Stevie Bathiche iz ekipe Microsoft Surface podrobno razlaga tehnologijo Stylus v Surface Pro 3

Med Microsoftovo ekipo Reddit AmA by Surface je Stevie Bathiche iz ekipe Surface dolgo odgovoril na Reddit in razložil tehnologije Stylus, ki so na voljo na trgu, in zakaj je Microsoft izbral N-Trig namesto Wacoma. Spodaj preberite njegov celoten odgovor.

Živjo.. to je StevieB. Pričakoval sem vprašanje digitalizatorja peresa.. zato sem razmišljal, kako bi se o tem pogovoril čez vikend. Upam, da se vam in drugim zdi koristno. Poskušal bom odgovoriti na preostala vaša vprašanja. Spodaj je o vašem vprašanju Wacom in tlak.

Obstajajo 3 glavne vrste tehnologij digitalizatorja peres: elektromagnetna, pasivna kapacitivna (tista prevodna peresa z gumijasto konico, ki digitalizator zavedejo, da izgleda kot prst) in aktivna kapacitivna.

Elektromagnetno deluje tako, da se na celotno napravo postavi tiskano vezje, ki je običajno nameščeno pod zaslonom in njegovo osvetlitvijo. To je popolnoma ločen sistem od digitalizatorja na dotik, ki je običajno pred zaslonom. Na vezju je kup planarnih tuljav, ki oddajajo elektromagnetno polje (kot ena stran transformatorja). Druga stran transformatorja se nahaja v samem peresniku. Ko se pero približa tem poljem in tuljavam, poveže EM signal in doda obremenitev. Ta obremenitev se pobere na več tuljavah in položaj pisala se nato interpolira. Te poljske črte lahko oddajajo 15 mm ali več nad zaslonom in s tem mehanizmom za lebdenje. Podatki se prenašajo od peresa do naprave (podatki o pritisku in gumbu) s spreminjanjem frekvenčne vsebine bremena. Za orientacijo je običajno sekundarna tuljava/vezje.. in preprost trig lahko ekstrapolira orientacijo peresa.. to je pomembno za kasnejšo odstranitev mehanske paralakse. Med tremi je ta tehnika najdlje.

Pasivno pisalo deluje tako, da preprosto deluje kot podaljšek vašega prsta, tako da je prevodnik za pasivno povezavo z elektrostatičnim signalom iz oddajnih in sprejemnih vrstic in stolpcev digitalizatorja. Ta tehnika uporablja enake prosojne prevodne črte pred zaslonom za izvedbo tako prsta kot "lažnega" prsta/pisala.

Končno so se aktivne kapacitivne rešitve začele uresničevati v zgodnjih 2000-ih. Njihov način delovanja je uporaba enakih prozornih prevodnih linij kot pasivno pisalo zgoraj, ampak konica peresa vbrizga elektrostatični signal, ki ga zajamejo te kapacitivne črte na dotik. Pomislite, da je pero mini radio in zaznavne črte pred zaslonom naprave so majhne antene. Stičišče (kjer se križajo vrstice in stolpci prozornih prevodnih črt), ki sprejme najmočnejši signal, je povezano s položajem peresa. Za to pero običajno potrebuje baterijo, vendar lahko pero oddaja vse vrste signalov iz gumbov, pritiska in drugega. Pred nekaj leti smo kupili resnično fantastično aktivno kapacitivno pero in tehnologijo na dotik: morda se spomnite podjetja, ki je izdelalo volilne plošče CNN. Perceptive Pixel. To je nedvomno najbolj fantastična tehnologija peresa za velike zaslone, ki niso mobilni. Aktivno kapacitivno polje kljubovalno kaže veliko aktivnosti številnih različnih izdelovalcev na dotik.. ker je naravna razširitev tehnologije na dotik in njena integracija z rešitvijo na dotik.

Zdaj pa poglejmo, kaj naredi odlično pisalo iz strojne opreme zaznavno:

1) Natančnost je kralj. Bolj natančna in dosledna je konica peresa glede na dejansko črnilo zaslona, ​​bolj naravne in natančnejše lahko izvajate vi kot umetnik in uporabnik. a. Problem natančnosti je razdeljen na 3 kategorije:

jaz. Vizualna paralaksa: od konice peresa do črnila na zaslonu. Tukaj mislite, da je konica peresa.

ii. Elektronska paralaksa: od konice peresa do digitalizatorja in kjer digestor meni, da je konica pisala v resnici.'

iii. Natančnost in linearnost digitalizatorja na celotnem zaslonu.

2) Občutek in zvok: zveneti in čutiti mora, kot da pišete na papir.

3) Teža peresa, občutek in ergonomija.

4) Dosledna in natančna občutljivost na pritisk

5) Gumbi za preklapljanje načinov (brisanje, izbiranje in drugi ukazi)

6) Zakasnitev: zaostanek črnila za konico peresa (zelo odvisno od aplikacije)… dobri razvijalci lahko to številko omejijo na minimum.

7) Zaznavanje dlani, da lahko računalnik zavrne napačne dotike.

8) Integracija naprav: kako se prilega in zahteve industrijskega oblikovanja.

Zdaj, ko imamo nekaj ozadja različnih priljubljenih možnosti digitalizatorja peresa in značilnosti strojne opreme, kaj je dobro pero. Pojdimo na kratke prednosti in slabosti vsakega od teh (pasivno pisalo bom preskočil, saj še vedno ponuja očiten kompromis pri izkušnjah za naše trenutne aplikacije [za zdaj]). Toda preden začnemo, naj najprej povem, da nobena od teh 3 možnosti na splošno ni boljša od druge. Vse je odvisno od aplikacije in še pomembneje od implementacije/izvedbe tehnologije. Učinkovitost katere koli od teh tehnologij je močno odvisna od tega, kako premišljen in previden inženiring so vložili izdelovalci naprav za integracijo sistema digitalizatorja. Videl sem nekaj res slabih izvedb vseh treh zgoraj navedenih rešitev pri različnih proizvajalcih naprav. Uporaba blagovne znamke tehnologije niti najmanj ne zagotavlja učinkovitosti.

Elektromagnetno pisalo:

1) Natančnost: To je lahko zelo dobro za elektromagnetiko, vendar je zelo odvisno od izvedbe. Da bi vogali dobro delovali in se izognili nelinearnosti, mora digitalizator, ki sedi za zaslonom, segati nekoliko čez zaslon. Tudi kovinski ali magnetni predmeti v bližini digitalizatorja ali pred celo v napravi močno vplivajo na hrup in zmogljivost. To močno omejuje izdelovalca naprave, da ne bi imel določene velikosti meje, pa tudi vrste materialov, ki jih uporabljajo na napravi in ​​v peresu. Ker se magnetna polja premikajo z okoljem, boste videli premike in odmike ... Izdelovalec naprave mora opraviti res dobro delo pri kalibraciji naprave ... in če uporabnik postavi nekaj pred napravo (recimo ohišje, v katerem je kovina) , potem morajo biti sposobni izvesti enako raven kalibracije. Zunaj teh omejitev lahko EM pero daje zelo dobre rezultate.

2) Vizualna paralaksa: to je odvisno samo od debeline pokrovnega stekla … in nobena od tehnologij tukaj v resnici nima prednosti ali slabosti.

3) Elektronska paralaksa: ker je EM digitalizator zakopan za zaslonom in tuljave niso nameščene na konici peresa, mora digitalizator izračunati orientacijo peresa in prevesti položaj iz tega ... to res nikoli ni popolno in bo pogosto odvisno od tega, kje se nahajate na zaslonu.. torej ne gre za eno samo matematično pretvorbo za vse točke na zaslonu.. lahko je zelo zapleteno.. večino časa se ubere preprosta pot.

4) Natančnost in linearnost digitalizatorja na celotnem zaslonu: najboljši način, da to preizkusite ... je, da vzamete ravnilo in narišete ravne diagonalne črte po zaslonu. Upoštevajte, da črte nikoli niso ravne ... to je zelo težko narediti.

5) Občutek in zvok: danes običajno delamo z različnimi materiali, da spremenimo koeficient statičnega in dinamičnega trenja konice na steklo.. vendar obstajajo druge tehnike, na katerih delamo, da bi to naredili še bolje, ne glede na to, katero tehnologijo peresa uporabljamo .

6) Teža peresa, občutek in ergonomija. Ker je na magnetni osnovi, peresa ni mogoče izdelati iz kovine. EM pisalo ima vse vrste oblik in velikosti… od zelo tankih in neudobnih (vendar jih je mogoče pritrditi) do takšnih, ki se počutijo kot pero. Prednost tukaj je, da pero ne potrebuje baterij.

7) Dosledna in natančna občutljivost na pritisk: splošno znano, da odlično opravlja svoje delo. Tu gre veliko bolj za to, kako izgleda krivulja tlaka, kot pa za število bitov… Razložil bom spodaj.

8) Gumbi za preklapljanje načinov (brisanje, izbiranje in drugi ukazi): ker pero in aktivno spreminja signale (poganjajo ga tuljave).. lahko sporoča gumbe in informacije o pritisku.

9) Zakasnitev: zaostanek črnila za konico peresa (zelo odvisno od aplikacije)… dobri razvijalci lahko to številko omejijo na minimum.

10) Zaznavanje dlani, tako da lahko računalnik zavrne lažne dotike: v resnici nima prednosti aktivnega kapacitivnega .. toda v primerjavi s pasivnim pisalom ima.

11) Integracija naprave: kako se prilega in zahteve industrijskega oblikovanja: ker je digitalizator peresa ločen digitalizator od dotika, bo ta rešitev dodala kjer koli med 0.4-1 mm v debelino, nekaj mm okoli okvirja naprave in nekaj 10 gramov teže. Nekoliko težje je integrirati v napravo vzrok omejitev glede materialov in mehanike.

Aktivno kapacitivno pisalo:

1) Natančnost: v preteklosti sem tukaj videl nekaj ne tako dobrih implementacij, vendar sem tako navdušen, ko vidim naše trenutne rezultate v Pro3. Tukaj smo res premaknili oznako. Pero je res veliko bolj natančno, linearno in linearno po celotni napravi. Prvi komentar, ki ga slišim od umetnikov, ko uporabljajo napravo, je, kako natančno je pero.

2) Vizualna paralaksa: to je odvisno samo od debeline pokrovnega stekla … in nobena od tehnologij tukaj v resnici nima prednosti ali slabosti. V Pro 3 smo optično paralakso znižali na 75 mm.. to je ena najnižjih paralaks, kar sem jih videl pri tablicah s črnilom. To pomeni, da ko pomikate glavo okoli konice peresa, ostane konica pisala bližje črnilu.

3) Elektronska paralaksa: ker so linije antene tik za pokrovnim steklom (za nas je to 55 mm debelo!), je elektronska paralaksa dodatno zmanjšana... in to je eden od razlogov, zakaj se naše pero počuti bolj natančno.

4) Natančnost in linearnost digitalizatorja na celotnem zaslonu: opravite preizkus ravnila!

5) Občutek in zvok: uporabljamo nove materiale za spreminjanje dinamičnega in statičnega trenja konice pisala. Rezultat je občutek, ki je bolj podoben papirju. Kot industrija lahko delamo bolje.. vendar bo moral iti na drugačen mehanizem.. več o tem kasneje

6) Teža peresa, občutek in ergonomija. Ker signal oddaja iz konice peresa, kovinski predmeti v telesu ne vplivajo na zmogljivost.. zato smo lahko izdelali čudovito pero iz eloksiranega aluminija, ki se počuti kot visokokakovostno pero v roki. Zdaj potrebujemo baterijo, vendar je prednost baterije v tem, da lahko oddaja močnejši signal za druge funkcije.. na primer klik na opombo: enkrat kliknite vrh peresa in OneNote se samodejno odpre (tudi preko zaklenjenega zaslona). [zaščiteno]).. in dvokliknite in dobite acetatno plast za izrezovanje delov zaslona v OneNote… precej lepo!.. in pero lahko držite približno 3-5 metrov stran, da to storite… in tega ne morete storiti taka izkušnja, če ne bi imel baterije.

7) Dosledna in natančna občutljivost na pritisk: tako dobra kot naše prejšnje izvedbe.. tako dobra, kot so po mojem mnenju. Več o tem spodaj.

8) Gumbi za preklapljanje načinov (brisanje, izbiranje in drugi ukazi): ker je pero napajano, lahko oddaja vse vrste ukazov prek svojih oddanih signalov (gumbi, informacije o pritisku, opomba o kliku).

9) Zakasnitev: zaostanek črnila za konico peresa (zelo odvisno od aplikacije)… dobri razvijalci lahko to številko omejijo na minimum. Med lebdenjem imamo eno opozorilo.. čeprav je naša zamuda še vedno najboljša v razredu, ko črnite, boste morda opazili zamik med lebdenjem.. vendar samo med lebdenjem.

10) Zaznavanje dlani, da lahko računalnik zavrne napačne dotike: približno enako kot EM.

11) Integracija naprave: Aktivni kapacitivni digitalizator je integriran v krmilnik na dotik in uporablja iste linije za zaznavanje dotika. To je fantastična oblika integracije, zaradi katere je naprava tanjša in lažja. Prav tako je manj omejitev glede materialov.. na primer, naša tipska tipkovnica se zaskoči v spodnji del okvirjev naprave prek magnetov.. to bi bilo res slabo za EM digitalizator.

Pritisk Slišal sem, da je nekaj ljudi zaskrbljeno zaradi 256 nivojev tlaka v primerjavi s 1024 ... Lahko trdimo, da so absurdne količine ločljivosti 10,12,14,16, 10, 16, 10 bitov.. karkoli.. a na koncu kljub temu sistem izpljune 16 ali 20 bitna številka ne pomeni, da je tam 20 ali 3 bitov vrednih uporabnih informacij.. tako kot digitalni fotoaparat s prekomerno hitrostjo.. senzor ima 50 megapikslov.. ne pomeni, da je rezultat slike vreden 1024 megapikslov. Ta poskus lahko izvedete sami. Naredil sem ga čez vikend, da bi svojim prijateljem poskušal dokazati točko: vzel sem najbolj znano napravo na osnovi EM, ki jo poznam, in jo primerjal s Pro 3. Začel sem tako, da sem najprej prenesel in namestil programsko opremo Microsoft PowerTool, imenovano “digiInfo”.. to vam omogoča snemanje in ogled sporočil Windows... Programsko opremo sem nastavil tako, da beleži pritisk na obe napravi. Nato je zgradil majhno napravo za držanje pisala nad digitalizatorjem s približno 256-gramskim pritiskom navzdol. Zabeležil podatke o statičnem tlaku.. uvožen v excel in naredil nekaj statistike.. tukaj sem videl: število statičnega tlaka 2 tlačne konice je imelo standardni odklon XNUMX-krat večji od tistega pri tlačni konici XNUMX. Na koncu je bila zmogljivost enaka.. čeprav je imel eden XNUMX bita manj sporočenih informacij. To je zelo smiselno.. naj povem drugače.

Pro 3 pero meri od 10 gramov do 400 gramov pritiska in preslika 256 nivojev na to ... preslikava je nelinearna ... ker je aktivacija sile človeške roke nelinearna ... vendar je mogoče približno 1-1.8 gramov na nivo. 10-bitno pero.. sega od 10-500 gramov.. in menda znaša približno ~0.4 grama. Pomislite na obe številki in obe sta super občutljivi.. najboljša tehtnica, ki jo imam, lahko naredi korake za 1 gram.... Edini razlog, da deluje, je, ker povpreči številk, kar dodaja precejšnjo količino zamika.. tega zamika ne morete narediti s pisalom.. tako da ste obtičali z bolj glasnim signalom v primerjavi s pisalom. Pri vsakem novem pisalu obstaja razlika v krivulji sile, na katero se morate navaditi ... in to bodo ljudje verjetno opazili ... ne pa razlike v bitni ločljivosti. To vam bomo olajšali tako, da vam bomo kasneje dali del programske opreme, ki vam omogoča preslikavo lastne krivulje sile! Spodbujam vas, da si nabavite eno od teh tehtnic in jo poskusite nadzorovati na 1 grama.. bo osvetlilo temo. Povratne informacije od umetnikov, ki sem jih slišal, so, da ne vidijo razlike.. in to je zato, ker se rezultati v resnici ne razlikujejo.

WinTab: da, imamo podporo za gonilnike wintab. Oglejte si spodnjo povezavo za prenos in namestitev za pro3. Upam, da bodo v prihodnosti aplikacije začele uporabljati sodobnejše API-je. Wintab je star in zastarel.. dodaja zakasnitev in se vstavi v pot peresa.. http://www.ntrig.com/Content.aspx?Page=Downloads_Drivers izberite možnost Windows 8.1