Microsoft Surface Ekibinden Stevie Bathiche, Surface Pro 3'teki Stylus Teknolojisini Ayrıntılı Olarak Açıklıyor

Microsoft'tan Surface ekibi tarafından Reddit AmA sırasında, Surface ekibinden Stevie Bathiche, Reddit'e piyasada bulunan Stylus teknolojilerini ve Microsoft'un neden Wacom yerine N-Trig'i seçtiğini açıklayan uzun bir yanıt verdi. Aşağıdaki tam yanıtını okuyun.

Merhaba.. ben StevieB. Kalem sayısallaştırıcı sorusunu bekliyordum.. bu yüzden hafta sonu bunun hakkında nasıl konuşacağımı düşünüyordum. Umarım siz ve diğer arkadaşlar faydalı bulursunuz. Önceki sorularınızı yanıtlamaya çalışacağım. Aşağıda Wacom ve Basınç sorunuzla ilgilidir.

3 ana kalem sayısallaştırıcı teknolojisi türü vardır: Elektromanyetik, pasif kapasitif (sayısallaştırıcıyı bir parmak gibi görünmesi için kandıran iletken kauçuk uçlu kalemler) ve aktif kapasitif.

Elektromanyetik, tipik olarak ekranın ve arka ışığının altında bulunan, tüm cihaza bir baskılı devre kartı yerleştirerek çalışır. Bu, tipik olarak ekranın önüne giden dokunmatik sayısallaştırıcıdan tamamen ayrı bir sistemdir. Devre kartı, bir elektromanyetik alan yayan (bir transformatörün bir tarafı gibi) bir grup düzlemsel bobine sahiptir. Transformatörün diğer tarafı kalemin kendisinde bulunur. Kalem bu alanlara yaklaşıp sarıldıkça EM sinyalini birleştirir ve bir yük ekler. Bu yük birden fazla bobin üzerinden alınır ve daha sonra kalemin konumu enterpolasyona tabi tutulur. Bu alan çizgileri, ekranın 15 mm kadar yukarısına yayılabilir ve bu nedenle vurgulama mekanizması. Veriler, yükün frekans içeriği değiştirilerek kalemden cihaza (basınç ve düğme verileri) iletilir. Oryantasyonu elde etmek için tipik olarak ikincil bir bobin/devre vardır.. ve basit tetik kalemin yönünü tahmin edebilir. bu, daha sonra mekanik paralaksı kaldırmak için önemlidir. Üçü arasında bu teknik en uzun süredir.

Pasif ekran kalemi, sayısallaştırıcının verici ve alıcı satırları ve sütunlarından gelen elektrostatik sinyalle pasif olarak eşleşecek bir iletken olarak, parmağınızın bir uzantısı gibi davranarak çalışır. Bu teknik, hem parmak hem de "sahte" parmak/stylus kalemi yapmak için ekranın önündeki aynı şeffaf iletken çizgileri kullanır.

Son olarak, 2000'li yılların başında aktif kapasitif çözümler meyvelerini vermeye başladı. Çalışma modları, yukarıda pasif kalemle aynı şeffaf iletken hatları kullanmaktır, ancak kalem ucu, bu dokunmatik kapasitif hatlar tarafından alınan bir elektrostatik sinyal enjekte eder. Kalemin mini bir radyo olduğunu ve ekranın önündeki algılama çizgilerini cihazın küçük antenler olduğunu düşünün. En güçlü sinyali alan bağlantı(lar) (saydam iletken hatların satırlarının ve sütunlarının kesiştiği yer) kalemin konumu ile ilişkilidir. Bunu yapmak için kalemin tipik olarak bir pile ihtiyacı vardır, ancak kalem düğmelerden, basınçtan ve diğerlerinden her türlü sinyali yayabilir. Birkaç yıl önce gerçekten harika bir aktif kapasitif kalem ve dokunmatik teknolojisi satın aldık: CNN seçim kurullarını yapan şirketi hatırlarsınız.. Algısal Piksel. Bu, şüphesiz, mobil olmayan büyük ekranlar için en harika kalem teknolojisidir. Aktif kapasitif alan, meydan okurcasına bir dizi farklı dokunmatik üreticisi tarafından çok fazla aktivite gösteriyor. çünkü dokunmatik teknolojisinin doğal bir uzantısı ve dokunmatik çözümle entegrasyonu.

Şimdi, bir donanım algılayıcısından harika bir ekran kalemi yapan şeye geçelim:

1) Hassasiyet kraldır. Kalem ucu, ekranın gerçek mürekkebi için ne kadar doğru ve tutarlı olursa, bir sanatçı ve kullanıcı olarak siz o kadar doğal ve daha doğru bir şekilde uygulayabilirsiniz. a. Kesinlik sorunu 3 kategoriye ayrılmıştır:

i. Görsel Paralaks: kalem ucundan ekrandaki mürekkebe. Kalem ucunun olduğunu düşündüğünüz yer burasıdır.

ii. Elektronik paralaks: kalem ucundan sayısallaştırıcıya ve sindiricinin kalem ucunun gerçekte olduğunu düşündüğü yere.'

iii. Tüm ekran boyunca sayısallaştırıcı hassasiyeti ve doğrusallığı.

2) Hisset ve ses: kağıda yazı yazıyormuş gibi ses ve his vermeli.

3) Kalem ağırlığı, hissi ve ergonomisi.

4) Tutarlı ve doğru basınç hassasiyeti

5) Mod değiştirme düğmeleri (silme, seçim ve diğer komutlar)

6) Gecikme: Kalem ucunun arkasındaki mürekkebin gecikmesi (son derece uygulamaya bağlı)… iyi geliştiriciler bu sayıyı minimumda tutabilir.

7) Bilgisayarın yanlış dokunuşları reddedebilmesi için avuç içi algılama.

8) Cihaz Entegrasyonu: nasıl uyduğu ve endüstriyel tasarım gereksinimleri.

Artık farklı popüler kalem sayısallaştırıcı seçenekleri ve iyi bir kalemi oluşturan donanım özellikleri hakkında biraz bilgi sahibiyiz. Şimdi bunların her birinin artı ve eksilerine kısaca değinelim (Pasif kalemi atlayacağım çünkü [şimdilik] mevcut uygulamalarımız için deneyimde hala bariz bir uzlaşma sağlıyor). Ancak başlamadan önce, lütfen öncelikle bu 3 seçeneğin hiçbirinin genellikle birbirinden daha üstün olmadığını söylememe izin verin. Her şey uygulamaya ve daha da önemlisi teknolojinin uygulanmasına/yürütülmesine bağlıdır. Bu teknolojilerden herhangi birinin performansı, cihaz üreticilerinin sayısallaştırıcı sistemini entegre etmek için ne kadar düşünceli, dikkatli mühendislik yaptıklarına büyük ölçüde bağlıdır. Çeşitli cihaz üreticileri tarafından yukarıdaki bu çözümlerin 3'ünün de gerçekten kötü uygulamalarını gördüm. Teknolojinin markasını kullanmak, en azından performansı garanti etmez.

Elektromanyetik Kalem:

1) Kesinlik: Bu, elektromanyetikler için çok iyi olabilir, ancak uygulamaya büyük ölçüde bağlıdır. Köşelerin iyi çalışmasını sağlamak ve doğrusallıktan kaçınmak için ekranın arkasında bulunan sayısallaştırıcının ekranın biraz ötesine uzanması gerekir. Ayrıca sayısallaştırıcının yanında veya hatta cihazın önünde bulunan metal nesneler veya manyetik nesneler de gürültü ve performansı büyük ölçüde etkiler. Bu, cihaz üreticisinin belirli bir sınır boyutuna ve ayrıca cihazda ve kalemde kullandıkları malzeme türlerine sahip olmasını büyük ölçüde kısıtlar. Manyetik alanlar ortamla birlikte değiştiğinden, kaymalar ve kaymalar göreceksiniz… Cihaz üreticisi, cihazı kalibre etmek için gerçekten iyi bir iş çıkarmalıdır.. ve kullanıcı cihazın önüne bir şey koyarsa (örneğin, içinde metal olan bir kasa) , o zaman aynı seviyede kalibrasyon yapabilmelidirler. Bu kısıtlamaların dışında EM pen çok iyi sonuçlar verebilir.

2) Görsel Paralaks: bu sadece camın kalınlığına bağlıdır… ve teknolojilerin hiçbirinin burada gerçekten bir dezavantaj avantajı yoktur.

3) Elektronik paralaks: EM sayısallaştırıcı ekranın arkasına gömülü olduğundan ve bobinler kalemin ucunda bulunmadığından, sayısallaştırıcı kalemin yönünü hesaplamalı ve bundan hareketle pozisyonu çevirmelidir… bu gerçekten asla mükemmel değildir ve çoğu zaman olacaktır. ekranda nerede olduğunuza bağlı.. yani ekrandaki tüm noktalar için tek bir matematiksel dönüşüm değil.. oldukça karmaşık olabilir.. çoğu zaman, basit rota izlenir.

4) Ekranın tamamında sayısallaştırıcı hassasiyeti ve doğrusallığı: Bunu test etmenin en iyi yolu cetveli alıp ekran boyunca düz çapraz çizgiler çizmektir. Çizgilerin asla gerçekten düz olmadığına dikkat edin… Bunu yapmak çok zor.

5) Hissetme ve ses: Tipik olarak bugün, ucun cam üzerindeki statik ve dinamik sürtünme katsayısını değiştirmek için çeşitli malzemelerle çalışıyoruz. ancak hangi kalem teknolojisi kullanılırsa kullanılsın bunu daha da iyi hale getirmek için üzerinde çalıştığımız başka teknikler var. .

6) Kalem ağırlığı, hissi ve ergonomisi. Kalem manyetik tabanlı olduğu için metalden yapılamaz. EM stylus kalemi, gerçekten ince ve rahatsız edici olandan (ancak yerleştirilebilir) kalem gibi hissettirenlere kadar her türlü şekil ve boyuta sahiptir. Buradaki profesyonel, kalemin pillere ihtiyaç duymamasıdır.

7) Tutarlı ve doğru basınç hassasiyeti: genellikle harika bir iş çıkardığı bilinir. Bu, bit sayısından çok basınç eğrisinin nasıl göründüğüyle ilgili… Aşağıda açıklayacağım.

8) Modları değiştirmek için butonlar (silme, seçme ve diğer komutlar): Kalem ve sinyalleri aktif olarak değiştirdiği için (bobinlerden güç alır).. butonları ve basınç bilgilerini iletebilir.

9) Gecikme: Kalem ucunun arkasındaki mürekkebin gecikmesi (son derece uygulamaya bağlı)… iyi geliştiriciler bu sayıyı minimumda tutabilir.

10) Bilgisayarın yanlış dokunuşları reddedebilmesi için avuç içi algılama: aktif kapasitif avantajı gerçekten yoktur. ama pasif ekran kalemi üzerinde vardır.

11) Cihaz Entegrasyonu: nasıl uyar ve endüstriyel tasarım gereksinimleri: kalem sayısallaştırıcı dokunuştan ayrı bir sayısallaştırıcı olduğundan, bu çözüm cihazın çerçevesinin çevresine 0.4-1 mm kalınlık, birkaç mm kalınlık ve birkaç 10 gram ağırlık. Malzeme ve mekanik kısıtlamaları nedeniyle cihaza entegre etmek biraz daha zordur.

Aktif Kapasitif Kalem:

1) Kesinlik: Geçmişte burada pek iyi olmayan uygulamalar gördüm, ancak Pro3'teki mevcut sonuçlarımızı görmek için çok heyecanlıyım. Buradaki işareti gerçekten hareket ettirdik. Kalem, tüm cihazda gerçekten çok daha hassas, doğrusal ve doğrusaldır. Cihazı kullandıklarında sanatçılardan duyduğum ilk yorum, kalemin ne kadar hassas olduğu.

2) Görsel Paralaks: bu sadece camın kalınlığına bağlıdır… ve teknolojilerin hiçbirinin burada gerçekten bir dezavantaj avantajı yoktur. Pro 3'te optik paralaksı 75 mm'ye düşürdük. bu, tabletleri mürekkeplemek için herhangi bir yerde gördüğüm en düşük paralakslardan biri. Bu, başınızı kalem ucunuz etrafında hareket ettirdikçe kalem ucunun mürekkebe daha yakın kalacağı anlamına gelir.

3) Elektronik paralaks: Anten hatları kapak camının hemen arkasında olduğu için (bizim için bu 55 mm kalınlığındadır!) elektronik paralaks daha da azaltılmıştır.. ve bu, kalemimizin daha doğru hissetmesinin nedenlerinden biridir.

4) Tüm ekranda sayısallaştırıcı hassasiyeti ve doğrusallığı: Cetvel testini yapın!

5) His ve ses: Kalem ucunun dinamik ve statik sürtünmesini değiştirmek için yeni malzemeler kullanıyoruz. Sonuç, daha çok kağıt benzeri bir his. Bir endüstri olarak daha iyisini yapabiliriz.. ama farklı bir mekanizmaya gitmesi gerekecek.. daha sonra bunun hakkında daha fazla bilgi

6) Kalem ağırlığı, hissi ve ergonomisi. Kalemin ucundan sinyal yayıldığı için gövdedeki metal cisimler performansı etkilemez.. işte bu yüzden elde yüksek kaliteli bir kalem hissi veren güzel bir eloksallı alüminyum kalem yapabildik. Şimdi bir pile ihtiyacımız var, ancak pilin avantajı, diğer işlevler için daha güçlü bir sinyal gönderebilmesidir. nota tıklama: kalemin üst kısmına bir kez tıklayın ve OneNote otomatik olarak açılır (kilit ekranı üzerinden bile). [güvenli]).. ve çift tıklayın ve ekranın bölümlerini OneNote'a kırpmak için asetat tabakasını elde edin… oldukça düzgün!.. ve bunu yapmak için kalemi yaklaşık 3-5 fit uzakta tutabilirsiniz… ve yapamazsınız. piliniz yoksa böyle bir deneyim.

7) Tutarlı ve doğru basınç hassasiyeti: Daha önceki uygulamalarımız kadar iyi.. Bana göre geldikleri kadar iyi. Aşağıda bunun hakkında daha fazlası.

8) Mod değiştirme düğmeleri (silme, seçim ve diğer komutlar): kaleme güç verildiğinden, yayılan sinyalleri (düğmeler, basınç bilgileri, tıklama notu) aracılığıyla her türlü komutu verebilir.

9) Gecikme: Kalem ucunun arkasındaki mürekkebin gecikmesi (son derece uygulamaya bağlı)… iyi geliştiriciler bu sayıyı minimumda tutabilir. Fareyle üzerine gelme sırasında bir uyarımız var.. Mürekkep yazarken gecikme süremiz sınıfının en iyisi olsa da, fareyle üzerine gelme sırasında biraz gecikme fark edebilirsiniz.. ancak yalnızca fareyle üzerine gelme modunda..

10) Bilgisayarın yanlış dokunuşları reddedebilmesi için avuç içi algılama: yaklaşık EM ile aynı.

11) Cihaz Entegrasyonu: Aktif kapasitif sayısallaştırıcı, dokunmatik kontrolöre entegre edilmiştir ve aynı dokunmatik algılama hatlarını kullanır. Bu, daha ince ve daha hafif bir cihaz yapan harika bir entegrasyon şeklidir. Ayrıca materyaller üzerinde daha az kısıtlama vardır.. Örneğin, Tip Klavyemiz manyetikler aracılığıyla cihaz çerçevelerinin alt kısmına tıklar.. bu gerçekten bir EM sayısallaştırıcı için kötü bir şey olurdu.

Baskı Birkaç kişinin 256'e karşı 1024 basınç seviyesi hakkında endişelendiğini duydum… 10,12,14,16 bitlik absürt miktarda çözünürlük iddia edilebilir.. her neyse.. ama sonunda sistem 10 veya 16 tükürse bile bit sayısı orada 10 veya 16 bitlik faydalı bilgi olduğu anlamına gelmez.. Tıpkı abartılmış bir dijital kamera gibi.. sensör 20 megapikseldir.. ortaya çıkan görüntünün 20 megapiksel değerinde bilgi olduğu anlamına gelmez. Bu deneyi kendin yapabilirsin.. Arkadaşlarıma bir noktayı kanıtlamak için hafta sonu yaptım: Bildiğim en iyi bilinen EM tabanlı cihazı aldım ve Pro 3 ile karşılaştırdım. Önce indirip kurarak başladım. “digiInfo” adlı bir Microsoft PowerTool yazılımı.. bu, Windows mesajlarını kaydetmenizi ve görmenizi sağlar… Yazılımı, her iki cihazda da basınç kaydedecek şekilde ayarladım. Ardından, kalemi yaklaşık 50 gram aşağı doğru basınçla sayısallaştırıcının üzerinde tutmak için küçük bir teçhizat inşa edildi. Statik basınç verilerini kaydettim.. Excel'e aktardım ve bazı istatistikler yaptım.. Gördüklerim şunlar: 1024 basınç ucu statik basınç-sayısı, 3 basınç ucunun 256 katından daha büyük bir standart sapmaya sahipti. Sonunda, performans aynıydı .. bir tanesinde 2 bit daha az rapor edilmiş bilgi olmasına rağmen. Bu çok mantıklı.. başka bir şekilde ifade edeyim.

Pro 3 kalemi 10gram-400 gram basınçtan ölçüm yapar ve buna 256 seviye haritalar… haritalama lineer değildir… çünkü insan eli kuvveti aktivasyonu lineer değildir… ancak seviye başına yaklaşık 1-1.8 gram olabilir. 10 bitlik kalem.. 10-500 gramdan başlar.. ve güya yaklaşık ~0.4 gram yapar. Hem bu sayıları düşünün hem de bu ikisi de süper hassas.. Elimdeki en iyi tartı 1 gramlık artışlarla yapabilirim…. Çalışmasının tek nedeni, önemli miktarda gecikme ekleyen sayıların ortalamasını almasıdır.. bu gecikme bir kalemde yapılamaz.. Herhangi bir yeni kalemle, kuvvet eğrisinde alışmanız gereken bir fark vardır… ve muhtemelen insanlar bunu fark edeceklerdir… bit çözünürlüğündeki farkı değil. Daha sonra size kendi kuvvet eğrinizi haritalandırmanıza izin veren bir yazılım parçası vererek bunu sizin için kolaylaştıracağız! Bu terazilerden birini alıp .1 grama kadar kontrol etmeye çalışmanızı tavsiye ederim.. konuya biraz ışık tutacaktır. Duyduğum sanatçılardan aldığım geri bildirimler bir fark görmedikleri yönünde.. ve bu gerçekten de sonuçta ortaya çıkan bilgilerin farklı olmadığı yönünde.

WinTab: evet, wintab sürücü desteğimiz var. Pro3 için indirmek ve kurmak için aşağıdaki bağlantıya bakın. Gelecekte uygulamaların daha modern API'leri kullanmaya başlayacağını umuyorum.. Wintab eski ve modası geçmiş.. gecikme ekler ve kendisini kalem yoluna ekler.. http://www.ntrig.com/Content.aspx?Page=Downloads_Drivers Windows 8.1 seçeneğini seçin