Stevie Bathiche van Microsoft Surface Team legt de stylustechnologie in Surface Pro 3 in detail uit

Tijdens het Reddit AmA by Surface-team van Microsoft, heeft Stevie Bathiche van het Surface-team een ​​lang antwoord gegeven op Reddit waarin hij de Stylus-technologieën die op de markt beschikbaar zijn, uitlegde en waarom Microsoft N-Trig verkoos boven Wacom. Lees hieronder zijn volledige reactie.

Hallo.. dit is StevieB. Ik anticipeerde op de vraag over het digitaliseren van de pen... dus ik heb dit weekend nagedacht over hoe ik erover kan praten. Ik hoop dat jij en andere mensen het nuttig vinden. Ik zal proberen de rest van uw voorafgaande vragen te beantwoorden. Hieronder gaat het over uw Wacom en Pressure-vraag.

Er zijn 3 hoofdtypen van de digitaliseringstechnologie voor pennen: elektromagnetisch, passief capacitief (die geleidende pennen met rubberen punt die de digitizer doen lijken op een vinger) en actief capacitief.

Elektromagnetisch werkt door een printplaat over het hele apparaat te plaatsen, meestal onder het scherm en de achtergrondverlichting. Dit is een volledig gescheiden systeem van de touch-digitizer die meestal voor het scherm wordt geplaatst. De printplaat heeft een aantal vlakke spoelen die een elektromagnetisch veld uitstralen (zoals een kant van een transformator). De andere kant van de transformator bevindt zich in de pen zelf. Wanneer de pen deze velden en spoelen nadert, koppelt hij het EM-signaal en voegt een belasting toe. Deze belasting wordt over meerdere spoelen opgenomen en de positie van de stylus wordt vervolgens geïnterpoleerd. Deze veldlijnen kunnen ongeveer 15 mm boven het scherm uitstralen, en dus het mechanisme voor zweven. Gegevens worden van de pen naar het apparaat verzonden (druk- en knopgegevens), door de frequentie-inhoud van de belasting te wijzigen. Om oriëntatie te krijgen is er meestal een secundaire spoel / circuit.. en een eenvoudige trig kan de oriëntatie van de pen extrapoleren.. dit is belangrijk om later mechanische parallax te verwijderen. Van de drie bestaat deze techniek het langst.

Passieve stylus, werkt door simpelweg te fungeren als een verlengstuk van uw vinger, door een geleider te zijn om passief te koppelen met het elektrostatische signaal van de zend- en ontvangstrijen en kolommen van de digitizer. Deze techniek gebruikt dezelfde transparante geleidende lijnen voor het scherm om zowel de vinger als de "nep" vinger/stylus te doen.

Ten slotte begonnen in het begin van de jaren 2000 actieve capacitieve oplossingen tot bloei te komen. Hun manier van werken is om dezelfde transparante geleidende lijnen te gebruiken als de passieve stylus hierboven, maar in plaats daarvan injecteert de penpunt een elektrostatisch signaal dat wordt opgepikt door deze aanraakcapacitieve lijnen. Denk aan de pen is een mini-radio en de voellijnen voor het display van het apparaat zijn kleine antennes. De kruising(en) (waar de rijen en kolommen van de transparante geleidende lijnen elkaar kruisen) die het sterkste signaal ontvangt, is gecorreleerd met de positie van de pen. Om dit te doen, heeft de pen meestal een batterij nodig, maar de pen kan allerlei signalen afgeven van knoppen, druk en andere. We hebben een paar jaar geleden een werkelijk fantastische actieve capacitieve pen- en aanraaktechnologie gekocht: u herinnert zich misschien het bedrijf dat de CNN-verkiezingsborden deed. Perceptive Pixel. Dit is zonder twijfel de meest fantastische pentechnologie die er is voor grote niet-mobiele schermen. Actief capacitief veld vertoont uitdagend veel activiteit door een aantal verschillende touch-makers. omdat het een natuurlijke uitbreiding is van touch-technologie en de integratie ervan met de touch-oplossing.

Laten we nu ingaan op wat een geweldige stylus maakt van een hardware-opmerkzaam:

1) Precisie is koning. Hoe nauwkeuriger en consistenter de penpunt is voor de werkelijke inkt van het scherm, hoe natuurlijker en nauwkeuriger u als artiest en gebruiker kunt uitvoeren. A. Het precisieprobleem is onderverdeeld in 3 categorieën:

I. Visual Parallax: van penpunt tot inkt op het scherm. Dit is waar je denkt dat de penpunt is.

ii. Elektronische parallax: van penpunt tot digitizer en waar de vergister denkt dat de penpunt daadwerkelijk is.'

iii. Nauwkeurigheid en lineariteit van de digitizer over het hele scherm.

2) Voelen en klinken: moet klinken en aanvoelen als schrijven op papier.

3) Pengewicht, gevoel en ergonomie.

4) Consistente en nauwkeurige drukgevoeligheid

5) Knoppen voor het wisselen van modi (wissen, selecteren en andere opdrachten)

6) Latency: de vertraging van de inkt achter de penpunt (zeer app-afhankelijk)... goede ontwikkelaars kunnen dit aantal tot een minimum beperken.

7) Palmdetectie zodat de computer valse aanrakingen kan weigeren.

8) Apparaatintegratie: hoe het past en de vereisten voor industrieel ontwerp.

Nu we een beetje een achtergrond hebben van de verschillende populaire pendigitizer-opties en de hardwarekenmerken van wat een goede pen maakt. Laten we ingaan op een korte voor- en nadelen van elk van deze (ik ga passieve stylus overslaan omdat het nog steeds een duidelijk compromis biedt in ervaring voor onze huidige toepassingen [voorlopig]). Maar voordat we beginnen, wil ik eerst zeggen dat geen van deze 3 opties over het algemeen superieur is aan elkaar. Het hangt allemaal af van de toepassing en nog belangrijker de implementatie/uitvoering van technologie. De prestaties van een van deze technologieën zijn in hoge mate afhankelijk van hoe doordacht en zorgvuldig de engineering is gedaan door de apparaatmakers om het digitaliseringssysteem te integreren. Ik heb een aantal echt slechte implementaties gezien van alle 3 van deze oplossingen hierboven door verschillende apparaatfabrikanten. Het gebruik van het merk technologie garandeert geenszins de prestaties.

Elektromagnetische stylus:

1) Precisie: dit kan heel goed zijn voor elektromagnetisme, maar het is sterk afhankelijk van de implementatie. Om de hoeken goed te laten werken en niet-lineariteit te voorkomen, moet de digitizer die achter het scherm zit iets buiten het scherm uitsteken. Ook metalen voorwerpen of magnetische voorwerpen in de buurt van de digitizer of ervoor, zelfs in het apparaat, hebben een grote invloed op het geluid en de prestaties. Dit beperkt de maker van het apparaat in hoge mate van het hebben van een bepaalde grensmaat, en ook van de soorten materialen die ze op het apparaat en in de pen gebruiken. Omdat magnetische velden met de omgeving verschuiven, zie je drift en offsets... De maker van het apparaat moet het apparaat echt goed kalibreren ... en als de gebruiker iets voor het apparaat plaatst (bijvoorbeeld een behuizing met metaal erin) , dan moeten ze hetzelfde kalibratieniveau kunnen uitvoeren. Buiten deze beperkingen kan de EM-pen zeer goede resultaten geven.

2) Visual Parallax: dit hangt gewoon af van de dikte van het dekglas... en geen van de technologieën heeft hier echt een voor- of nadeel.

3) Elektronische parallax: omdat de EM-digitizer achter het display is begraven en de spoelen zich niet op de punt van de pen bevinden, moet de digitizer de oriëntatie van de pen berekenen en de positie daaruit vertalen ... dit is echt nooit perfect en zal vaak afhankelijk van waar u zich op het scherm bevindt.. dus het is geen enkele wiskundige transformatie voor alle punten op het scherm.. het kan zeer complex zijn.. meestal is de eenvoudige route die wordt genomen.

4) Nauwkeurigheid en lineariteit van de digitizer over het hele scherm: de beste manier om dit te testen... is om een ​​liniaal te nemen en rechte diagonale lijnen over het scherm te tekenen. Merk op dat de lijnen nooit echt recht zijn... dit is erg moeilijk om te doen.

5) Gevoel en geluid: normaal gesproken werken we tegenwoordig met verschillende materialen om de coëfficiënt van statische en dynamische wrijving van de punt op glas te veranderen... maar er zijn andere technieken waaraan we werken om dit nog beter te maken, ongeacht welke pentechnologie wordt gebruikt .

6) Pengewicht, gevoel en ergonomie. Omdat hij magnetisch is, kan de pen niet van metaal worden gemaakt. De EM-stylus heeft allerlei soorten en maten... van heel dun en oncomfortabel (maar kan worden vastgezet) tot exemplaren die aanvoelen als een pen. De pro hier is dat de pen geen batterijen nodig heeft.

7) Consistente en nauwkeurige drukgevoeligheid: algemeen bekend om uitstekend werk te leveren. Dit gaat veel meer over hoe de drukcurve eruit ziet dan het aantal bits… Ik zal het hieronder uitleggen.

8) Knoppen voor het wisselen van modi (wissen, selecteren en andere commando's): omdat de pen en de signalen actief wijzigen (aangedreven door de spoelen) kan het knoppen en drukinformatie communiceren.

9) Latency: de vertraging van de inkt achter de penpunt (zeer app-afhankelijk)... goede ontwikkelaars kunnen dit aantal tot een minimum beperken.

10) Palmdetectie zodat de computer valse aanrakingen kan afwijzen: heeft niet echt het voordeel van actief capacitief... maar boven passieve stylus wel.

11) Apparaatintegratie: hoe het past en de vereisten voor industrieel ontwerp: omdat de pendigitizer een aparte digitizer is van de aanraking, voegt deze oplossing ergens tussen 0.4-1 mm dikte toe, een paar mm rond de rand van het apparaat, en een paar tienen gram gewicht. Het is een beetje moeilijker om in het apparaat te integreren vanwege de beperkingen rond materialen en mechanica.

Actieve capacitieve stylus:

1) Precisie: in het verleden heb ik hier een aantal niet zo goede implementaties gezien, maar ik ben zo gepompt om onze huidige resultaten in Pro3 te zien. We hebben echt het teken hier verplaatst. De pen is echt veel nauwkeuriger, lineair en lineair over het hele apparaat. De eerste opmerking die ik hoor van artiesten als ze het apparaat gebruiken, is hoe nauwkeurig de pen is.

2) Visual Parallax: dit hangt gewoon af van de dikte van het dekglas... en geen van de technologieën heeft hier echt een voor- of nadeel. In Pro 3 hebben we de optische parallax verlaagd naar 75 mm. Dit is een van de laagste parallax die ik ooit heb gezien voor het inkleuren van tablets. Dit betekent dat als u uw hoofd rond uw penpunt beweegt, de penpunt dichter bij de inkt blijft.

3) Elektronische parallax: omdat de antennelijnen net achter het dekglas zitten (voor ons is dat .55mm dik!) wordt de elektronische parallax verder verminderd.. en dit is een van de redenen waarom onze pen nauwkeuriger aanvoelt.

4) Precisie en lineariteit van de digitizer over het hele scherm: doe de liniaaltest!

5) Gevoel en geluid: we gebruiken nieuwe materialen om de dynamische en statische wrijving van de penpunt te veranderen. Het resultaat is een meer papierachtig gevoel. Als industrie kunnen we het beter doen.. maar het zal naar een ander mechanisme moeten gaan.. daarover later meer

6) Pengewicht, gevoel en ergonomie. Omdat het signaal uit de punt van de pen komt, hebben metalen voorwerpen in het lichaam geen invloed op de prestaties. Daarom hebben we een prachtige pen van geanodiseerd aluminium kunnen maken, die aanvoelt als een pen van hoge kwaliteit in de hand. Nu hebben we wel een batterij nodig, maar het voordeel van een batterij is dat men een krachtiger signaal kan afgeven voor andere functies.. zoals click note: klik eenmaal op de bovenkant van de pen en OneNote wordt automatisch opengetrokken (zelfs over het lockscreen [beveiligd]).. en dubbelklik en je krijgt de acetaatlaag om delen van het scherm in OneNote uit te knippen... best netjes! zo'n ervaring als je geen batterij had.

7) Consistente en nauwkeurige drukgevoeligheid: net zo goed als onze vorige implementaties.. zo goed als ze zijn naar mijn mening. Daarover hieronder meer.

8) Knoppen om van modus te wisselen (wissen, selecteren en andere commando's): omdat de pen van stroom wordt voorzien, kan hij allerlei commando's afgeven via de uitgezonden signalen (knoppen, drukinformatie, kliknotitie).

9) Latency: de vertraging van de inkt achter de penpunt (zeer app-afhankelijk)... goede ontwikkelaars kunnen dit aantal tot een minimum beperken. We hebben één waarschuwing tijdens het zweven.. Hoewel onze latentie nog steeds de beste in zijn klasse is als je aan het inkten bent, kun je een beetje vertraging opmerken tijdens het zweven... maar alleen tijdens de zweefmodus..

10) Palmdetectie zodat de computer valse aanrakingen kan afwijzen: ongeveer hetzelfde als EM.

11) Apparaatintegratie: actieve capacitieve digitizer is geïntegreerd in de aanraakcontroller en gebruikt dezelfde aanraakdetectielijnen. Dit is een fantastische vorm van integratie, wat zorgt voor een dunner en lichter apparaat. Ook zijn er minder beperkingen op het gebied van materialen. Ons Type Toetsenbord klikt bijvoorbeeld in het onderste gedeelte van de rand van het apparaat via magneten. Dit zou echt een slechte zaak zijn voor een EM-digitizer.

Druk Ik heb gehoord dat een paar mensen zich zorgen maken over de 256 drukniveaus versus 1024 ... Men kan absurde hoeveelheden resolutie 10,12,14,16 bits claimen ... wat dan ook ... maar uiteindelijk, hoewel het systeem een ​​10 of 16 uitspuugt bitnummer betekent niet dat er 10 of 16 bits aan nuttige informatie is.. net als bij een overgespecificeerde digitale camera.. de sensor is 20 megapixels.. betekent niet dat het resulterende beeld 20 megapixels aan informatie bevat. Je kunt dit experiment zelf doen.. Ik deed het in het weekend om te proberen mijn vrienden een punt te maken: ik nam het bekendste op EM gebaseerde apparaat dat ik ken en vergeleek het met Pro 3. Ik begon door eerst te downloaden en te installeren een Microsoft PowerTool-software genaamd "digiInfo". hiermee kunt u Windows-berichten opnemen en bekijken ... Ik heb de software ingesteld om de druk op beide apparaten op te nemen. En toen bouwde hij een kleine rig om de stylus boven de digitizer te houden met een neerwaartse druk van ongeveer 50 gram. De gegevens van de statische druk opgenomen.. geïmporteerd om uit te blinken en wat statistieken gemaakt.. dit is wat ik zag: het statische druk-getal van 1024 drukpunt had een standaarddeviatie die 3 keer groter was dan die van de 256 drukpunt. Uiteindelijk was de prestatie hetzelfde.. ook al had men 2 bits minder gerapporteerde info. Dit is heel logisch.. laat ik het anders zeggen.

De Pro 3-pen meet van 10 gram - 400 gram druk en brengt 256 niveaus daarop in kaart ... de mapping is niet-lineair ... omdat de activering van de menselijke handkracht niet-lineair is ... maar men kan ongeveer 1-1.8 gram per niveau benaderen. De 10-bits pen... gaat van 10-500 gram... en doet naar verluidt ongeveer ~0.4 gram. Denk aan beide getallen en dat is allebei super supergevoelig.. de beste weegschaal die ik heb kan stappen van .1 gram doen…. De enige reden waarom het werkt, is omdat het de cijfers gemiddeld maakt, wat een aanzienlijke hoeveelheid vertraging toevoegt. Deze vertraging kan je niet doen met een stylus. Dus je zit vast met een luidruchtiger signaal in vergelijking met een stylus. Met elke nieuwe stylus is er een verschil in de krachtcurve waar je aan moet wennen ... en dat is waarschijnlijk wat mensen zullen opmerken ... niet het verschil in bitresolutie. We gaan dat makkelijker voor je maken door je later een stukje software te geven waarmee je je eigen krachtcurve in kaart kunt brengen! Ik moedig je aan om een ​​van die schalen te kopen en te proberen deze te controleren tot de .1 gram.. zal enig licht op het onderwerp werpen. De feedback van artiesten die ik heb gehoord... is dat ze geen verschil zien... en dat is omdat de resulterende informatie niet anders is.

WinTab: ja we hebben ondersteuning voor wintab-stuurprogramma's. Zie de onderstaande link om het voor pro3 te downloaden en te installeren. Ik hoop dat apps in de toekomst de modernere API's gaan gebruiken.. Wintab is oud en verouderd.. voegt latentie toe en voegt zichzelf in het penpad.. http://www.ntrig.com/Content.aspx?Page=Downloads_Drivers selecteer de optie Windows 8.1