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【笔记】《游戏编程算法与技巧》1-6

一般一秒30-60帧, 也就是程序每帧耗时需要在33ms以下 传统的游戏循环: 输入(控制器), 更新世界和逻辑, 输出(画面) 多线程游戏循环: 最简单的方法是让线程做自己的事情, 例如一个线程负责图形以外的计算..., 另一个线程负责渲染图形 多线程合作的时候渲染线程需要等待主线程的数据, 因此为了提高利用率最好借用流水线的思路, 让渲染线程比主线程慢一帧 多线程可能导致更高的输入延迟如下图: 第一帧进行了计算,...游戏可能内含多个时间 增量时间(deltatime): 游戏从上一帧起流逝的时间, 游戏中与速度有关的设计都应该用这个时间来计算....其中update是最重要的, 因为需要利用当前的增量时间(deltatime)来决定是否需要切换下一帧动画, 并按照当前游戏的状态决定是否需要切换到不同的动画上 更加复杂的动画应该用状态机来实现 将每帧的图像作为一张图片进行保存会产生很多读取和传输开销...同样按照坐标系基底变换的思路理解: 对物体的旋转相当于进行将原本的单位坐标系改为旋转后的坐标系, 因此我们只要手推xyz坐标轴旋转后的新坐标并以列向量的方式排列即可 注意这里的y轴的旋转角度发生了反向

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六轴机器人在机床上下料中的应用

所以沈阳莱茵机器人有限公司根据客户实际需求定制研发出一系列新结构形式的六轴混合型机器人。...根据实际需要,混合型机器人的直线运动轴也可以是二维的XY轴结构或XZ轴结构,也可以是龙门式结构。其各个直线运动轴的行程及承载能力可以按要求去做。 ?...2)灵活的组合形式 混合型机器人的直线运动轴也可以是二维的XY轴结构或XZ轴结构,也可以是龙门式结构。根据每个直线运动轴的行程及承载能力还可以是多根组合来保证各个轴不变形,有足够的强度。...4、3个旋转轴:采用精密减速机和伺服电机,可以任意角度旋转。 5、手爪:主要由Festo气缸带动手指运动。 6、下料传送带一条,上料工作台一个,桁架和防护。...7、控制系统1台; 三、从工装A到工装B的工作过程 本项目中最大的难点之一是如何把工装A上的排气管取下,经A轴和C轴的各自转动及B轴的摆动后装到工装B上。

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    Facebook VR方案总结(三)

    而电子稳像通过估计相机的运动路线,在计算机或者其他设备上将视频中的每一帧画面进行移动,使得输出的视频中的运动是平滑的。...算法主要分为三个步骤:全局运动估计、运动补偿和图像生成,如下图所示。全局运动指的是处于主导地位的像素运动,也可以表示为相机的运动,根据如何估计全局运动可以将算法分为2D稳像和3D稳像两类。...这限制了的变形旋转运动模型,防止产生新的摆动伪影,并且对收敛具有强的积极效果。 (4)速度:虽然算法对内部帧使用非线性优化方法,但问题具有良性误差函数,良好初始化,并快速收敛。 ?...对于每个顶点,记录下它的旋转值,然后利用球面重心坐标插值计算这些顶点的旋转,并将其集成到原始的旋转中。最后,将新的运动模型置于稳定优化问题当中,得到最终的稳像结果。 ?...虽然CPU在计算变换坐标时比较慢,但是整个变换过程是平稳的,为了得到更好的效果,代码实现的过程中作者并未采用GPU加速,而是通过计算每个8x8像素的变换坐标,然后对其进行双线性插值的方法优化了计算变换坐标的过程

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    可视化技能之Matplotlib(下)|可视化系列02

    FuncAnimation的参数如下: •fig:用来生成动画的画布;•func:通过调用matplotlib绘图方法来出图作为动图的每一帧;•frames:一个迭代对象,会将其中每一个元素作为绘制一帧的参数传入...func函数;•interval:每一帧的展示时间,默认200,单位是毫秒,也就是200毫秒跳到下一张图; 要将动图保存到文件通过.save(fname)实现,另外也可以用.to_html5_video...Circle()的第二个参数是半径,椭圆需要长轴长度和短轴长度,也就是width和height,angle控制旋转角度,逆时针,按度计算,例如angle=90时,原来一个扁的椭圆就变成了长的椭圆,转了90...;•.Rectangle(xy,width,height,angle,**kwargs): 和椭圆的参数写法惊人一致,不同之处在于矩形的xy是左下角坐标而不是中心的坐标;•.RegularPolygon...:从图形中心xy到顶点的距离;orientation:旋转的度数,是弧度制;•.Arrow(x,y,dx,dy, width, **kwargs): 绘制一个箭头,x:箭头尾部的x坐标,y:箭头尾部的y

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    仿人机器人的视觉伺服控制系统

    一台计算机将难以满足快速定位的实时性要求,因此本文采用了双计算机处理和Memolink通信方式的系统结构,使用两台计算机分别负责双目立体视觉的信息处理和机器人的运动控制。...在随后的实时图像识别中,H、S阈值根据前一个视觉周期的彩色图像实时更新以适应新的光照条件。   ...在视觉信息处理系统中,处理一帧图像平均需要n毫秒左右的时间,由于视觉处理和运动控制任务的特点的不同,n>>m,也就是说视觉处理的周期要远远大于运动控制的周期。...传递给运动控制计算机,运动控制计算机根据上面提出的方法规划数据并实现抓取物体。...这个系统采用了双计算机处理和Memolink 通讯方式,两台计算机分别进行视觉信息处理和运动控制,保证了系统具有较高的响应速度。

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    Unity Shader 屏幕后效果——摄像机运动模糊(速度映射图实现)

    推导过程如下: 先由深度纹理逆推出NDC(归一化的设备坐标)下的顶点坐标,利用VP矩阵(视角*投影矩阵)的逆矩阵反向变换出每个像素在世界空间中的位置, 再利用世界空间下的坐标与前一帧的VP矩阵顺向变换出前一帧的...NDC坐标,利用NDC下前一帧和相当帧的坐标差来确定速度的方向, 最后利用速度的方向对纹理采样的结果进行加权平均并多次绘制,以达到带有物体运动方向的模糊效果。...基于这一原理,需要准备的要素有: 1.摄像机的深度纹理(是由NDC下的坐标映射来的,需要先反向映射回NDC) 2.当前帧的VP矩阵的逆矩阵 3.前一帧的VP矩阵 摄像机深度值和深度纹理的获取方法在之前的博客中有写...,H); 64 float4 worldPos=D/D.w; 65 66 //分别得到前一帧和当前帧的NDC坐标取差值计算速度方向 67...uv=i.uv.xy; 75 //纹理采样的速度权重,这里进行了前2帧的计算,包括当前帧总共3个值,值依次递减且保证和为1,不为1则需要进行额外的除法 76

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    电机控制foc算法讲解_电机算法需求

    第三步:通过Park变换将两相定子坐标系变换到两相转子坐标系 因为我们主要控制的是转子的旋转,所以需要通过Park变换将两相定子坐标系变换到两相转子坐标系( i q , i d i_q,i_d iq​,...4、人为给定速度,调试速度环PID,输出 i q i_q iq​ ,调节的目标是根据在足够宽的速度范围内平稳启动和运行。...,在这个过程中跟转子位置没有关系,其控制过程中用到的量也都是静止坐标系下的量,因此DTC控制相比于FOC控制要简单很多,完全不需要求解三角函数、坐标变换,如果需要用DTC进行速度闭环则需要测量电机的速度...5、无刷直流电机KV值定义为:转速/V,意思是输入电压每增加1V,BLDC电机空转转速增加的转速值。同系列同外形尺寸的无刷电机,根据绕线匝数的多少,会表现出不同的KV特性。...绕线匝数多的,KV低,最高输出电流小,扭力大;绕线匝数少的,KV高,最高输出电流大,扭力小; ###自己的一些经验: 1、计算角度信息一定要用电角度,而不能直接计算 2、电机的最高转速与电流和编码器采样频率也有一定关系

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    MLINE-VINS:基于光流曼哈顿与线特征的鲁棒单目视觉惯性SLAM

    具体而言,在线匹配过程中提出了一种新颖的几何线光流算法,该算法能够高效跟踪长度变化的线特征,无需在每一帧中进行检测和特征描述。...橙色框突出显示了本文引入的新组件。系统接收 RGB 输入后,会并行提取并跟踪点和线特征。随后,执行基于检测的曼哈顿跟踪模块,在连续图像中估计曼哈顿帧(MF),并根据主轴对每条线进行聚类。...然后,结合 SFM 结果和 IMU 预积分估计陀螺仪偏置,旋转误差用于计算重力、速度和尺度,以最小化位置和速度的残差。...仅跟踪一个或两个方向的结构线 如果只在一个或两个方向上跟踪到线,则修改潜在消失点的得分策略。在2-lines方法中,每两条线的交点被映射到极坐标网格,得分与线的长度成正比。根据得分选出最合适的MF。...在滑动窗口中,计算Fi与其他帧之间的相对旋转,得到每一帧的旋转误差。根据这些误差,可以计算出一个平均角度误差值。若该值低于设定的阈值(例如0.5),则认为MF是可靠的。

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    基于 ZYNQ 的激光雷达三维建模

    其次,本系统将激光雷达搭载在麦轮小车上,通过小车陀螺仪和电机编码器,实时传输小车的位置和速度信息,通过坐标系变换可得到激光雷达的实时精准定位。...在运动过程中,将位移和姿态信息传递给 STM32 单片机,通过 UART 协议 STM32 将这些信息传递给 PYNQ-Z2,ZYNQ 根据位移和姿态信息计算出激光雷达的位移和姿态偏移。...小车上的陀螺仪和电机编码器通过 SPI 协议将数据传给 STM32 单片机,单片机通过计算得到小车的姿态和轮胎转速,然后利用 UART 协议,以 115200 的波特率将数据循环实时发送给 ZYNQ。...借助电机的编码器, 可测得激光雷达的水平平面移动速度和方向,即可得知激光雷达坐标系与绝对坐标之间的平移量;通过陀螺仪,可测得激光雷达的姿态角,以得知激光雷达坐标系与绝对坐标系之间的旋转量。...PS-PL 主从设计在保留系 统设计的简易性同时提高了系统的运行速度和处理能力。PL 端 IP 核的设计极 大地加快了算法的计算速度。

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    步进电机驱动算法——梯形加减速算法

    再重新设置新的比较值,如此反复,即可输出PWM波。 梯形加减速算法原理分析 1.梯形加减速 为让步进电机尽量不出现丢步和过冲情况,在电机启动和停止过程使用加减速是非常有必要的。...图2 速度曲线与步进电机脉冲/速度 2.步进电机基础方程 如果要步进电机以恒定的速度旋转,我们就需要以固定的频率发送脉冲, 我们通过控制器的定时器功能来实现脉冲的发送,如图3所示: ?...per minutes), 常用转速单位 3.精确计算步进时间间隔 某个时刻的速度可以由加速度来求得: 公式 3 加速度求出速度 对应的电机旋转角度(即位置)也是可以求得: 公式 4 旋转角度(位置)...这个式子表示当达到给定的最大速度时需要的步数与加速度成反比,由于电机加速到最大时跟电机开始减速时的速度是一样的,我们可以得到(减速过程从右往左看,建立新的坐标,也是一个加速过程): 公式 13 加速到最大速度等于开始减速速度...其中n1、n2为加速步数和减速步数,加速度1和减速度w(点)2都为正值((w(点)2)为正值而非常规的负值,是因为从右往左看建立新的坐标,减速过程变成了加速过程)。

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    四轴飞行器姿态控制算法

    ,结合三轴地磁和三轴加速度得到漂移补偿和深度解算。...姿态的数学模型坐标系 姿态解算需要解决的是四轴飞行器和地球的相对姿态问题。...地理坐标系是固定不变的,正北,正东,正上构成了坐标系的X,Y,Z轴用坐标系R表示,飞行器上固定一个坐标系用r表示,那么我们就可以适用欧拉角,四元数等来描述r和R的角位置关系。 ?...姿态的数学表示 姿态有多种数学表示方式,常见的是四元数,欧拉角,矩阵和轴角。在四轴飞行器中使用到了四元数和欧拉角,姿态解算的核心在于旋转。姿态解算中使用四元数来保存飞行器的姿态,包括旋转和方位。...= PID_Motor.P * DIF_ANGLE.x; 微分计算 微分输出 = 微分系数 × 角速度 整合结果 ROLL方向总控制量 = 比例项输出+微分量输出 电机输出 Motor[2] = (int16

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    FOC入门教程_晚上开飞机前面有灯吗

    我们已经知道了要先检测角度再去换向,那么如何检测当前角度呢?,有以下三种方式。 1.通过安装编码器来计算出当前角度。 2.通过安装霍尔元件计算当前角度。...由于电机旋转过程中产生的电流理想波形如下图 我们便可以根据采集到的电流就判断出电机当前的角度在哪个范围。...程序编写 引出问题 相信看到这里大家都有一些疑问,就是六步换向的方式只能控制电机正反转,然后通过控制相电压调节转速,那么如何控制电机位置呢,而且这种方式有一部分电流是让电机旋转,有一部分是让电机发热,那么如何做到效率最高呢...Park反变换 我们知道DQ坐标系是旋转坐标系,但我们的三相绕组是静止的,因此首要任务是将旋转坐标系变换为静止坐标系,即找到一个静止坐标系使其产生的磁场等同于DQ坐标其,我们将这个坐标系命名为αβ坐标系...而且我们拿到的三相电流Ia Ib Ic不直观,Iα和Iβ也不直观,而Iq和Id就直观的多,Id用于发热,Iq用于旋转。对Iq和Id进行闭环控制通俗易懂还能配合速度环,因为想要转的快就增加Iq呗。

    1.2K10

    【Fanvas技术解密】HTML5 canvas实现脏区重绘

    假设这里是动画的连续2帧,那么从第一帧到第二帧,其实变化的只有蝴蝶的区域。那么所谓的脏区就是两个图片的红色框之和,要把上一帧的蝴蝶擦掉,然后把新区域的蝴蝶位置也擦掉,接着才能绘制新的背景和蝴蝶。...然后,蝴蝶被添加到舞台上时,需要位移和旋转,例如做了(x:400,y:100)的位移,和旋转了60度。这时候如何计算新的矩形呢?...image.png 这个过程其实就是局部坐标系映射到全局坐标系的问题,涉及到矩阵计算,可以参考我之前写的文章,这里就不多说了。...移动/旋转/放缩:元件上一帧的矩形区域是脏区,新一帧的矩形区域也是脏区; 3. 删除:跟新建情况一样; 4. 遮罩变化:跟2一样。...理清楚这些细节之后,如何实现就比较好办了,无非就是每一帧绘制前把脏区列表情况,然后计算出所有脏区矩形,再开始绘制。 接着,我们再来看第二步,canvas如何具体操作,是否有脏区重绘接口?

    2.3K20

    技术干货:四轴飞行器姿态控制算法

    从陀螺仪器的三轴角速度通过四元数法得到俯仰,航偏,滚转角,这是快速解算,结合三轴地磁和三轴加速度得到漂移补偿和深度解算。 姿态的数学模型坐标系 姿态解算需要解决的是四轴飞行器和地球的相对姿态问题。...地理坐标系是固定不变的,正北,正东,正上构成了坐标系的X,Y,Z轴用坐标系R表示,飞行器上固定一个坐标系用r表示,那么我们就可以适用欧拉角,四元数等来描述r和R的角位置关系。 ?...姿态的数学表示 姿态有多种数学表示方式,常见的是四元数,欧拉角,矩阵和轴角。在四轴飞行器中使用到了四元数和欧拉角,姿态解算的核心在于旋转。姿态解算中使用四元数来保存飞行器的姿态,包括旋转和方位。...姿态控制算法的输入参数必须要是欧拉角。AD值是指MPU6050的陀螺仪和加速度值,3个维度的陀螺仪值和3个维度的加速度值,每个值为16位精度。AD值必须先转化为四元数,然后通过四元数转化为欧拉角。...= PID_Motor.P * DIF_ANGLE.x; 微分计算 微分输出 = 微分系数 × 角速度 整合结果 ROLL方向总控制量 = 比例项输出+微分量输出 电机输出 Motor[2] =

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    基于单片机超声波测距系统的设计_单片机类毕业设计

    超声波传感器: 超声波传感器:用于测量目标或物体到传感器的距离,它通过发射超声波来检测物体并将反射波转换为电信号。这些声波的传播速度快于人类可以听到的声音的速度。...发送器:使用压电晶体发出声音 接收器:接收从目标传播回来的声音 计算公式:D =½T x C(D =距离,T =时间,C = 343米/秒) 超声波传感器主要用于汽车自动停车技术和防撞安全系统中。...伺服电机: 伺服马达:一个简单的DC马达,它可以伺服机器的控制下完成特定的角度旋转。且该电机只会旋转特定的程度,然后停止。伺服电机是一种闭环机构,它使用位置反馈来控制速度和位置。...echoPin = 11; //持续时间和距离的变量 long duration; int distance; Servo myServo; // 创建用于控制伺服电机的伺服对象 void setup...= calculateDistance();// 调用一个函数来计算超声波传感器为每度测量的距离 Serial.print(i); // 将当前度数发送到串行端口 Serial.print(",");

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    FPGA大赛【八】具体模块设计--图像旋转方案

    对原图像的数据读取拟采用突发长度为1的传输。根据旋转图像的所需要的原始图像的数据来读取所需地址的数据,用于重建旋转后的图像。 旋转后的图像数据也经过突发长度为1的方式写入进ddr中。...旋转图像的重建模块的始终频率设置为和axi的时钟频率一致,一来可以不使用fifo来数据缓存,二来,该时钟频率为100MHz,运行速度也更快。...如果在旋转图像储存过程中便读取该图像进行显示,显示图像的帧率大于旋转图像重建的帧率,显示的图像也会出错。 该方案采用了降帧的方案。在图像储存时,不对输入的每一帧图像都进行储存。...4.7.3旋转坐标计算 在该设计中,要求图像拥有0到360的任意角度的旋转,坐标变换需要角度的正弦和余弦值。 利用matlab生成正余弦表,并将其扩大256倍,打印到文件中。...坐标变换的核心代码如下: ? 将坐标变换计算模块封装为一个子模块,输入输出图像的坐标和旋转角度后,即可计算出对应的输入图像对应的像素的坐标。

    1.4K20

    六轴混合机器人在激光喷丸中的应用

    二、五轴联动机器人 根据用户对机器人强度高,负载大,运动精度高等要求及人工装卸零件的方便性和光路要求,我们设计了两款五轴连动机器人。...其中三个直线运动轴是典型的悬臂型直角坐标机器人,也可以是图2中所以的龙门式三维直角坐标机器人。在上下运动的Z轴下端带动一个旋转轴,旋转轴带动一个摆动轴,摆动轴末端再带动一个旋转轴。...最末端的旋转轴带动手爪。由于两个旋转轴和一个摆动轴其实就是关节机器人的末端三个运动轴,所以六轴混合机器人就是三轴直角坐标机器人加上关节机器人的三个最末端运动轴组合而成。...根据实际应用需要,混合型机器人的直线运动轴也可以是二维的XY轴结构或XZ轴结构,也可以是龙门式结构。其各个直线运动轴的行程及承载能力可以按要求去做。...主要功能: 1)测量功能 五轴机床含两个摆动/旋转轴,两个轴的转动中心点坐标及与三个直线轴间的夹角统必须精确获取。通过测量自动计算出这些数据。

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    数据可视化之风向图

    ,可以分解为在该点分别在XY方向上的向量(我们简化为XY两个方向,不考虑Z,所以可惜不能听《龙卷风》了),则该向量则代表该点X方向和Y方向的速度。...下一回合(下一帧或下一秒),你根据当前格子的向量值(X值和Y值)移动棋子,就是风在当前的风速下拖着常常的尾巴跳到下一个格子上的效果。...对象都构建完成了,那每一帧这只手如何主持大局呢?两件事情:Update和Render。...{ this.particles[i] = this.makeParticle(animator); } } }; 如上,每一帧都根据速度...这里面是一个很棒的技巧,透明度backgroundAlpha,这里采用和背景颜色一样的RGB,但增加一个透明度为0.02,fillRect的作用就好比每一帧都贴一层这样的纸在上面,然后在上面画新的,则之前的变的有点暗了

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    解密电机“智慧大脑”:FOC控制如何让机器运转更聪明

    而无刷电机的出现,用电子换向器替代机械结构,却带来新的挑战:如何精准控制三相电流的相位与幅值,让定子磁场始终与转子磁场保持最佳角度?...它通过坐标变换将三相交流电分解为两个正交分量——与磁场平行的d轴电流和与转矩垂直的q轴电流,实现对磁场与转矩的独立控制。...坐标变换:从混沌到有序FOC的核心在于将三相静止坐标系下的电流,通过Clark变换转换为两相静止坐标系,再经Park变换映射到与转子同步旋转的dq坐标系。...这一过程如同将旋转的陀螺轨迹分解为水平与垂直分量:在dq坐标系中,d轴电流控制磁场强度,q轴电流控制转矩大小,两者解耦后实现独立调节。...这一过程犹如指挥交响乐团:通过计算相邻矢量的作用时间,在每个载波周期(通常20kHz)内合成所需电压波形,使电机电流谐波失真降低40%。三、从实验室到生产线:FOC的实战应用1.

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    Grasshopper + Processing 工作流(基础篇)

    我们通过Graph Mapper就可以改变点的分布(更复杂的运动速率可以用Rich Graph Mapper或者V-Ray Graph来控制),每一帧Processing都读取一个点的位置并画出图像,从而实现动画...2、点数和帧速率:点的数量决定了总的帧数,Processing中的默认fps是60,修改帧速率的话使用frameRate(fps)的函数即可,而 总的点数÷帧速率=动画持续的时间,这些参数都可以根据设计的需求去调整...孝吾已经把注释写的很详细了,我就简单解释一下用法。 ? ? 最近新换的暗黑皮肤 首先是代码中的文件名要和文件夹中的一致,大家自己替换图片素材的时候不要忘记这点。...其次代码中我们定义了XYZ三轴的坐标、绕这三轴的旋转角度、XY二轴上的缩放、以及RGB三种颜色的蒙版,一共11种参数(当然你也可以自定义修改),但是有些情况GH并不会输出这么多种参数,我们只要写入txt...0,0,0, Img_Path[i][Rate+3]*0.3,Img_Path[i][Rate+3]*0.3, 255,255,255); 调试好代码以后用saveFrame("###.png")函数进行每一帧图片的存储

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    领券