Come funziona la proiezione interattiva a pavimento: una spiegazione davvero semplice e facile da capire

Probabilmente avrai visto quei pavimenti interattivi nei centri commerciali o nei parchi divertimento con cui puoi "giocare": quando ci cammini sopra, si formano delle increspature sull'acqua e i pesci nuotano via; oppure puoi calciare un pallone da calcio virtuale con i piedi.

Questi effetti sembrano incredibilmente magici, facendoti chiedere: come è possibile? Come fa il sistema a conoscere la mia posizione esatta e i miei movimenti con tanta precisione?In realtà, il principio alla base è abbastanza semplice. L'intero sistema è composto da tre componenti principali installati sul soffitto, che lavorano insieme a velocità estremamente elevate per creare gli effetti interattivi che vediamo.

Parte prima: svelare l'attrezzatura: tre componenti principali

All'interno di una scatola discreta montata sul soffitto si trova tutto il necessario per ottenere gli effetti interattivi.

1. Proiettore

Questo è il componente più facile da capire. La sua funzione è quella di proiettare un'immagine chiara e luminosa sul pavimento. Tutte le immagini di gioco che vediamo, come il serbatoio, il campo da calcio e i tasti del pianoforte, vengono proiettate da questo dispositivo. Per garantire che l'immagine rimanga visibile in ambienti ben illuminati, i proiettori a terra sono tipicamente di alta qualità.

2. Sensore

Questo è il cuore dell'intero sistema e la chiave per ottenere l'"interazione". La sua funzione principale è quella di monitorare tutti i movimenti che avvengono sul pavimento in tempo reale.

Il suo principio di funzionamento può essere inteso come un "sensore di movimento" estremamente avanzato.

• Innanzitutto, emette una "griglia di luce" invisibile (tipicamente a infrarossi) che copre uniformemente l'intera area di proiezione.
• Quando nessuno cammina, questa "griglia di luce" rimane piatta e invariata.  
• Quando il tuo piede tocca il pavimento, interrompe questa "griglia di luce", proprio come lanciare un sasso in acqua calma. La funzione del sensore è quella di catturare immediatamente la posizione, la forma e il tempo di questa "interruzione" con estrema precisione.  

3. Computer

Il computer funge da "cervello" e "centro di comando" dell'intero sistema. È collegato al proiettore e ai sensori tramite cavi dati ed è responsabile dell'elaborazione di tutte le informazioni e del processo decisionale.  

• Riceve i dati di acquisizione del movimento in tempo reale dai sensori (ad esempio, "un oggetto a forma di impronta è apparso in un punto specifico").
• Calcola immediatamente quali modifiche dovrebbero verificarsi nell'immagine in base alle regole preimpostate del programma di gioco (ad esempio, "Regola: se un oggetto calpesta il punto A, genera un effetto vortice d'acqua in quel punto").
• Infine, invia le nuove istruzioni sull'immagine generate al proiettore per l'esecuzione.

Parte seconda: svelare il processo: comprendere il processo di interazione in tre passaggi

Ora che abbiamo capito i tre componenti principali, diamo un'occhiata a come lavorano insieme per completare un'interazione. L'intero processo può essere semplificato in tre passaggi principali:

Passaggio 1: i sensori "rilevano" l'azione

Quando entri nell'area interattiva e i tuoi piedi toccano il pavimento, hai interrotto l'invisibile "griglia di luce". I sensori "rilevano" immediatamente questa azione e catturano la posizione precisa dei tuoi piedi sotto forma di segnali digitali per il controllo.

Passaggio 2: il computer "decide" cosa fare

I sensori trasmettono i segnali di posizione catturati al computer alla velocità della luce. Dopo aver ricevuto i segnali, il computer li abbina immediatamente al programma di gioco.

Ad esempio, se il gioco in corso è il calcio, le regole del programma del computer stabiliscono: "Se viene rilevato un movimento di calcio in questa posizione, calcola la traiettoria del pallone da calcio dopo che è stato calciato". Il computer completa questo calcolo in una frazione di secondo.

Passaggio 3: il proiettore "disegna" la risposta

Dopo che il computer ha completato il calcolo, invia immediatamente la nuova immagine, un'animazione del pallone da calcio che vola fuori, al proiettore. Il proiettore riceve l'istruzione e proietta questa nuova immagine sul pavimento ogni secondo senza fallire.

Effetto finale:
Dal tuo punto di vista, quando calci il pallone da calcio virtuale con il piede, la palla si alza e viene "calciata" in aria.

Punto chiave: la velocità determina la "magia"

L'intero processo di "vedere l'azione → decidere una risposta → disegnare l'immagine" è composto da tre passaggi, ma avviene a una velocità che va oltre l'immaginazione.

Questo intero processo può avvenire in un ciclo da 30 a 60 volte all'interno del partecipante.

Poiché accade così velocemente, i nostri cervelli non possono percepire alcun ritardo nella velocità intermedia. Pertanto, sperimentiamo un effetto interattivo immediato, fugace e apparentemente reale. Questa è la verità dietro la "magia".

Perché questo effetto interattivo è così attraente?

1. La soddisfazione del feedback istantaneo: quando il comportamento umano suscita una risposta dall'ambiente, il "rapporto causa-effetto" porta un'immensa soddisfazione.
2. La novità della sorpresa: sfida la nostra idea preconcetta che "il terreno è calmo", offrendo la stessa sensazione di sorpresa.
3. Partecipazione a barriera zero: non è richiesto alcun apprendimento; la partecipazione può essere ottenuta attraverso i movimenti fisici più naturali, consentendo sia agli anziani che ai bambini piccoli di interagire facilmente insieme e godersi il divertimento.  

Ora, dovresti avere una completa comprensione di come funziona la proiezione interattiva a pavimento.

Non è misterioso. In poche parole, i sensori sul soffitto "rilevano" i tuoi movimenti, un computer "decide" cosa dovrebbe accadere e un proiettore "disegna" la risposta sul pavimento. Tutto questo accade a velocità estremamente elevate, creando un'esperienza interattiva notevole.