Stevie Bathiche از تیم سرفیس مایکروسافت در مورد فناوری Stylus در سرفیس پرو 3 با جزئیات توضیح می دهد.

در طول تیم Reddit AmA by Surface از مایکروسافت، Stevie Bathiche از تیم Surface پاسخی طولانی در Reddit داد و در مورد فناوری های Stylus موجود در بازار توضیح داد و چرا مایکروسافت N-Trig را به Wacom انتخاب کرد. پاسخ کامل او را در ادامه بخوانید.

سلام.. این استوی بی است. من سؤال دیجیتالی‌ساز قلم را پیش‌بینی می‌کردم. بنابراین در آخر هفته به این فکر می‌کردم که چگونه در مورد آن صحبت کنم. امیدوارم برای شما و سایر دوستان مفید واقع شود. سعی می کنم به بقیه سوالات قبلی شما پاسخ دهم. در زیر در مورد سوال Wacom و فشار شما است.

3 نوع اصلی از فناوری‌های دیجیتالیزه‌کننده قلم وجود دارد: الکترومغناطیسی، خازنی غیرفعال (آن قلم‌های رسانای لاستیکی که دیجیتایزر را فریب می‌دهند تا شبیه انگشت به نظر برسد) و خازنی فعال.

الکترومغناطیسی با قرار دادن یک برد مدار چاپی در سراسر دستگاه، معمولاً در زیر صفحه نمایش و نور پس زمینه آن، کار می کند. این یک سیستم کاملاً مجزا از دیجیتایزر لمسی است که معمولاً جلوی نمایشگر می رود. برد مدار دارای یک دسته سیم پیچ مسطح است که یک میدان الکترومغناطیسی (مانند یک طرف ترانسفورماتور) منتشر می کند. طرف دیگر ترانسفورماتور در خود قلم قرار دارد. همانطور که قلم به این میدان ها نزدیک می شود و سیم پیچ می شود، سیگنال EM را جفت می کند و یک بار اضافه می کند. این بار از چند سیم پیچ برداشته می شود و سپس موقعیت قلم درون یابی می شود. این خطوط میدان می توانند 15 میلی متر یا بیشتر از بالای صفحه نمایش ساطع کنند و در نتیجه مکانیسم شناور را دارند. داده ها از قلم به دستگاه منتقل می شود (داده های فشار و دکمه)، با تغییر محتوای فرکانس بار. برای به دست آوردن جهت، معمولاً یک سیم پیچ/مدار ثانویه وجود دارد. و ماشه ساده می تواند جهت قلم را برون یابی کند. این برای بعداً برای حذف اختلاف منظر مکانیکی مهم است. در میان سه مورد، این تکنیک تقریباً طولانی ترین بوده است.

قلم غیرفعال، به سادگی به عنوان امتداد انگشت شما عمل می‌کند، به این صورت که رسانایی است که به صورت غیرفعال با سیگنال الکترواستاتیکی از ردیف‌ها و ستون‌های ارسال‌کننده و دریافت کننده دیجیتایزر جفت می‌شود. این تکنیک از همان خطوط رسانای شفاف در جلوی نمایشگر استفاده می‌کند تا هم انگشت و هم انگشت/ قلم «جعلی» را انجام دهد.

در نهایت، راه حل های خازنی فعال در اوایل دهه 2000 به ثمر نشستند. نحوه کار آنها استفاده از همان خطوط رسانای شفافی است که قلم غیرفعال در بالا انجام می دهد، اما نوک قلم سیگنال الکترواستاتیکی را تزریق می کند که توسط این خطوط خازنی لمسی دریافت می شود. فکر کنید قلم یک رادیو کوچک است و خطوط حسگر جلوی نمایشگر دستگاه آنتن های کوچکی هستند. اتصال(های) (جایی که ردیف ها و ستون های خطوط رسانای شفاف متقاطع می شوند) که قوی ترین سیگنال را دریافت می کند با موقعیت قلم مرتبط است. برای انجام این کار، قلم معمولاً به باتری نیاز دارد، اما قلم می‌تواند انواع سیگنال‌ها را از دکمه‌ها، فشار و غیره منتشر کند. ما چند سال پیش یک قلم خازنی فعال و فناوری لمسی خازنی واقعاً خارق‌العاده خریدیم: شاید شرکتی را به خاطر بیاورید که هیئت‌های انتخاباتی CNN را انجام داد. Perceptive Pixel. این بدون شک خارق‌العاده‌ترین فناوری قلم برای نمایشگرهای بزرگ غیرموبایل است. میدان خازنی فعال به طور سرسختانه ای فعالیت زیادی را توسط تعدادی از سازندگان لمسی مختلف نشان می دهد. زیرا این یک توسعه طبیعی فناوری لمسی و ادغام آن با راه حل لمسی است.

حال بیایید به این موضوع بپردازیم که چه چیزی یک قلم عالی را از یک سخت افزار ادراکی می کند:

1) دقت پادشاه است. هرچه نوک قلم دقیق تر و سازگارتر با جوهر واقعی نمایشگر باشد، شما به عنوان یک هنرمند و کاربر قادر به اجرای طبیعی تر و دقیق تر خواهید بود. آ. مشکل دقت به 3 دسته تقسیم می شود:

من. اختلاف منظر بصری: از نوک قلم تا جوهر روی صفحه نمایش. این جایی است که شما فکر می کنید نوک قلم است.

ii اختلاف منظر الکترونیکی: از نوک قلم تا دیجیتایزر و جایی که هاضم فکر می کند نوک قلم در واقع آنجاست.

III. دقت و خطی بودن دیجیتایزر در کل صفحه.

2) احساس و صدا: باید مانند نوشتن روی کاغذ باشد.

3) وزن قلم، احساس و ارگونومی.

4) حساسیت فشار ثابت و دقیق

5) دکمه های تغییر حالت ها (پاک کردن، انتخاب و سایر دستورات)

6) تأخیر: تأخیر جوهر پشت نوک قلم (به شدت وابسته به برنامه) ... توسعه دهندگان خوب می توانند این تعداد را به حداقل برسانند.

7) تشخیص کف دست به طوری که کامپیوتر می تواند لمس نادرست را رد کند.

8) یکپارچه سازی دستگاه: نحوه تناسب آن و الزامات طراحی صنعتی.

اکنون که کمی پیش‌زمینه از گزینه‌های مختلف دیجیتالی‌ساز خودکار محبوب و ویژگی‌های سخت‌افزاری آنچه که یک قلم خوب را می‌سازد، داریم. اجازه دهید به مختصری از مزایا و معایب هر یک از اینها بپردازیم (من از قلم غیرفعال صرف نظر می کنم زیرا هنوز یک سازش آشکار در تجربه برای برنامه های فعلی ما [فعلا] ارائه می دهد). اما قبل از شروع، لطفاً اجازه دهید ابتدا بگویم هیچ یک از این 3 گزینه به طور کلی برتر از یکدیگر نیستند. همه چیز به کاربرد و مهمتر از آن به پیاده سازی/اجرای فناوری بستگی دارد. عملکرد هر یک از این فناوری‌ها به شدت به مهندسی متفکرانه و دقیقی که سازندگان دستگاه برای یکپارچه‌سازی سیستم دیجیتایزر انجام می‌دهند بستگی دارد. من اجرای بسیار ضعیفی از هر 3 راه حل فوق توسط سازندگان دستگاه های مختلف دیده ام. استفاده از برند تکنولوژی حداقل عملکرد را تضمین نمی کند.

قلم الکترومغناطیسی:

1) دقت: این می تواند برای الکترومغناطیسی بسیار خوب باشد اما به شدت به اجرا بستگی دارد. برای اینکه گوشه ها به خوبی کار کنند و از غیر خطی بودن جلوگیری شود، دیجیتایزری که پشت نمایشگر قرار دارد باید کمی فراتر از نمایشگر باشد. همچنین اجسام فلزی یا اجسام مغناطیسی در نزدیکی دیجیتایزر یا جلوی حتی در دستگاه تأثیر زیادی بر صدا و عملکرد دارند. این امر سازنده دستگاه را از داشتن یک اندازه مشخص و همچنین انواع موادی که بر روی دستگاه و قلم استفاده می کند، محدود می کند. از آنجایی که میدان های مغناطیسی با محیط جابه جا می شوند، دریفت و جابجایی را مشاهده خواهید کرد... سازنده دستگاه باید واقعاً کار کالیبره کردن دستگاه را انجام دهد.. و اگر کاربر چیزی را جلوی دستگاه قرار دهد (مثلاً یک قاب فلزی در آن باشد) ، پس باید بتوانند همان سطح کالیبراسیون را انجام دهند. خارج از این محدودیت ها، قلم EM می تواند نتایج بسیار خوبی ارائه دهد.

2) اختلاف منظر بصری: این فقط به ضخامت شیشه پوشش بستگی دارد ... و هیچ یک از فناوری ها واقعاً در اینجا مزیتی ندارند.

3) اختلاف منظر الکترونیکی: از آنجایی که دیجیتایزر EM در پشت نمایشگر مدفون است و سیم پیچ ها در نوک قلم قرار ندارند، دیجیتایزر باید جهت قلم را محاسبه کند و موقعیت را از آن ترجمه کند... این واقعاً هرگز کامل نیست و اغلب چنین خواهد شد. بسته به جایی که روی نمایشگر هستید.. بنابراین یک تبدیل ریاضی واحد برای همه نقاط نمایشگر نیست.. می تواند بسیار پیچیده باشد. بیشتر اوقات، مسیر ساده همان چیزی است که طی می شود.

4) دقت و خطی بودن دیجیتایزر در کل صفحه: بهترین راه برای آزمایش این ... گرفتن خط کش و کشیدن خطوط مورب مستقیم در سراسر صفحه نمایش است. توجه داشته باشید که چگونه خطوط هرگز واقعاً مستقیم نیستند ... انجام این کار بسیار دشوار است.

5) احساس و صدا: به طور معمول امروزه ما با مواد مختلفی کار می کنیم تا ضریب اصطکاک استاتیکی و دینامیکی نوک شیشه را تغییر دهیم. اما تکنیک های دیگری وجود دارد که ما روی آنها کار می کنیم تا این کار را حتی بهتر کنیم بدون توجه به اینکه از چه فناوری قلم استفاده می شود. .

6) وزن قلم، احساس، و ارگونومی. از آنجایی که این قلم مبتنی بر مغناطیسی است، نمی توان آن را از فلز ساخت. قلم EM انواع شکل‌ها و اندازه‌ها را دارد... از بسیار نازک و ناراحت کننده (اما قابل اتصال) گرفته تا قلم‌هایی که احساس می‌کنند یک خودکار هستند. مزیت در اینجا این است که قلم نیازی به باتری ندارد.

7) حساسیت فشار مداوم و دقیق: به طور کلی به انجام کار عالی معروف است. این خیلی بیشتر در مورد اینکه منحنی فشار چگونه به نظر می رسد است تا تعداد بیت ها... در زیر توضیح خواهم داد.

8) دکمه های تغییر حالت ها (پاک کردن، انتخاب و سایر دستورات): چون قلم و سیگنال ها را به طور فعال تغییر می دهد (با سیم پیچ ها تغذیه می شود).. می تواند دکمه ها و اطلاعات فشار را با هم ارتباط برقرار کند.

9) تأخیر: تأخیر جوهر پشت نوک قلم (به شدت وابسته به برنامه) ... توسعه دهندگان خوب می توانند این تعداد را به حداقل برسانند.

10) تشخیص کف دست به طوری که کامپیوتر بتواند لمس های کاذب را رد کند: واقعاً مزیت خازنی فعال را ندارد، اما نسبت به قلم غیرفعال دارد.

11) یکپارچه سازی دستگاه: نحوه تناسب و الزامات طراحی صنعتی: از آنجایی که دیجیتایزر خودکار یک دیجیتالیزه کننده جدا از لمس است، این راه حل بین 0.4-1 میلی متر ضخامت، چند میلی متر در اطراف قاب دستگاه اضافه می کند و چند 10 گرم وزن ادغام در دستگاه کمی سخت تر است زیرا محدودیت های موجود در اطراف مواد و مکانیک وجود دارد.

قلم خازنی فعال:

1) دقت: در گذشته پیاده‌سازی‌های نه چندان خوبی را در اینجا دیده‌ام، اما برای دیدن نتایج فعلی خود در Pro3 بسیار مشتاق هستم. ما واقعاً علامت را به اینجا منتقل کردیم. قلم در کل دستگاه بسیار دقیق تر، خطی و خطی تر است. اولین نظری که از هنرمندان هنگام استفاده از دستگاه می‌شنوم، دقت قلم است.

2) اختلاف منظر بصری: این فقط به ضخامت شیشه پوشش بستگی دارد ... و هیچ یک از فناوری ها واقعاً در اینجا مزیتی ندارند. در Pro 3، اختلاف منظر نوری را به 75 میلی‌متر کاهش داده‌ایم. این یکی از پایین‌ترین اختلاف منظری است که من برای قرص‌های جوهردار دیده‌ام. این بدان معناست که وقتی سر خود را به دور نوک قلم خود حرکت می دهید، نوک خودکار به جوهر نزدیک تر می شود.

3) اختلاف منظر الکترونیکی: به دلیل اینکه خطوط آنتن درست در پشت شیشه پوشش قرار دارند (برای ما ضخامت 55 میلی متر است!) اختلاف منظر الکترونیکی کاهش می یابد.. و این یکی از دلایلی است که قلم ما احساس دقیق تر می کند.

4) دقت و خطی بودن دیجیتایزر در کل صفحه: آزمایش خط کش را انجام دهید!

5) احساس و صدا: ما از مواد جدید برای تغییر اصطکاک پویا و استاتیک نوک قلم استفاده می کنیم. نتیجه یک کاغذ بیشتر شبیه احساس است. به‌عنوان یک صنعت، ما می‌توانیم بهتر عمل کنیم.. اما باید به مکانیسم دیگری برویم. بعداً در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد

6) وزن قلم، احساس، و ارگونومی. از آنجایی که سیگنال از نوک قلم ساطع می‌شود، اجسام فلزی در بدنه روی عملکرد تأثیر نمی‌گذارند. به همین دلیل است که ما توانستیم یک خودکار آلومینیومی آنودایز شده زیبا بسازیم که مانند یک خودکار با کیفیت بالا در دست است. اکنون ما به باتری نیاز داریم، اما مزیت باتری این است که می توان سیگنال قوی تری را برای عملکردهای دیگر منتشر کرد. مانند note کلیک کنید: یک بار بالای قلم کلیک کنید و OneNote به طور خودکار باز می شود (حتی روی صفحه قفل). [ایمن]).. و دوبار کلیک کنید و لایه استات را برای بریدن بخش هایی از صفحه در OneNote دریافت می کنید... بسیار تمیز!.. و می توانید قلم را در فاصله 3-5 فوتی برای انجام این کار نگه دارید... و نمی توانید انجام دهید. چنین تجربه ای اگر باتری نداشتید.

7) حساسیت فشار مداوم و دقیق: به همان اندازه که اجرای قبلی ما خوب است. بیشتر در مورد آن در زیر.

8) دکمه‌های تغییر حالت‌ها (پاک کردن، انتخاب و سایر دستورات): چون قلم روشن است، می‌تواند انواع دستورات را از طریق سیگنال‌های منتشر شده خود (دکمه‌ها، اطلاعات فشار، روی یادداشت کلیک کنید) منتشر کند.

9) تأخیر: تأخیر جوهر پشت نوک قلم (به شدت وابسته به برنامه) ... توسعه دهندگان خوب می توانند این تعداد را به حداقل برسانند. ما یک اخطار در حین شناور داریم.. در حالی که زمان تأخیر ما هنوز در کلاس بهترین است، زمانی که شما در حال جوهر زدن هستید، ممکن است متوجه کمی تاخیر در حین شناور شوید.. اما فقط در حالت شناور.

10) تشخیص کف دست تا کامپیوتر بتواند لمس های نادرست را رد کند: تقریباً مانند EM.

11) یکپارچه سازی دستگاه: دیجیتایزر خازنی فعال در کنترلر لمسی یکپارچه شده است و از همان خطوط حسگر لمسی استفاده می کند. این یک شکل فوق العاده از یکپارچه سازی است که باعث می شود دستگاه نازک تر و سبک تر باشد. همچنین محدودیت کمتری برای مواد وجود دارد. برای مثال صفحه کلید نوع ما از طریق مغناطیسی به قسمت پایین قاب دستگاه کلیک می کند. این واقعاً برای یک دیجیتالیزر EM چیز بدی است.

فشار من شنیده ام که عده ای نگران سطح فشار 256 در مقابل 1024 هستند... می توان ادعا کرد که میزان وضوح 10,12,14,16،10،16،10 بیتی غیرمعمول است. عدد بیت به این معنی نیست که 16 یا 20 بیت اطلاعات مفیدی در آنجا وجود دارد. درست مانند یک دوربین دیجیتال که بیش از حد اندازه گیری شده است.. سنسور 20 مگاپیکسلی است.. به این معنی نیست که تصویر حاصل 3 مگاپیکسل ارزش اطلاعات دارد. شما می توانید این آزمایش را خودتان انجام دهید. من آن را در آخر هفته انجام دادم تا سعی کنم یک نکته را به دوستانم ثابت کنم: شناخته شده ترین دستگاه مبتنی بر EM را که می شناسم برداشتم و آن را با Pro 50 مقایسه کردم. ابتدا با دانلود و نصب شروع کردم. یک نرم افزار Microsoft PowerTool به نام "digiInfo".. این امکان را به شما می دهد تا پیام های ویندوز را ضبط و ببینید... من نرم افزار را تنظیم کردم تا فشار را روی هر دو دستگاه ضبط کند. و سپس یک دکل کوچک برای نگه داشتن قلم بالای دیجیتایزر با حدود 1024 گرم فشار رو به پایین ساخت. داده های فشار استاتیک را ثبت کرد.. وارد اکسل شد و آماری را انجام داد. این چیزی است که دیدم: شماره فشار استاتیک نوک فشار 3 دارای انحراف استاندارد 256 برابر بیشتر از نوک فشار 2 بود. در نهایت، عملکرد یکسان بود.. اگرچه یکی XNUMX بیت کمتر اطلاعات گزارش شده داشت. این خیلی منطقی است. اجازه دهید آن را به شکل دیگری بیان کنم.

قلم Pro 3 از 10 گرم تا 400 گرم فشار را اندازه گیری می کند و 256 سطح را به آن نشان می دهد ... نقشه برداری غیر خطی است. زیرا فعال شدن نیروی دست انسان غیر خطی است ... اما می توان حدود 1-1.8 گرم در هر سطح را تخمین زد. قلم 10 بیتی از 10 تا 500 گرم می رسد و ظاهراً حدود 0.4 گرم است. به هر دوی این اعداد فکر کنید و هر دو فوق العاده حساس هستند. بهترین ترازو وزنی که من دارم می توانم افزایش 1 گرمی انجام دهم…. تنها دلیلی که کار می کند این است که میانگین اعداد را به طور متوسط ​​​​می دهد که مقدار قابل توجهی تاخیر را اضافه می کند. این تاخیر را نمی توان روی یک قلم انجام داد. بنابراین شما در مقایسه با یک قلم با یک سیگنال نویزتر گیر کرده اید. با هر قلم جدید، تفاوتی در منحنی نیرو وجود دارد که باید به آن عادت کنید... و این احتمالاً همان چیزی است که مردم متوجه خواهند شد... نه تفاوت در وضوح بیت. ما با ارائه یک نرم افزار که به شما امکان می دهد منحنی نیروی خود را ترسیم کنید، این کار را برای شما آسان تر می کنیم! من شما را تشویق می کنم که یکی از آن ترازوها را تهیه کنید و سعی کنید آن را تا 1 گرم کنترل کنید. تا حدودی موضوع را روشن می کند. بازخورد هنرمندانی که من شنیده ام این است که آنها تفاوتی نمی بینند.. و این به این دلیل است که واقعاً اطلاعات حاصل متفاوت نیست.

WinTab: بله، ما از درایور wintab پشتیبانی می کنیم. برای دانلود و نصب آن برای pro3 به لینک زیر مراجعه کنید. در آینده امیدوارم برنامه ها شروع به استفاده از API های مدرن تر کنند. Wintab قدیمی و قدیمی است. تأخیر اضافه می کند و خود را در مسیر قلم قرار می دهد. http://www.ntrig.com/Content.aspx?Page=Downloads_Drivers گزینه windows 8.1 را انتخاب کنید