Stevie Bathiche de la Microsoft Surface Team explică în detaliu tehnologia Stylus din Surface Pro 3

În timpul echipei Reddit AmA by Surface de la Microsoft, Stevie Bathiche de la echipa Surface a dat un răspuns lung pe Reddit explicând tehnologiile Stylus disponibile pe piață și de ce Microsoft a ales N-Trig în locul Wacom. Citiți răspunsul său complet mai jos.

Bună.. acesta este StevieB. Am anticipat întrebarea digitizatorului stiloului.. așa că m-am gândit cum să vorbesc despre asta în weekend. Sper că tu și alți oameni îl găsiți util. Voi încerca să răspund la restul întrebărilor tale de mai sus. Mai jos este despre Wacom și întrebarea dvs. de presiune.

Există 3 tipuri principale de tehnologii de digitizare a stilourilor: electromagnetice, capacitive pasive (acele pixuri conductoare cu vârf de cauciuc care păcălesc digitizatorul pentru a arăta ca un deget) și capacitive active.

Electromagnetic funcționează prin plasarea unei plăci de circuit imprimat pe întregul dispozitiv, situată de obicei sub afișaj și iluminarea din spate a acestuia. Acesta este un sistem complet separat de digitizatorul tactil, care se află de obicei în fața afișajului. Placa de circuite are o grămadă de bobine plane care emit un câmp electromagnetic (ca o parte a unui transformator). Cealaltă parte a transformatorului este situată în stilou în sine. Pe măsură ce stiloul se apropie de aceste câmpuri și se rotește, cuplează semnalul EM și adaugă o sarcină. Această sarcină este preluată prin mai multe bobine și poziția stiloului este apoi interpolată. Aceste linii de câmp pot emite aproximativ 15 mm deasupra afișajului și, prin urmare, mecanismul pentru hover. Datele sunt transmise de la stilou la dispozitiv (date de presiune și buton), prin modificarea conținutului de frecvență al încărcăturii. Pentru a obține orientarea, există de obicei o bobină/circuit secundar.. iar declanșarea simplă poate extrapola orientarea stiloului.. acest lucru este important pentru a elimina mai târziu paralaxa mecanică. Dintre cele trei, această tehnică a fost cea mai lungă.

Stilul pasiv, funcționează pur și simplu ca o prelungire a degetului, fiind un conductor pentru a cupla pasiv cu semnalul electrostatic de la rândurile și coloanele de transmisie și recepție ale digitizatorului. Această tehnică folosește aceleași linii conductoare transparente în fața afișajului pentru a face atât degetul, cât și degetul/stilul „fals”.

În cele din urmă, soluțiile capacitive active au început să se concretizeze la începutul anilor 2000. Modul lor de funcționare este să folosească aceleași linii conductoare transparente ca și stiloul pasiv mai sus, ci mai degrabă vârful stiloului injectează un semnal electrostatic care este captat de aceste linii capacitive tactile. Gândiți-vă la stilou este un mini radio și liniile de detectare din fața afișajului dispozitivului sunt antene mici. Joncțiunea(ele) (unde se încrucișează rândurile și coloanele liniilor conductoare transparente) care primește cel mai puternic semnal este corelată cu poziția stiloului. Pentru a face acest lucru, stiloul are de obicei nevoie de o baterie, dar stiloul poate emite tot felul de semnale de la butoane, presiune și altele. Am achiziționat o tehnologie activă cu creion și atingere activă cu câțiva ani în urmă: poate vă amintiți compania care a făcut consiliile electorale CNN.. Perceptive Pixel. Aceasta este, fără îndoială, cea mai fantastică tehnologie de creion din jur pentru ecranele mari non-mobile. Câmpul capacitiv activ arată în mod sfidător multă activitate de către un număr de producători diferiți de atingere.. deoarece este o extensie naturală a tehnologiei tactile și a integrării sale cu soluția tactilă.

Acum să intrăm în ceea ce face un stylus grozav dintr-un hardware perceptiv:

1) Precizia este rege. Cu cât vârful creionului este mai precis și mai consistent față de cerneala reală a afișajului, cu atât mai natural și mai precis puteți să executați, ca artist și utilizator. A. Problema preciziei este împărțită în 3 categorii:

i. Visual Parallax: de la vârful stiloului la cerneală pe ecran. Aici crezi că este vârful stiloului.

ii. Paralaxa electronică: de la vârful stiloului până la digitizor și unde digetorul crede că este de fapt vârful stiloului.'

iii. Precizia și liniaritatea digitizatorului pe întregul ecran.

2) Simți și sunet: ar trebui să sune și să simtă că scrii pe hârtie.

3) Greutatea stiloului, senzația și ergonomia.

4) Sensibilitate la presiune constantă și precisă

5) Butoane pentru comutarea modurilor (ștergere, selecție și alte comenzi)

6) Latență: decalajul de cerneală din spatele vârfului stiloului (foarte dependent de aplicație)... dezvoltatorii buni pot menține acest număr la minimum.

7) Detectare palmă, astfel încât computerul să poată respinge atingerile false.

8) Integrarea dispozitivului: cum se potrivește și cerințele de design industrial.

Acum că avem un pic de fundal al diferitelor opțiuni populare de digitizare a stiloului și a caracteristicilor hardware ale ceea ce face un stilou bun. Să intrăm într-un scurt avantaj și dezavantaj ale fiecăreia dintre acestea (voi sări peste stiloul pasiv, deoarece oferă încă un compromis evident în experiență pentru aplicațiile noastre actuale [deocamdată]). Dar înainte de a începe, vă rog să vă spun că niciuna dintre aceste 3 opțiuni nu este în general mai superioară una decât alta. Totul depinde de aplicație și chiar mai important de implementarea/execuția tehnologiei. Performanța oricăreia dintre aceste tehnologii depinde în mare măsură de cât de atentă, atentă, ingineria pusă de producătorii de dispozitive pentru a integra sistemul de digitizare. Am văzut câteva implementări foarte slabe ale tuturor celor 3 soluții de mai sus de către diverși producători de dispozitive. Utilizarea mărcii de tehnologie nu garantează performanța cât de cât.

Stylus electromagnetic:

1) Precizie: Acest lucru poate fi foarte bun pentru electromagnetică, dar depinde foarte mult de implementare. Pentru ca colțurile să funcționeze bine și pentru a evita neliniaritatea, digitizatorul care se află în spatele afișajului trebuie să se extindă puțin dincolo de afișaj. De asemenea, obiectele metalice sau obiectele magnetice din apropierea digitizatorului sau chiar în fața dispozitivului afectează foarte mult zgomotul și performanța. Acest lucru îl constrânge foarte mult pe producătorul de dispozitive să aibă o anumită dimensiune a bordului și, de asemenea, tipurile de materiale pe care le utilizează pe dispozitiv și în stilou. Deoarece câmpurile magnetice se schimbă cu mediul înconjurător, veți vedea deplasări și decalaje... Producătorul dispozitivului trebuie să facă o treabă foarte bună de calibrare a dispozitivului.. și dacă utilizatorul pune ceva în fața dispozitivului (să spunem o carcasă care are metal în el) , atunci trebuie să poată face același nivel de calibrare. În afara acestor constrângeri, stiloul EM poate da rezultate foarte bune.

2) Visual Parallax: aceasta depinde doar de grosimea sticlei de acoperire... și nici una dintre tehnologii nu are cu adevărat un avantaj de dezavantaj aici.

3) Paralaxa electronică: deoarece digitizatorul EM este îngropat în spatele afișajului și bobinele nu sunt situate pe vârful stiloului, digitizatorul trebuie să calculeze orientarea stiloului și să traducă poziția din aceasta... acest lucru nu este niciodată perfect și va fi adesea depinde de locul în care vă aflați pe afișaj.. deci nu este o singură transformare matematică pentru toate punctele de pe afișaj.. poate fi extrem de complex.. de cele mai multe ori, traseul simplu este ceea ce este luat.

4) Precizia și liniaritatea digitizatorului pe întregul ecran: cel mai bun mod de a testa acest lucru.. este să luați riglă și să desenați linii diagonale drepte pe ecran. Rețineți că liniile nu sunt niciodată cu adevărat drepte... acest lucru este foarte greu de făcut.

5) Simțire și sunet: în mod obișnuit, astăzi lucrăm cu diverse materiale pentru a schimba coeficientul de frecare statică și dinamică a vârfului pe sticlă.. dar există și alte tehnici la care lucrăm pentru a face acest lucru și mai bun, indiferent de tehnologia stiloului utilizat. .

6) Greutatea stiloului, senzația și ergonomia. Deoarece are o bază magnetică, stiloul nu poate fi făcut din metal. Stylusul EM are tot felul de forme și dimensiuni... de la foarte subțire și incomode (dar poate fi andocat) până la cele care se simt ca un stilou. Pro de aici este că stiloul nu are nevoie de baterii.

7) Sensibilitate constantă și precisă la presiune: în general cunoscută că face o treabă grozavă. Acesta este mult mai mult despre cum arată curba de presiune decât despre numărul de biți... Voi explica mai jos.

8) Butoane pentru comutarea modurilor (ștergere, selecție și alte comenzi): deoarece stiloul și modificarea semnalelor în mod activ (alimentat de bobine).. poate comunica butoane și informații despre presiune.

9) Latență: decalajul de cerneală din spatele vârfului stiloului (foarte dependent de aplicație)... dezvoltatorii buni pot menține acest număr la minimum.

10) Detectarea palmelor, astfel încât computerul să respingă atingerile false: nu prea are avantajul capacitivului activ.. dar față de stiloul pasiv are.

11) Integrarea dispozitivului: cum se potrivește și cerințele de design industrial: deoarece digitizatorul stilou este un digitizator separat de atingere, această soluție va adăuga oriunde între 0.4-1 mm în grosime, câțiva mm în jurul cadrului dispozitivului și câteva 10 grame de greutate. Este puțin mai greu să integrezi în dispozitiv cauza constrângerilor din jurul materialelor și mecanicii.

Stylus capacitiv activ:

1) Precizie: în trecut am văzut câteva implementări nu atât de bune aici, dar sunt atât de entuziasmat să văd rezultatele noastre actuale în Pro3. Chiar am mutat marca aici. Pen-ul este cu adevărat mult mai precis, liniar și liniar pe întregul dispozitiv. Primul comentariu pe care îl aud de la artiști când folosesc dispozitivul este cât de precis este stiloul.

2) Visual Parallax: aceasta depinde doar de grosimea sticlei de acoperire... și nici una dintre tehnologii nu are cu adevărat un avantaj de dezavantaj aici. În Pro 3 am scăzut paralaxa optică la .75mm.. aceasta este una dintre cele mai mici paralaxe pe care le-am văzut oriunde pentru tabletele cu cerneală. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce vă mișcați capul în jurul vârfului stiloului, vârful stiloului rămâne mai aproape de cerneală.

3) Paralaxa electronică: deoarece liniile antenei sunt chiar în spatele sticlei de acoperire (pentru noi, aceasta are o grosime de 55 mm!), paralaxa electronică este și mai redusă.. și acesta este unul dintre motivele pentru care stiloul nostru se simte mai precis.

4) Precizia și liniaritatea digitizatorului pe întregul ecran: faceți testul riglei!

5) Simțire și sunet: folosim materiale noi pentru a schimba frecarea dinamică și statică a vârfului stiloului. Rezultatul este o senzație mai asemănătoare hârtiei. Ca industrie, putem face mai bine... dar va trebui să trecem la un alt mecanism... mai multe despre asta mai târziu

6) Greutatea stiloului, senzația și ergonomia. Deoarece semnalul emite de la vârful stiloului, obiectele metalice din corp nu afectează performanța.. de aceea am reușit să facem un stilou frumos din aluminiu anodizat, care se simte ca un stilou de înaltă calitate în mână. Acum avem nevoie de o baterie, dar avantajul unei baterii este că se poate emite un semnal mai puternic pentru alte funcții.. cum ar fi clic pe nota: faceți clic o dată pe partea de sus a stiloului și OneNote se deschide automat (chiar și peste ecranul de blocare). [securizat]).. și faceți dublu clic și obțineți stratul de acetat pentru tăierea porțiunilor din ecran în OneNote... destul de îngrijit!.. și puteți ține stiloul la aproximativ 3-5 picioare pentru a face asta... și nu puteți face o astfel de experiență dacă nu aveai baterie.

7) Sensibilitate la presiune consistentă și precisă: la fel de bună ca implementările noastre anterioare... la fel de bune pe cât vin în opinia mea. Mai multe despre asta mai jos.

8) Butoane pentru comutarea modurilor (ștergere, selecție și alte comenzi): deoarece stiloul este alimentat, poate emite tot felul de comenzi prin semnalele emise (butoane, informații despre presiune, nota de clic).

9) Latență: decalajul de cerneală în spatele vârfului stiloului (foarte dependent de aplicație)... dezvoltatorii buni pot menține acest număr la minimum. Avem o avertizare în timpul hoverului.. în timp ce latența noastră este încă cea mai bună din clasă atunci când aplicați cerneală, este posibil să observați un pic de întârziere în timpul hoverului.. dar numai în modul de hover..

10) Detectare palmă, astfel încât computerul să poată respinge atingerile false: aproximativ la fel ca EM.

11) Integrarea dispozitivului: digitizatorul capacitiv activ este integrat în controlerul tactil și utilizează aceleași linii de detectare a atingerii. Aceasta este o formă fantastică de integrare, ceea ce face un dispozitiv mai subțire și mai ușor. De asemenea, există mai puține restricții asupra materialelor.. de exemplu, tastatura noastră de tip face clic în partea de jos a ramelor dispozitivului prin intermediul magneticelor.. acest lucru ar fi într-adevăr un lucru rău pentru un digitizator EM.

Presiune Am auzit câțiva oameni îngrijorându-se cu privire la nivelurile de presiune 256 față de 1024... Se poate pretinde cantități absurde de rezoluție 10,12,14,16 biți... orice ar fi... dar în cele din urmă, deși sistemul scuipă un 10 sau 16 numărul de biți nu înseamnă că există informații utile de 10 sau 16 biți acolo.. la fel ca o cameră digitală supradimensionată.. senzorul este de 20 de megapixeli.. nu înseamnă că imaginea rezultată are o valoare de 20 de megapixeli de informații. Puteți face acest experiment singur.. Am făcut-o în weekend pentru a încerca să le demonstrez prietenilor mei un punct: am luat cel mai cunoscut dispozitiv bazat pe EM pe care îl cunosc și l-am comparat cu Pro 3. Am început prin a descărca și instala mai întâi. un software Microsoft PowerTool numit „digiInfo”.. acest lucru vă permite să înregistrați și să vedeți mesajele Windows... Am setat software-ul să înregistreze presiunea pe ambele dispozitive. Și apoi am construit un mic dispozitiv pentru a ține stiloul deasupra digitizatorului cu o presiune în jos de aproximativ 50 de grame. Am înregistrat datele presiunii statice.. importat în excel și am făcut niște statistici.. iată ce am văzut: vârful de presiune 1024 static-presiune-număr avea o abatere standard de 3 ori mai mare decât cea a vârfului de presiune 256. În cele din urmă, performanța a fost aceeași... deși unul avea 2 biți mai puține informații raportate. Acest lucru are foarte mult sens... permiteți-mi să o spun altfel.

Stiloul Pro 3 măsoară de la 10 grame-400 de grame de presiune și mapează 256 de niveluri până la asta... maparea este neliniară.. deoarece activarea forței mâinii umane este neliniară... dar se poate aproximativ 1-1.8 grame pe nivel. Pixul de 10 biți.. merge de la 10-500 de grame.. și se presupune că face aproximativ ~0.4 grame. Gândiți-vă la ambele numere și acestea sunt foarte super sensibile.. cel mai bun cântar pe care îl am poate face incremente de .1 gram.... Singurul motiv pentru care funcționează este că face o medie a numerelor, ceea ce adaugă o cantitate considerabilă de întârziere.. acest întârziere nu se poate face pe un stylus.. așa că ești blocat cu un semnal mai zguduitor comparativ cu un stylus. Cu orice stylus nou există o diferență în curba forței cu care trebuie să vă obișnuiți... și asta este probabil ceea ce oamenii vor observa.. nu diferența de rezoluție de biți. Vom face acest lucru mai ușor pentru tine, oferindu-ți mai târziu un program care vă permite să vă mapați propria curbă de forță! Vă încurajez să obțineți unul dintre acele cântare și să încercați să-l controlați până la .1 grame.. va arunca puțină lumină asupra subiectului. Feedback-ul artiștilor pe care i-am auzit.. este că ei nu văd o diferență.. și asta pentru că informațiile rezultate nu sunt diferite.

WinTab: da, avem suport pentru driverul wintab. Consultați linkul de mai jos pentru a-l descărca și instala pentru pro3. În viitor, sper că aplicațiile încep să folosească API-uri mai moderne.. Wintab este vechi și depășit.. adaugă latență și se inserează în calea stiloului.. http://www.ntrig.com/Content.aspx?Page=Downloads_Drivers selectați opțiunea Windows 8.1