Stevie Bathiche de l'équipe Microsoft Surface explique en détail la technologie du stylet dans Surface Pro 3

Lors de l'équipe Reddit AmA by Surface de Microsoft, Stevie Bathiche de l'équipe Surface a fait une longue réponse sur Reddit expliquant les technologies Stylus disponibles sur le marché et pourquoi Microsoft a choisi N-Trig plutôt que Wacom. Lisez sa réponse complète ci-dessous.

Salut .. c'est StevieB. J'ai anticipé la question du numériseur de stylo... alors j'ai réfléchi à la façon d'en parler pendant le week-end. J'espère que vous et d'autres personnes le trouverez utile. Je vais essayer de répondre au reste de vos questions précédentes. Vous trouverez ci-dessous votre question sur Wacom et Pressure.

Il existe 3 principaux types de technologies de numériseur de stylet : électromagnétique, capacitif passif (ces stylos conducteurs à pointe en caoutchouc qui font ressembler le numériseur à un doigt) et capacitif actif.

L'électromagnétique fonctionne en plaçant une carte de circuit imprimé sur l'ensemble de l'appareil, généralement située sous l'écran et son rétroéclairage. Il s'agit d'un système complètement séparé du numériseur tactile qui se place généralement devant l'écran. Le circuit imprimé a un tas de bobines planes qui émettent un champ électromagnétique (comme un côté d'un transformateur). L'autre côté du transformateur est situé dans le stylo lui-même. Lorsque le stylo s'approche de ces champs et bobines, il couple le signal EM et ajoute une charge. Cette charge est captée sur plusieurs bobines et la position du stylet est ensuite interpolée. Ces lignes de champ peuvent émettre environ 15 mm au-dessus de l'écran, et donc du mécanisme de survol. Les données sont transmises du stylet à l'appareil (données de pression et de bouton), en modifiant le contenu fréquentiel de la charge. Pour obtenir l'orientation, il y a généralement une bobine/circuit secondaire... et un simple trig peut extrapoler l'orientation du stylo... c'est important pour plus tard pour supprimer la parallaxe mécanique. Parmi les trois, cette technique est celle qui existe depuis le plus longtemps.

Le stylet passif fonctionne en agissant simplement comme une extension de votre doigt, en étant un conducteur pour se coupler passivement avec le signal électrostatique des lignes et colonnes de transmission et de réception du numériseur. Cette technique utilise les mêmes lignes conductrices transparentes devant l'écran pour faire à la fois le doigt et le "faux" doigt/stylet.

Enfin, les solutions capacitives actives ont commencé à voir le jour au début des années 2000. Leur mode de fonctionnement consiste à utiliser les mêmes lignes conductrices transparentes que le stylet passif ci-dessus, mais la pointe du stylet injecte plutôt un signal électrostatique qui est capté par ces lignes tactiles capacitives. Pensez que le stylo est une mini radio et que les lignes de détection devant l'écran de l'appareil sont de petites antennes. La ou les jonctions (où les lignes et les colonnes des lignes conductrices transparentes se croisent) qui reçoivent le signal le plus fort sont corrélées à la position du stylo. Pour ce faire, le stylet a généralement besoin d'une pile, mais le stylet peut émettre toutes sortes de signaux à partir des boutons, de la pression et autres. Nous avons acheté il y a quelques années un stylet capacitif actif vraiment fantastique et une technologie tactile : vous vous souvenez peut-être de la société qui a organisé les commissions électorales de CNN... Perceptive Pixel. Il s'agit sans aucun doute de la technologie de stylet la plus fantastique pour les grands écrans non mobiles. Le champ capacitif actif montre avec défi beaucoup d'activité de la part d'un certain nombre de fabricants de tactiles différents, car il s'agit d'une extension naturelle de la technologie tactile et de son intégration à la solution tactile.

Voyons maintenant ce qui fait un bon stylet d'un matériel perceptif :

1) La précision est reine. Plus la pointe du stylet est précise et cohérente par rapport à l'encre réelle de l'affichage, plus vous êtes naturel et précis en tant qu'artiste et utilisateur. une. Le problème de Précision se décompose en 3 catégories :

je. Parallaxe visuelle : de la pointe du stylet à l'encre à l'écran. C'est là que vous pensez que se trouve la pointe du stylet.

ii. Parallaxe électronique : de la pointe du stylet au numériseur et là où le digesteur pense que la pointe du stylet se trouve réellement.

iii. Précision et linéarité du numériseur sur tout l'écran.

2) Sensation et son : devrait sonner et donner l'impression d'écrire sur du papier.

3) Poids, sensation et ergonomie du stylo.

4) Sensibilité à la pression constante et précise

5) Boutons pour changer de mode (effacement, sélection et autres commandes)

6) Latence : le décalage de l'encre derrière la pointe du stylet (fortement dépendant de l'application)… les bons développeurs peuvent réduire ce nombre au minimum.

7) Détection de la paume afin que l'ordinateur puisse rejeter les fausses touches.

8) Intégration de l'appareil : son adéquation et les exigences de conception industrielle.

Maintenant que nous avons un aperçu des différentes options de numériseur de stylet populaires et des caractéristiques matérielles de ce qui fait un bon stylet. Passons en revue les avantages et les inconvénients de chacun d'entre eux (je vais ignorer le stylet passif car il offre toujours un compromis évident d'expérience pour nos applications actuelles [pour l'instant]). Mais avant de commencer, permettez-moi de dire d'abord qu'aucune de ces 3 options n'est généralement supérieure l'une à l'autre. Tout dépend de l'application et, plus important encore, de la mise en œuvre/exécution de la technologie. Les performances de chacune de ces technologies dépendent fortement de la réflexion et de la minutie de l'ingénierie mise en œuvre par les fabricants d'appareils pour intégrer le système de numérisation. J'ai vu des implémentations vraiment médiocres de ces 3 solutions ci-dessus par divers fabricants d'appareils. L'utilisation de la marque de la technologie ne garantit en rien la performance.

Stylet électromagnétique :

1) Précision : Cela peut être très bon pour l'électromagnétisme, mais cela dépend fortement de la mise en œuvre. Pour que les coins fonctionnent bien et éviter la non-linéarité, le numériseur situé derrière l'écran doit s'étendre légèrement au-delà de l'écran. De plus, les objets métalliques ou les objets magnétiques à proximité du numériseur ou devant même dans l'appareil affectent considérablement le bruit et les performances. Cela contraint fortement le fabricant d'appareils à avoir une certaine taille de pensionnaire, ainsi que les types de matériaux qu'ils utilisent sur l'appareil et dans le stylo. Parce que les champs magnétiques changent avec l'environnement, vous verrez des dérives et des décalages… Le fabricant de l'appareil doit faire un très bon travail de calibrage de l'appareil… et si l'utilisateur met quelque chose devant l'appareil (disons un boîtier qui contient du métal) , alors ils doivent être capables de faire le même niveau d'étalonnage. En dehors de ces contraintes, le stylo EM peut donner de très bons résultats.

2) Parallaxe visuelle : cela dépend uniquement de l'épaisseur du verre de protection… et aucune des technologies n'a vraiment d'avantage ou d'inconvénient ici.

3) Parallaxe électronique : parce que le numériseur EM est enterré derrière l'écran et que les bobines ne sont pas situées à la pointe du stylet, le numériseur doit calculer l'orientation du stylet et traduire la position à partir de là… ce n'est vraiment jamais parfait et le sera souvent Cela dépend de l'endroit où vous vous trouvez sur l'affichage. Il ne s'agit donc pas d'une seule transformation mathématique pour tous les points de l'affichage. Cela peut être très complexe. La plupart du temps, la route simple est celle qui est empruntée.

4) Précision et linéarité du numériseur sur tout l'écran : la meilleure façon de tester cela est de prendre une règle et de tracer des lignes diagonales droites sur l'écran. Notez que les lignes ne sont jamais vraiment droites… c'est très difficile à faire.

5) Sensation et son : Aujourd'hui, nous travaillons généralement avec divers matériaux pour modifier le coefficient de frottement statique et dynamique de la pointe sur le verre. Mais il existe d'autres techniques sur lesquelles nous travaillons pour rendre cela encore meilleur, quelle que soit la technologie de stylet utilisée. .

6) Poids, sensation et ergonomie du stylo. Parce qu'il est magnétique, le stylo ne peut pas être fabriqué en métal. Le stylet EM a toutes sortes de formes et de tailles… de très mince et inconfortable (mais peut être ancré) à ceux qui ressemblent à un stylo. Le pro ici est que le stylo n'a pas besoin de piles.

7) Sensibilité à la pression constante et précise : généralement connu pour faire un excellent travail. Il s'agit bien plus de l'apparence de la courbe de pression que du nombre de bits… Je vais vous expliquer ci-dessous.

8) Boutons pour changer de mode (effacement, sélection et autres commandes) : parce que le stylet modifie activement les signaux (alimenté par les bobines). Il peut communiquer les boutons et les informations de pression.

9) Latence : le décalage de l'encre derrière la pointe du stylet (fortement dépendant de l'application)… les bons développeurs peuvent réduire ce nombre au minimum.

10) Détection de la paume pour que l'ordinateur puisse rejeter les fausses touches : n'a pas vraiment l'avantage du capacitif actif... mais par rapport au stylet passif, c'est le cas.

11) Intégration de l'appareil : son ajustement et les exigences de conception industrielle : étant donné que le numériseur à stylet est un numériseur distinct du tactile, cette solution ajoutera entre 0.4 et 1 mm d'épaisseur, quelques mm autour de la lunette de l'appareil, et quelques dizaines de grammes de poids. Il est un peu plus difficile à intégrer dans l'appareil à cause des contraintes liées aux matériaux et à la mécanique.

Stylet capacitif actif :

1) Précision : dans le passé, j'ai vu des implémentations pas si bonnes ici, mais je suis tellement excité de voir nos résultats actuels dans Pro3. Nous avons vraiment déplacé la marque ici. Le stylet est vraiment beaucoup plus précis, linéaire et linéaire sur l'ensemble de l'appareil. Le premier commentaire que j'entends des artistes lorsqu'ils utilisent l'appareil, c'est la précision du stylet.

2) Parallaxe visuelle : cela dépend uniquement de l'épaisseur du verre de protection… et aucune des technologies n'a vraiment d'avantage ou d'inconvénient ici. Dans Pro 3, nous avons réduit la parallaxe optique à 75 mm. C'est l'une des parallaxes les plus basses que j'ai vues pour les tablettes encreuses. Cela signifie que lorsque vous déplacez votre tête autour de la pointe de votre stylet, la pointe du stylet reste plus proche de l'encre.

3) Parallaxe électronique : parce que les lignes d'antenne sont juste derrière le verre de protection (pour nous, c'est 55 mm d'épaisseur !), la parallaxe électronique est encore réduite... et c'est l'une des raisons pour lesquelles notre stylet semble plus précis.

4) Précision et linéarité du numériseur sur tout l'écran : faites le test de la règle !

5) Sensation et son : Nous utilisons de nouveaux matériaux pour modifier le frottement dynamique et statique de la pointe du stylet. Le résultat est une sensation plus proche du papier. En tant qu'industrie, nous pouvons faire mieux... mais il va falloir passer à un mécanisme différent... nous en reparlerons plus tard

6) Poids, sensation et ergonomie du stylo. Parce que le signal émet de la pointe du stylo, les objets métalliques dans le corps n'affectent pas les performances. C'est pourquoi nous avons pu faire un beau stylo en aluminium anodisé, qui ressemble à un stylo de haute qualité en main. Maintenant, nous avons besoin d'une batterie, mais l'avantage d'une batterie est que l'on peut émettre un signal plus puissant pour d'autres fonctions. (sécurisé)). une telle expérience si vous n'aviez pas de batterie.

7) Sensibilité à la pression constante et précise : aussi bonne que nos implémentations précédentes... aussi bonne qu'elles viennent à mon avis. Plus à ce sujet ci-dessous.

8) Boutons pour changer de mode (effacement, sélection et autres commandes) : le stylet étant alimenté, il peut émettre toutes sortes de commandes via ses signaux émis (boutons, informations de pression, note de clic).

9) Latence : le décalage de l'encre derrière la pointe du stylet (fortement dépendant de l'application)… les bons développeurs peuvent réduire ce nombre au minimum. Nous avons une mise en garde pendant le survol... bien que notre latence soit toujours la meilleure de sa catégorie lorsque vous encrez, vous remarquerez peut-être un léger décalage pendant le survol... mais uniquement en mode survol.

10) Détection de la paume pour que l'ordinateur puisse rejeter les fausses touches : à peu près la même chose qu'EM.

11) Intégration de l'appareil : les numériseurs capacitifs actifs sont intégrés au contrôleur tactile et utilisent les mêmes lignes de détection tactile. Il s'agit d'une forme d'intégration fantastique, qui permet d'obtenir un appareil plus fin et plus léger. De plus, il y a moins de restrictions sur les matériaux. Par exemple, notre clavier Type Keyboard s'enclenche dans la partie inférieure des lunettes de l'appareil via le magnétisme. Ce serait vraiment une mauvaise chose pour un numériseur EM.

Pression J'ai entendu quelques personnes s'inquiéter des 256 niveaux de pression contre 1024… On peut revendiquer des quantités absurdes de résolution 10,12,14,16 bits… peu importe… mais au final, même si le système crache un 10 ou 16 le nombre de bits ne signifie pas qu'il y a 10 ou 16 bits d'informations utiles là-bas.. tout comme un appareil photo numérique surdimensionné.. le capteur est de 20 mégapixels.. ne signifie pas que l'image résultante est de 20 mégapixels d'informations. Vous pouvez faire cette expérience vous-même. Je l'ai fait pendant le week-end pour essayer de prouver un point à mes amis : j'ai pris le périphérique EM le plus connu que je connaisse et je l'ai comparé à Pro 3. J'ai commencé par télécharger et installer un logiciel Microsoft PowerTool appelé "digiInfo".. cela vous permet d'enregistrer et de voir les messages Windows… J'ai configuré le logiciel pour enregistrer la pression sur les deux appareils. Et puis j'ai construit une petite plate-forme pour maintenir le stylet au-dessus du numériseur avec une pression vers le bas d'environ 50 grammes. J'ai enregistré les données de la pression statique .. importé dans Excel et fait quelques statistiques .. voici ce que j'ai vu: le numéro de pression statique de la pointe de pression 1024 avait un écart type 3 fois supérieur à celui de la pointe de pression 256. Au final, les performances étaient les mêmes.. même si on avait 2 bits d'infos rapportées en moins. Cela a beaucoup de sens .. permettez-moi de le dire autrement.

Le stylet Pro 3 mesure de 10 grammes à 400 grammes de pression et cartographie 256 niveaux à cela... la cartographie est non linéaire... car l'activation de la force de la main humaine n'est pas linéaire... mais on peut approximer environ 1 à 1.8 grammes par niveau. Le stylo 10 bits .. va de 10 à 500 grammes .. et fait soi-disant environ 0.4 gramme. Pensez à ces deux chiffres et c'est à la fois super super sensible .. la meilleure balance de poids que j'ai peut faire des incréments de 1 gramme…. La seule raison pour laquelle cela fonctionne est qu'il fait la moyenne des nombres, ce qui ajoute une quantité considérable de décalage.. ce décalage ne peut pas être fait sur un stylet.. vous êtes donc coincé avec un signal plus bruyant comparativement dans un stylet. Avec tout nouveau stylet, il y a une différence dans la courbe de force à laquelle vous devez vous habituer… et c'est probablement ce que les gens remarqueront… pas la différence de résolution en bits. Nous allons vous faciliter la tâche en vous donnant plus tard un logiciel qui vous permettra de cartographier votre propre courbe de force ! Je vous encourage à vous procurer une de ces balances et à essayer de la contrôler à 1 gramme. Cela vous éclairera sur le sujet. Les commentaires des artistes que j'ai entendus... c'est qu'ils ne voient pas de différence... et c'est parce que les informations qui en résultent ne sont pas vraiment différentes.

WinTab : oui, nous avons le support du pilote wintab. Voir le lien ci-dessous pour le télécharger et l'installer pour pro3. À l'avenir, j'espère que les applications commenceront à utiliser les API les plus modernes.. Wintab est ancien et obsolète.. ajoute de la latence et s'insère dans le chemin du stylet.. http://www.ntrig.com/Content.aspx?Page=Downloads_Drivers sélectionnez l'option Windows 8.1