Stevie Bathiche, a Microsoft Surface Team munkatársa részletesen elmagyarázza a Stylus technológiát a Surface Pro 3-ban

A Microsoft Reddit AmA by Surface csapata során Stevie Bathiche, a Surface csapatától hosszasan válaszolt a Redditen, és elmagyarázta a piacon elérhető Stylus technológiákat, és azt, hogy a Microsoft miért választotta az N-Trig-et a Wacom helyett. Olvassa el teljes válaszát alább.

Szia.. ő StevieB. Előre számítottam a toll digitalizáló kérdésére.. szóval azon gondolkodtam, hogyan beszéljek róla a hétvégén. Remélem, te és mások hasznosnak találják. Megpróbálok válaszolni az előző kérdéseire. Az alábbiakban a Wacom és a nyomás kérdéséről szól.

A tolldigitalizálási technológiáknak 3 fő típusa van: elektromágneses, passzív kapacitív (azok a vezetőképes gumivégű tollak, amelyek ráveszik a digitalizálót úgy, hogy az ujjnak tűnjön) és az aktív kapacitív.

Az elektromágneses működés úgy működik, hogy egy nyomtatott áramköri lapot helyeznek el a teljes eszközön, általában a kijelző és a háttérvilágítás alatt. Ez egy teljesen különálló rendszer az érintős digitalizálótól, amely jellemzően a kijelző elé megy. Az áramköri lapon egy csomó síktekercs található, amelyek elektromágneses teret bocsátanak ki (mint a transzformátor egyik oldala). A transzformátor másik oldala magában a tollban található. Ahogy a toll megközelíti ezeket a mezőket és tekercseket, összekapcsolja az EM jelet, és hozzáad egy terhelést. Ezt a terhelést több tekercs veszi fel, majd a ceruza helyzetét interpolálja. Ezek a mezővonalak körülbelül 15 mm-rel a kijelző és így a lebegési mechanizmus felett bocsátanak ki. Az adatok a tollról a készülékre kerülnek (nyomás- és gombadatok), a töltet frekvenciatartalmának módosításával. Az eligazításhoz tipikusan egy másodlagos tekercs/áramkör.. és egy egyszerű trig extrapolálhatja a toll tájolását.. ez fontos a későbbiekben a mechanikai parallaxis eltávolításához. A három közül ez a technika volt a legrégebben.

A passzív ceruza úgy működik, hogy egyszerűen az ujj meghosszabbításaként működik, azáltal, hogy egy vezetőként passzívan párosul a digitalizáló adási és vételi soraiból és oszlopaiból származó elektrosztatikus jellel. Ez a technika ugyanazokat az átlátszó vezető vonalakat használja a kijelző előtt az ujj és a „hamis” ujj/toll használatához.

Végül az aktív kapacitív megoldások a 2000-es évek elején kezdtek kiteljesedni. Működési módjuk az, hogy ugyanazokat az átlátszó vezető vonalakat használják, mint a fenti passzív ceruza, de a toll hegye elektrosztatikus jelet fecskendez be, amelyet ezek az érintési kapacitív vonalak felvesznek. Gondoljon arra, hogy a toll egy mini rádió, és a kijelző előtti érzékelő vonalak kis antennák. A legerősebb jelet fogadó csomópont(ok) (ahol az átlátszó vezető vonalak sorai és oszlopai keresztezik egymást) a toll helyzetével korrelálnak. Ehhez a tollnak általában elemre van szüksége, de a toll mindenféle jelet tud kibocsátani a gombokról, nyomásról és egyébről. Néhány éve vásároltunk egy igazán fantasztikus aktív kapacitív tollat ​​és érintőképernyős technológiát: emlékezhet a CNN választási tábláit készítő cégre. Perceptive Pixel. Kétségtelenül ez a legfantasztikusabb tolltechnológia a nagy, nem mobil képernyőkön. Az aktív kapacitív mező dacosan nagy aktivitást mutat számos különböző érintésgyártó részéről.. mivel ez az érintéstechnológia természetes kiterjesztése és az érintési megoldással való integrációja.

Most pedig nézzük meg, hogy mitől lesz egy nagyszerű ceruza hardveresen érzékelhető:

1) A pontosság a király. Minél pontosabb és következetesebb a toll hegye a kijelző tényleges tintájához képest, annál természetesebben és pontosabban tud művészként és felhasználóként végrehajtani. a. A precíziós probléma 3 kategóriába sorolható:

én. Vizuális parallaxis: a toll hegyétől a tintáig a képernyőn. Ön szerint itt van a toll hegye.

ii. Elektronikus parallaxis: a toll hegyétől a digitalizálóig, és ahol az emésztő szerint a toll hegye valójában van.

iii. A digitalizálás pontossága és linearitása a teljes képernyőn.

2) Érzés és hangzás: úgy kell hangzani és éreznie, mintha papírra írnánk.

3) A toll súlya, tapintása és ergonómiája.

4) Következetes és pontos nyomásérzékenység

5) Gombok az üzemmódváltáshoz (törlés, kiválasztás és egyéb parancsok)

6) Késés: a tinta késése a toll hegye mögött (nagyon alkalmazásfüggő)… a jó fejlesztők ezt a számot minimálisra tudják csökkenteni.

7) Tenyérérzékelés, így a számítógép vissza tudja utasítani a hamis érintéseket.

8) Eszközintegráció: hogyan illeszkedik, és az ipari tervezési követelmények.

Most, hogy van egy kis hátterünk a különböző népszerű tolldigitalizálási lehetőségekről és a hardver jellemzőiről, hogy mitől lesz egy jó toll. Nézzük meg röviden mindegyik előnyeit és hátrányait (kihagyom a passzív ceruzát, mivel ez még mindig nyilvánvaló kompromisszumot kínál a jelenlegi alkalmazásainknál [egyelőre]). Mielőtt azonban elkezdenénk, hadd mondjam el, hogy a három lehetőség közül egyik sem jobb, mint a másik. Minden az alkalmazástól és még fontosabb a technológia megvalósításától/végrehajtásától függ. Ezen technológiák bármelyikének teljesítménye nagymértékben függ attól, hogy az eszközgyártók mennyire átgondolt, gondos mérnöki munkát végeznek a digitalizáló rendszer integrálása érdekében. Láttam néhány nagyon rossz megvalósítást a fenti három megoldás közül, különböző eszközgyártók által. A technológia márkájának használata a legkevésbé sem garantálja a teljesítményt.

Elektromágneses ceruza:

1) Precizitás: Ez nagyon jó lehet elektromágneses szempontból, de nagymértékben függ a megvalósítástól. A sarkok megfelelő működése és a nem linearitás elkerülése érdekében a kijelző mögött ülő digitalizálónak kissé túl kell nyúlnia a kijelzőn. A digitalizáló közelében vagy a készülékben lévő fémtárgyak vagy mágneses tárgyak is nagymértékben befolyásolják a zajt és a teljesítményt. Ez erősen korlátozza az eszközgyártót attól, hogy rendelkezzen egy bizonyos határmérettel, valamint az eszközön és a tollban használt anyagok típusával. Mivel a mágneses mezők a környezettel együtt mozognak, sodródást és eltolást fog látni… Az eszközgyártónak nagyon jól kell kalibrálnia az eszközt. és ha a felhasználó tesz valamit a készülék elé (mondjuk egy fém tokot) , akkor képesnek kell lenniük ugyanolyan szintű kalibrálásra. Ezeken a megkötéseken kívül az EM toll nagyon jó eredményeket adhat.

2) Vizuális parallaxis: ez csak a fedőüveg vastagságától függ… és itt egyik technológiának sincs előnye.

3) Elektronikus parallaxis: mivel az EM digitalizáló a kijelző mögött van eltemetve, és a tekercsek nem a toll hegyén helyezkednek el, a digitalizálónak ki kell számítania a toll tájolását, és ebből le kell fordítania a helyzetet… ez tényleg soha nem tökéletes, és gyakran így lesz. attól függően, hogy hol tartózkodik a kijelzőn.. tehát nem egyetlen matematikai transzformáció a kijelző minden pontjára.. nagyon összetett is lehet.. legtöbbször az egyszerű útvonal az, amit megtesznek.

4) A digitalizálás pontossága és linearitása a teljes képernyőn: ennek tesztelésének legjobb módja az, hogy vonalzót vesz és egyenes átlós vonalakat húz a kijelzőn. Figyeld meg, hogy a vonalak soha nem igazán egyenesek… ezt nagyon nehéz megtenni.

5) Érzés és hangzás: Napjainkban jellemzően különféle anyagokkal dolgozunk, hogy az üvegen lévő hegy statikus és dinamikus súrlódási együtthatóját módosítsuk, de vannak más technikák is, amelyeken dolgozunk, hogy ezt még jobbá tegyük, függetlenül attól, hogy milyen tolltechnológiát használnak. .

6) A toll súlya, tapintása és ergonómiája. Mivel mágneses alapú, a toll nem készülhet fémből. Az EM ceruza mindenféle formájú és méretű… az igazán vékonytól és kényelmetlentől (de dokkolható) a tollnak érezhetőig. A profi itt az, hogy a tollnak nincs szüksége elemre.

7) Konzisztens és pontos nyomásérzékenység: általánosan ismert, hogy nagyszerű munkát végez. Ez sokkal inkább arról szól, hogyan néz ki a nyomásgörbe, mint a bitek számáról… Az alábbiakban elmagyarázom.

8) Gombok üzemmódváltáshoz (törlés, kiválasztás és egyéb parancsok): mivel a toll aktívan módosítja a jeleket (tekercsek táplálják).. gombokkal és nyomásinformációkkal kommunikálhat.

9) Késés: a tinta késése a toll hegye mögött (nagyon alkalmazásfüggő)… a jó fejlesztők ezt a számot minimálisra tudják csökkenteni.

10) Tenyérérzékelés, hogy a számítógép visszautasítsa a hamis érintéseket: nincs igazán előnye az aktív kapacitívnak, de a passzív ceruzával szemben igen.

11) Eszközintegráció: hogyan illeszkedik, és az ipari tervezési követelmények: mivel a tollas digitalizáló az érintéstől különálló digitalizáló, ez a megoldás bárhol 0.4-1 mm vastagságot, néhány mm-t az eszköz előlapja körül, és néhány 10 gramm súlyú. Az anyagok és a mechanika körüli korlátok miatt egy kicsit nehezebb integrálni a készülékbe.

Aktív kapacitív ceruza:

1) Pontosság: a múltban láttam itt néhány nem túl jó implementációt, de nagyon izgatott vagyok, hogy látom a Pro3-ban elért jelenlegi eredményeinket. Tényleg áthelyeztük ide a jelet. A toll valóban sokkal pontosabb, lineárisabb és lineárisabb az egész eszközön. Az első megjegyzés, amit a művészektől hallok, amikor használják a készüléket, az, hogy milyen precíz a toll.

2) Vizuális parallaxis: ez csak a fedőüveg vastagságától függ… és itt egyik technológiának sincs előnye. A Pro 3-ban az optikai parallaxist 75 mm-re csökkentettük. Ez az egyik legalacsonyabb parallaxis, amelyet bárhol láttam tintafestékeknél. Ez azt jelenti, hogy miközben a fejét a toll hegye körül mozgatja, a toll hegye közelebb marad a tintához.

3) Elektronikus parallaxis: mivel az antennavonalak közvetlenül a fedőüveg mögött vannak (nálunk ez 55 mm vastag!), az elektronikus parallaxis tovább csökken.. és ez az egyik oka annak, hogy a tollank pontosabbnak érzi magát.

4) A digitalizálás pontossága és linearitása a teljes képernyőn: végezze el a vonalzótesztet!

5) Érzés és hangzás: Új anyagokat használunk a tollhegy dinamikus és statikus súrlódásának megváltoztatására. Az eredmény inkább papírszerű tapintású. Iparágként jobban teljesíthetünk, de ennek egy másik mechanizmust kell alkalmaznia. erről majd később

6) A toll súlya, tapintása és ergonómiája. Mivel a jel a toll hegyéről érkezik, a testben lévő fémtárgyak nem befolyásolják a teljesítményt. Ezért tudtunk elkészíteni egy gyönyörű, eloxált alumínium tollat, ami olyan, mint egy kiváló minőségű toll a kézben. Most már igenis szükségünk van akkumulátorra, de az akkumulátor előnye, hogy erősebb jelet tud kibocsátani más funkciókhoz... mint például a megjegyzés kattintása: kattintson egyszer a toll tetejére, és a OneNote automatikusan kinyílik (még a lezárási képernyőn is) [biztosítva]).. és kattintson duplán, és megkapja az acetátréteget, amellyel a képernyő egyes részeit kivághatja a OneNote-ba… nagyon ügyes!.. és ehhez körülbelül 3-5 méter távolságra tarthatja a tollat… és nem teheti meg. ilyen élmény, ha nem volt akkumulátora.

7) Konzisztens és pontos nyomásérzékenység: pont olyan jó, mint a korábbi megvalósításaink.. olyan jó, amennyire bejönnek szerintem. Erről lentebb bővebben.

8) Üzemmódváltási gombok (törlés, kiválasztás és egyéb parancsok): mivel a toll áram alatt van, mindenféle parancsot képes kibocsátani a kibocsátott jeleken keresztül (gombok, nyomásinformációk, kattintási megjegyzés).

9) Késés: a tinta késése a toll hegye mögött (nagyon alkalmazásfüggő)… a jó fejlesztők ezt a számot minimálisra tudják csökkenteni. Van egy figyelmeztetésünk a lebegés alatt. Bár a késleltetésünk továbbra is a legjobb az osztályban, amikor tintát ír, előfordulhat, hogy egy kis késést észlel lebegés közben.. de csak lebegés üzemmódban.

10) Tenyérérzékelés, hogy a számítógép visszautasítsa a hamis érintéseket: körülbelül ugyanaz, mint az EM.

11) Eszközintegráció: Az aktív kapacitív digitalizáló be van építve az érintésvezérlőbe, és ugyanazokat az érintésérzékelő vonalakat használja. Ez az integráció fantasztikus formája, amely vékonyabb és könnyebb eszközt tesz lehetővé. Az anyagokat is kevésbé korlátozzák. Például a mi Type Keyboardunk mágnesesen bekattan a készülék előlapjainak alsó részébe.. ez tényleg rossz dolog lenne egy EM digitalizálónál.

Nyomás Hallottam néhány embert aggodalomra a 256-os és az 1024-es nyomásszintek miatt… Lehetséges abszurd mennyiségű 10,12,14,16, 10, 16, 10 bites felbontás... mindegy... de a végén annak ellenére, hogy a rendszer kiköp egy 16-et vagy 20-ot a bitszám nem azt jelenti, hogy 20 vagy 3 bitnyi hasznos információ van ott.. mint egy túlméretezett digitális fényképezőgépnél.. a szenzor 50 megapixeles.. nem azt jelenti, hogy az eredményül kapott kép 1024 megapixeles információ. Ezt a kísérletet te magad is elvégezheted. A hétvégén megcsináltam, hogy bebizonyítsam a barátaimnak: elővettem egy általam ismert legismertebb EM alapú eszközt, és összehasonlítottam a Pro 3-mal. Először letöltöttem és telepítettem. a „digiInfo” nevű Microsoft PowerTool szoftver. Ez lehetővé teszi a Windows üzenetek rögzítését és megtekintését... Beállítottam a szoftvert, hogy rögzítse a nyomást mindkét eszközön. Aztán egy kis szereléket építettek, amely körülbelül 256 grammos lefelé nyomással tartja a tollat ​​a digitalizáló felett. Rögzítette a statikus nyomás adatait.. importált az Excelbe és csináltam egy kis statisztikát.. itt van amit láttam: az 2-es nyomócsúcs statikus-nyomás-számának szórása XNUMX-szor nagyobb, mint a XNUMX-os nyomófejé. Végül a teljesítmény ugyanaz volt.. bár az egyiknek XNUMX bittel kevesebb volt az infója. Ennek sok értelme van. Hadd fogalmazzam meg másképp.

A Pro 3 toll 10-400 gramm nyomást mér, és 256 szintet térképez fel erre… a leképezés nemlineáris… mivel az emberi kézi erő aktiválása nem lineáris… de körülbelül 1-1.8 grammot lehet megközelíteni szintenként. A 10 bites toll.. 10-500 grammra megy.. és állítólag kb.0.4 grammra megy. Gondolj mind a két számra, és mindkettő szuper szuper érzékeny.. a legjobb mérleg, amivel rendelkezem, 1 grammos lépésekben képes…. Az egyetlen ok, amiért működik, az az, hogy a számokat a fene átlagolja, ami jelentős késleltetést ad hozzá.. ezt a késést nem lehet megtenni egy ceruzával.. így egy tollhoz képest egy zajosabb jelnél ragad. Minden új ceruza esetében van különbség az erőgörbében, amit meg kell szokni… és valószínűleg ezt fogják észrevenni az emberek… nem a bitfelbontás különbségét. Ezt meg fogjuk könnyíteni azáltal, hogy később adunk egy olyan szoftvert, amely lehetővé teszi saját erőgörbéjének feltérképezését! Azt tanácsolom, hogy szerezzen be egy ilyen mérleget, és próbálja meg 1 grammra szabályozni. Ez megvilágítja a témát. Az általam hallott művészek visszajelzései az, hogy nem látnak különbséget.

WinTab: igen, van wintab illesztőprogram támogatásunk. Az alábbi linken letöltheti és telepítheti a pro3-hoz. Remélem, a jövőben az alkalmazások elkezdik használni a modernebb API-kat.. A Wintab régi és elavult.. növeli a késleltetést, és beilleszti magát a toll útvonalába. http://www.ntrig.com/Content.aspx?Page=Downloads_Drivers válassza a Windows 8.1 opciót