Choix des capteurs appropriés (HTML)

[ Cet article est destiné aux développeurs de Windows 8.x et Windows Phone 8.x qui créent des applications Windows Runtime. Si vous développez une application pour Windows 10, voir la Documentation ]

Les capteurs permettent à votre application de connaître la relation entre un appareil et le monde physique qui l’entoure. Ils peuvent indiquer à votre application la direction, l’orientation et le mouvement de l’appareil. Ces capteurs peuvent rendre votre jeu, votre utilitaire ou votre application de réalité augmentée plus utile et interactive en fournissant une forme unique d’entrée, par exemple l’utilisation du mouvement de l’appareil pour organiser les personnages à l’écran ou pour simuler la présence dans un cockpit avec l’appareil pour volant.

En règle générale, vous devez décider dès le début si votre application dépendra exclusivement des capteurs ou si ceux-ci offriront simplement un mécanisme supplémentaire de contrôle. Par exemple, un jeu de course automobile utilisant l’appareil comme volant virtuel pourrait également être contrôlé par l’intermédiaire d’une interface graphique utilisateur à l’écran. De cette façon, l’application fonctionne quels que soient les capteurs disponibles sur le système. En revanche, un jeu de labyrinthe à bille avec inclinaison pourrait être codé pour ne fonctionner que sur les systèmes équipés des capteurs adéquats. Vous devez faire le choix stratégique quant à la dépendance totale envers des capteurs. Notez qu’un modèle de contrôle avec la souris ou les fonctionnalités tactiles procure davantage de contrôle, en contrepartie d’une immersion moindre.

Traitement par lot du capteur

Certains capteurs prennent en charge le concept de traitement par lot. Cela varie selon le capteur individuel disponible. Lorsqu’un capteur implémente le traitement par lot, il recueille plusieurs points de données sur un intervalle de temps spécifié et transfère toutes ces données en même temps. Cela diffère du comportement normal, où un capteur communique ses résultats dès qu’il effectue une lecture. Le diagramme suivant montre comment les données sont collectées et ensuite remises, tout d’abord avec la remise normale, puis avec la remise par lot.

Le principal avantage du traitement par lot du capteur est de prolonger l’autonomie de la batterie. L’envoi différé des données permet de réduire la consommation d’énergie du processeur et d’éliminer la nécessité d’un traitement immédiat des données. Les composants du système peuvent rester en veille jusqu’à ce qu’ils soient requis, ce qui génère d’importantes économies d’énergie.

Vous pouvez modifier la fréquence à laquelle le capteur envoie les lots en ajustant la latence. Par exemple, le capteur Accelerometer présente la propriété ReportLatency. Lorsque cette propriété est définie pour une application, le capteur envoie les données après le laps de temps spécifié. Vous pouvez contrôler la quantité de données accumulée sur une période de latence donnée en définissant la propriété ReportInterval.

La définition de la latence s’accompagne néanmoins de quelques inconvénients. Le premier est que chaque capteur présente une valeur MaxBatchSize qui varie selon ses caractéristiques. Cette valeur correspond au nombre d’événements que le capteur peut mettre en cache avant d’être obligé de les envoyer. Si vous multipliez MaxBatchSize par ReportInterval, vous obtenez la valeur ReportLatency maximale. Si vous spécifiez une valeur supérieure à celle-ci, la latence maximale est utilisée afin d’empêcher la perte de données. En outre, différentes applications peuvent chacune définir une latence spécifique. Pour répondre aux besoins de toutes les applications, la période de latence la plus courte est utilisée. Pour ces raisons, la latence que vous définissez dans votre application peut ne pas correspondre à la latence observée.

Si un capteur utilise la création de rapports par lot, l’appel de GetCurrentReading permet d’effacer le lot actuel de données et de démarrer une nouvelle période de latence.

Accéléromètre

Le capteur Accelerometer mesure les valeurs de force G le long des axes X, Y et Z de l’appareil. Il convient parfaitement aux applications simples basées sur des mouvements. Notez que les « valeurs de force G » incluent l’accélération due à la gravité. Si l’appareil a FaceUp comme SimpleOrientation sur une table, l’accéléromètre indique -1 G sur l’axe Z. Ainsi, les accéléromètres ne mesurent pas nécessairement simplement l’accélération par rapport aux coordonnées, le taux de changement de vélocité. Durant l’utilisation d’un accéléromètre, assurez-vous d’effectuer la distinction entre le vecteur gravitationnel de la gravité et le vecteur d’accélération linéaire du mouvement. Notez que le vecteur gravitationnel doit avoir une valeur normalisée de 1 pour un appareil immobile.

Les schémas suivants illustrent ce qui suit :

• V1 = Vecteur 1 = Force due à la gravité
• V2 = Vecteur 2 = Axe -Z du châssis de l’appareil (pointe vers la direction opposée à l’arrière de l’écran)
• Θi = Angle d’inclinaison = angle entre l’axe –Z du châssis de l’appareil et le vecteur de gravité

Parmi les applications qui peuvent utiliser l’accéléromètre, citons les jeux dans lesquels une bille à l’écran glisse dans la direction dans laquelle vous inclinez l’appareil (vecteur gravitationnel). Ce type de fonctionnalité reflète étroitement celui de l’Inclinometer et pourrait être obtenu avec ce capteur, à l’aide d’une combinaison de tangage et de roulis. Le recours au vecteur de gravité de l’accéléromètre simplifie quelque peu ce processus en fournissant un vecteur manipulé facilement de manière mathématique pour l’inclinaison de l’appareil. Autre exemple : une application qui émet un bruit de fouet quand l’utilisateur déplace l’appareil d’un coup sec (vecteur d’accélération linéaire).

Gyromètre

Le capteur Gyrometer mesure les vélocités angulaires le long des axes X, Y et Z. Ces valeurs sont très utiles dans les applications simples basées sur des mouvements, qui ne se soucient pas de l’orientation de l’appareil mais de sa rotation à différentes vitesses. Les gyromètres peuvent être perturbés en cas de bruit dans les données ou de décalage constant le long d’un ou plusieurs axes. Interrogez l’accéléromètre pour vérifier si l’appareil se déplace, afin de déterminer si le gyromètre est perturbé par un décalage, puis compensez le cas échéant dans votre application.

Comme exemple d’application pouvant utiliser le gyromètre, citons un jeu qui fait tourner une roulette de casino en fonction d’un bref mouvement de l’appareil.

Boussole

Le capteur Compass renvoie un cap 2D par rapport au Nord magnétique et au plan horizontal de la Terre. Le capteur de boussole ne doit pas être utilisé pour déterminer l’orientation spécifique de l’appareil ou pour représenter quoi que ce soit dans un espace en trois dimensions. Certaines caractéristiques géographiques pouvant provoquer une inclinaison naturelle du cap, certains systèmes prennent en charge à la fois HeadingMagneticNorth et HeadingTrueNorth. Réfléchissez à celle qui convient le mieux à votre application, mais souvenez-vous que les systèmes n’indiquent pas tous la valeur du Nord magnétique. Le gyromètre et le magnétomètre (un appareil mesurant la magnitude de la force magnétique) combinent leurs données pour générer le cap de la boussole, ce qui a comme effet net de stabiliser les données (la force du champ magnétique est très instable en raison des composants électriques du système).

Les applications qui doivent afficher une rose des vents ou parcourir une carte utilisent généralement le capteur de boussole.

Inclinomètre

Le capteur Inclinometer spécifie les valeurs de lacet, tangage et roulis d’un appareil et convient parfaitement aux applications pour lesquelles l’emplacement de l’appareil dans l’espace est important. Les valeurs de tangage et de roulis sont dérivées en prenant le vecteur de gravité de l’accéléromètre et en intégrant les données du gyromètre. Le lacet est établi à partir des données du magnétomètre et du gyromètre (de manière semblable au cap de la boussole). Les inclinomètres offrent des données d’orientation avancées dans un format facilement compréhensible et utilisable. Vous pouvez les utiliser quand vous souhaitez connaître l’orientation de l’appareil mais que vous n’avez pas besoin de manipuler les données des capteurs.

Les applications qui changent leur vue pour s’adapter à l’orientation de l’appareil peuvent utiliser le capteur inclinomètre. Une application qui affiche un avion dont la position correspond au tangage, au roulis et au lacet de l’appareil utiliserait également les mesures de l’inclinomètre.

Capteur d’orientation

L’orientation de l’appareil est exprimée par l’intermédiaire du quaternion et d’une matrice de rotation. L’OrientationSensor offre un degré élevé de précision dans la détermination de la position de l’appareil dans l’espace par rapport au cap absolu. Les données OrientationSensor sont dérivées de l’accéléromètre, du gyromètre et du magnétomètre. Comme tels, les capteurs inclinomètre et boussole peuvent être dérivés des valeurs de quaternion. Les quaternions et les matrices de rotation se prêtent bien à la manipulation mathématique avancée et sont souvent utilisés dans la programmation graphique. Les applications ayant recours à une manipulation complexe doivent utiliser de préférence le capteur d’orientation, car de nombreuses transformations sont basées sur les quaternions et les matrices de rotation.

Le capteur d’orientation est souvent utilisé dans les applications de réalité augmentée avancées qui peignent une superposition sur votre environnement en fonction de la direction dans laquelle pointe l’arrière de l’appareil.

Orientation simple

Le SimpleOrientationSensor détecte l’orientation de quadrant actuelle de l’appareil spécifié, ou s’il est face vers le haut ou face vers le bas. Il possède six états SimpleOrientation possibles (NotRotated, Rotated90, Rotated180, Rotated270, FaceUp, FaceDown).

Une application de lecture qui change son affichage selon que l’appareil est tenu parallèlement ou perpendiculairement au sol utiliserait les valeurs de SimpleOrientationSensor pour déterminer comment l’appareil est tenu.

Rubriques associées

Données du capteur et orientation de l’affichage