Como funcionam acelerômetros e giroscópios?

O que os principais consoles da atualidade tem em comum? Se você respondeu itens como variedade de títulos e ótima capacidade gráfica está certo. No entanto, uma nova tendência está prestes a colocar mais um item nessa lista: captura de movimentos.

O pioneiro foi o Nintendo Wii, com o seu controle sensível aos movimentos do jogador. Ainda neste ano as gigantes Sony e Microsoft apresentam ao mundo o Playstation Move e o Project Natal, ambos com o objetivo de capturar movimentos e transformarem as ações dos usuários em comandos para jogo.

De que maneira isso é possível? Quais as tecnologias que estão por trás destas novidades? E, com o desenvolvimento delas, o que é possível ser feito não só para o mundo dos games, mas também para celulares e outro aparelhos portáteis? Entenda como funcionam acelerômetros e giroscópios.

Acelerômetro

Para que possamos entender o que é um acelerômetro, antes de tudo precisamos voltar a um concito da Física. De acordo com a primeira lei de Newton “Todo corpo permanece em repouso até que alguma força externa aja sobre ele”. Já a segunda lei define a força aplicada como o produto da massa do corpo pela sua aceleração.

Em outras palavras, ao medir a aceleração aplicada sobre um corpo, descobrimos qual é a força aplicada sobre ele. Um acelerômetro nada mais é do que um instrumento capaz de medir a intensidade e, consequentemente, repassar a informação para o programa. A partir desse momento uma ação é executada.

E não é só nos controles dos videogames que o acelerômetro é uma das atrações. Em celulares como o iPhone, por exemplo, o acelerômetro é capaz de identificar a movimentação do usuário em jogos ou mesmo no direcionamento do sentido da tela.

Uma aplicação para o acelerômetro.

Giroscópio

Desafiar a gravidade é uma das características mais intrigantes dos giroscópios. Para entender como ele funciona a melhor maneira é fazer uma alusão a um processo rudimentar, mas bastante elucidativo do ponto de vista ilustrativo.

Imagine um pedaço de madeira em repouso sobre um barbante suspenso no ar. Em tese isso seria impossível, mas dependendo da maneira com que ele é colocado sobre o fio esticado pode se equilibrar e pender para qualquer um dos lados sem cair.

Assim, uma roda de bicicleta consegue ficar em pé graças a essa força de atuação, denominada precessão. O que acontece é que o ponto de cima da roda responde de uma maneira distinta do ponto de baixo, embora ambos recebam uma força similar.

Os giroscópios são utilizados em instrumentos como as bússolas. Graças a ele a agulha aponta sempre em uma mesma direção, por exemplo. Como isso é importante para o mundo tecnológico? Podemos exemplificar esse conceito com os sistemas de navegação inerciais (INS).

Quando colocados em um aparelho, como um celular, os sensores de eixo conseguem informar exatamente para qual direção o produto está se movendo. Num meio de transporte, por exemplo, a utilidade é ainda maior, tanto que este princípio é adotado no piloto automático das aeronaves.

Entendendo o princípio do giroscópio.

Da Física à prática

As leis da Física explicam claramente esses dois fenômenos e é da interpretação deles que surgiu a necessidade de adaptá-los para os aparelhos celulares. O conceito de captura de movimentos depende muito da aplicação correta destas teorias.

Em termos de aplicação, a utilização ainda é bastante limitada, uma vez que existem poucos dispositivos compatíveis que realmente agreguem algum valor às funções do aparelho. Dessa forma, a utilização maior por enquanto da interpretação dos movimentos se limita ao mundo dos games.

Segurar o celular com as duas mãos simulando um volante, por exemplo, acrescenta pontos á jogabilidade de um game de corrida, definindo um novo estilo de entretenimento. Porém, nesse exemplo, ainda se trata de uma ação (movimento) em função de um produto (o jogo no celular).

As possibilidades aumentam se pensarmos no aparelho celular como um instrumento capaz de ser reconhecido por outros dispositivos, tendo o seu movimento função específica e vital para ativação de outras ferramentas.

Novas possibilidades

Que tal utilizar o celular como uma raquete de tênis em um jogo virtual? Ou ainda, imagine um aplicativo que responda precisamente aos seus movimentos, e possa ser executado a partir do seu aparelho? Algumas experiências muito próximas a isso têm disso testadas em laboratórios, no entanto nada muito prático ou útil para o usuário foi apresentado.

Se a junção dessas duas tecnologias pode significar uma mudança completa de paradigma, com um novo estilo de jogo para as próximas gerações, o que ela pode fazer no cotidiano, na interação do usuário não só com o computador, mas com muitos outros dispositivos?

Por se tratar do aparelho que está mais próximo, na maior parte do tempo, e oferecendo cada vez mais recursos para o usuário, caberá aos celulares a missão de incorporar dispositivos como esse e ofertá-los para os usuários.

Da mesma forma a missão dos desenvolvedores é pensar além do óbvio, prevendo execuções de funções cada vez mais fluídas e naturais para o ser humano. Sem dúvida esse é um dos campos de estudo onde há maiores possibilidades de desenvolvimento nos próximos anos.

Você acredita que tecnologias e conceitos como os do acelerômetro e do giroscópio podem mudar a maneira como as pessoas utilizam os aparelhos no futuro? Deixe o seu comentário e participe.