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OnePlus 7 Pro 黑科技完美诠释:“肌肉感”是一种什么体验?

2019-05-16


Haptics属希腊语,意为触觉。触觉技术被用于创造触觉效果,即在消费电子设备上的手势或触觉反馈。借助触觉技术,消费电子设备制造商可以在其设备上为特定的互动体验创造与众不同的个性化触觉反馈,从而为消费者提供更具价值且更加逼真的独特体验。OnePlus 7 Pro的发布和前期的各种预热,让行业内外的消费者再一次将目光聚集到了线性马达的身影之上。





OnePlus 7 Pro搭载强劲 Haptic 振动马达


基本上所有的智能手机都有装载振动马达,大致分为转子马达和线性马达两大类。转子马达利用电磁感应,用电流导致的磁场,驱动转子旋转产生振动;线性马达则将电能直接转换成直线运动机械能,不需要任何中间转换机构的传动装置。所以相比转子马达,线性马达能结合更多场景,对不同动作相应地快速反馈振动——这是影响手机使用手感的重要因素。


△ 转子马达


线性马达中,又分为横向线性马达和纵向线性马达两种。它们的振动方式就如名字一样,横向线性马达是左右振动,而纵向线性马达是上下振动。它们的振动效果,有什么区别?纵向线性马达振动持续时间较短、振动力量也弱于横向线性马达。简单来说,就是使用手感没有横向线性马达“爽”。为了获得更加逼真、快速、流畅的触感反馈效果,配备横向线性马达是一个更好的选择。


△ 线性马达


OnePlus 7 Pro 定制了一颗安卓手机里尺寸最大、性能最强的横向线性马达—— Haptic 振动马达。采用ag真人平台官方高压触觉反馈IC,这款横向线性马达拥有超过200% 的振动量提升,同时相比传统马达的“秒级”响应速度,在 OnePlus 7 Pro 的 Haptic 振动马达上,ag真人平台官方高压触觉反馈产品还同时做到了“毫秒级”延迟的触动反馈,能够让 OnePlus 7 Pro 在振动的瞬间充满“肌肉感”。


△ Haptic 振动马达


只有硬件是不足以让用户体验获得充分的提升的。在OnePlus 7 Pro 全新的氢 OS 系统里,还有搭配ag真人平台官方高压触觉反馈产品实现的全场景深度振动优化,覆盖铃声、键盘打字到大型游戏等各类场景。用过 OnePlus 7 Pro 后,相信很多用户将会重新开始长期使用手机的振动功能——因为从来没有感受过这么真实、爽快、有力的手机振动!



线性马达如何改变智能手机的触觉体验



在2017年,内置ag真人平台官方芯 Haptics 产品的美图V6、小米6、一加5等在市场上广受好评的智能手机先后搭载线性马达。在近期发布的旗舰机包括魅族16s、OPPO Reno以及电竞手机红魔3等新品更是都选择采用了国产优质品牌ag真人平台官方高压触觉反馈IC产品。有业内人士分析,随着线性马达技术和工艺的成熟,产品价格有望进入合理区间,全球庞大的移动智能终端市场即将实现更新换代,线性马达即将进入爆发式增长。


目前,全面屏手机已经在屏占比方面实现了极大的突破,未来随着工艺的成熟早晚会变成一整块屏幕,而当整个手机的正面都是屏幕时,用户与屏幕的交互仅仅只有视觉和听觉是肯定不够的,还缺了个触觉,那么智能手机应该要怎样才能实现真实的触觉?



答案自然就是线性马达,又或者准确点说,线性马达只是当前的一种技术方案。事实上,触觉反馈是目前整个消费电子行业都在想办法解决的问题,比如 AR 和 VR 的互动就是一个显著的例子,如果你的手上没有任何东西,你会感觉自己与虚拟物体的交互犹如接触空气一样没有任何反馈,因此大多数 VR 产品会配备触觉体验非常出色的手柄,为玩家提供真实的触觉反馈。



智能手机也是同样的道理,Apple 从 iPhone 7 开始就去除了机械结构的 Home 键,直接消除用户一直以来都很关注的 Home 键寿命问题,在更早之前他们还在 MacBook 上采用了“力度触控板”,提供了绝佳的触控板按压体验。

Taptic Engine 在 iPhone 6s 系列上的首秀


MacBook 的力度触控板


2017年苹果更进一步,在全新一代的iPhone 7和iPhone 7 Plus手机,抛弃了传统的物理按压式Home键,取而代之的是一枚带有压力传感功能的新型Home键。不同于以往的单击、双击、长按三种基本操作,这颗按钮将通过振动触觉反馈为用户提供触感操作。之前的机械式Home键在使用过程中饱受诟病,成为售后返修的重灾区。而压感技术的使用彻底解决这一痛点。



尽管不能物理式按下,但通过细腻的Taptic Engine振动模拟,可以保证模拟的点击手感,获得实时触摸反馈。这要得益于Taptic Engine线性马达技术提供的先进触觉反馈。


今年初,vivo推出了 APEX 2019 概念机,这款产品则更加激进,它直接消除了机身所有按键,全部采用压感键,且没有任何开孔或突起。如此一来,合理利用触觉技术就变得非常重要。举个例子, Apple Watch Series 4与前代产品相比这一代的改进是“数码表冠”有了更加真实的触觉反馈,当用户旋转“数码表冠”的时候不再是转动空气,而是会感受到一种仿佛在转动旋钮的“触觉”,而这个“触觉”便是靠“横向线性马达”模拟出来的。

这张ifixit 的拆解图得以说明 Apple 有多重视触觉的体验


总结一点,“横向线性马达”并不是一种单纯为了某个具体功能而服务的技术,从上面提到的这些例子ag真人平台官方可以看得到,它是在增强人机交互的真实感。

历代 iPhone 配备的 Taptic Engine 横向线性马达


因此,通过利用体验更好的触觉反馈,不仅可能消除掉智能手机上的按键,更能模拟出真实世界的物理触觉,而这就是线性马达所带来的改变。这一次,OnePlus 7 Pro采用ag真人平台官方高压触觉反馈驱动产品,让更具振感的横向线性马达能够发挥到极致!



拥有专利的ag真人平台官方高压触觉反馈产品



多年来,ag真人平台官方一直专注高压触觉反馈方案,早在2016年就发布了业内首颗应用于安卓平台的高压触觉反馈IC,OnePlus 7 Pro上应用的方案已是ag真人平台官方第三代产品。


1.2ms业界最快的硬件响应能力,片上集成SRAM,可预置波形效果库,系统应用简单快捷,让每次振动都能在触摸的瞬间如期而至,触动你的指尖。10.5v的高压驱动能力,让横向线性马达10ms内即可完成瞬态强劲的振动,瞬间“肌肉感”爆棚,独到的低功耗设计,每次振动完成后,芯片即自动进入低功耗模式,芯片仅8uA待机功耗,张弛有道,有效增加了手机的续航能力。



如何对线性马达单体进行智能校准,充分发挥其最佳效果,一直是业内难题。为此,ag真人平台官方研发了LCC (LRA Consistency Calibration) 线性马达一致性自校准专利技术,包括三大检测校准技术:

• 开机F0检测功能

• F0自动追踪功能

• 短振一致性自动校准功能


Smart Haptic Sync智能触觉算法,让游戏体验更立体。实时智能捕捉游戏场景,并对场景实现精细化适配,在“吃鸡”时,每一次扣动扳机,都能体验干净利落、酣畅淋漓的振感,枪在手,跟我走。赛车狂飙时,引擎轰鸣、摩擦、碰撞都能感受不同的触觉效果,开启更为逼真的沉浸式游戏体验。



触觉反馈的未来发展趋势



Haptics线性马达驱动除了最初被设计用于功能性的触觉反馈外,如今,更多地被应用于手机游戏、VR体验,甚至医疗等诸多人机交互领域。



画面清新的休闲横板跑酷手游《阿尔托的冒险 Alto's Adventure》通过更新正式带来了对Taptic Engine特性的支持,这也是全球首款支持此特性的iOS手游。


游戏画面:Alto's Adventure


当用户完成游戏中的任务时将会感受到轻微的震动,例如收集羊驼、进行滑雪、或者拍照,就算是像缩放和放大这样微小的交互现在都会出现触觉反馈。


游戏画面:F1 2016


游戏画面:Drophole


游戏画面:Monster Busters: Ice Slide


游戏画面:Oz: Broken Kingdom


游戏画面:Tow Marbles


在竞速以及格斗类游戏最容易植入这样体现手指按压力度的操作:比如赛车游戏里用力按代表一记深油门,赛车冲出跑道,走向泥石道路,便可以通过震动模拟出赛车的颠簸感。或者实现《狂野飙车8》里的一次全氮气完美加速、而不再用多次滑动来实现多段的 NO2 输出。


游戏画面:Warhammer 40,000: Freeblade


再比如《Warhammer 40,000: Freeblade》中的格斗场景,可以根据角色的实际动作,提供不同的震动频率和振幅,让游戏场景更逼真、更具娱乐性。


而对于VR/AR来说,少了触觉和力反馈,虚拟物品的真实感也会大打折扣。如果能抓住一件虚拟的物件感受它的质地、温度、甚至重量,是一件挺令人兴奋的事。



Dexta Robotics研发推出的一款以机械捕捉作为其动作捕捉方案基础的动作捕捉器Dexmo,就可以让用户透过VR看见自己的双手,将现实中的手部动作输入进虚拟世界,它有力的反馈功能,使得抓取物体成为可能。碰到杯子外壁的时候,手套甚至可以阻止你手进一步抓握,模拟出一个无法穿透的真实物体的抓握效果。



一款名叫Go Touch VR的触觉反馈装置,原理也很简单。让用户指套上指尖后,它利用了一个微型马达和可以前后移动的塑料片。马达压迫塑料片,可以带给指尖压迫感,来模拟按到了一个平面的感觉,适合按按钮、点、戳、抓握等简单动作。



Tactai公司研发的指夹形态的触觉模拟设备Tactai Touch,同样是指夹。该设备可以利用振动波来模拟物体的质感。Tactai Touch能模拟大量的常见物体表面材质信息,可用于控制和互动,以及基本的触摸体验。



在丹佛市举行的CHI 17会议上,德国波兹坦市Hasso-Plattner研究院的一队研究人员展示了一种可以模拟“推墙”或“提举重物”等过程的触觉反馈的系统。


苏格兰公司Tesla Studios推出的Teslasuit。这款Teslasuit可以说是相当科幻,Teslasuit通过套装上密集的运动追踪器和温度感应器来捕捉使用者的动作,并提供触觉反馈。


“触觉反馈”之所以受到越来越多手机厂商的关注,核心因素有多个方面,个人认为最主要的原因是各大厂商在推动品牌升级的同时也进行了产品升级,他们开始研究此前从未关注到的用户体验,开始重视起长期以来被忽视的产品细节。那么在这样一个背景前提之下,触觉反馈在未来又会取得什么样的技术突破呢?

纵观整个手机行业的发展史,人手拥有一部全触摸屏的智能手机也不过是近十年来才发生的事情。在这个过程中,智能手机的视觉和听觉不断得到提升,而触觉则是在 Apple 的大力推动之下才有了从“转子马达”到“线性马达”的进化,使得智能手机的触觉体验上得到质的飞跃,并得以呈现出真实细腻的触觉反馈。

不过线性马达也有它的弊端所在,以体验最为出色的“横向线性马达”为例,它的体积偏大,这对于内部空间寸土寸金的智能手机来讲可是一个不小的问题。因此,硬件层面上如何做到体积更小,触觉更加真实细腻将会成为重点的进化方向。

iPhone XS Max 的线性马达体积是迄今最大的


至于未来会是哪一种新技术成为主流,是“压电马达”或者是其它类型的马达,那就是后话了。

在行业趋势方面,折叠屏极有可能会成为智能手机下一个十年的主流形态。ag真人平台官方先不聊折叠屏可能发生的不同形态,以目前量产的折叠屏手机为例,它的到来完美诠释了什么叫做“Phablet”,即平板手机。当屏幕折叠时它就是一款智能手机,而当屏幕展开后即可化身成为一款小尺寸的平板电脑。

此时问题就来了,由于折叠屏的尺寸过大,单个线性马达必然无法提供出色的触觉反馈,加上折叠屏拥有更大的内部空间以及可折叠的特点,所以不排除未来会有一些设备采用多个线性马达。

此前微软就申请了一项专利,他们将会在折叠屏设备的铰链区域内置多个线性马达,其中一面屏幕甚至会显示虚拟的触控板和键盘,并通过线性马达模拟物理键盘的真实触觉。

折叠屏形态的 Surface 概念图丨由 David Breyer ‏创作


折叠屏拥有大尺寸屏幕的优势,加上 5G 网络和云游戏的到来,不排除未来折叠屏手机会提供类似任天堂 2DS 一样的玩法,上屏显示游戏画面,下屏则是虚拟按键,凭借媲美物理按键的触觉反馈,这无疑也是一个可行的方向。


LG V50 ThinQ 双屏游戏展示丨图片来源The Verge


智能手机的另一个进化方向是整机无开孔,即消除所有机械按键,借此大幅提升防水防尘性能,并彻底解决机械按键的寿命问题。那么该用什么样的技术才能推动这项体验呢?或许真实细腻的触觉反馈会是一个好办法。


AR 是移动设备的未来发展趋势之一,它极有可能会变革智能手机的影像。现在,你的 iPhone 或 iPad 还不能凭空创造一个虚拟世界的物体,而当这一天到来时,或许你就可以借助 3D 摄像头将现实世界的物体进行虚拟化,那么ag真人平台官方该如何与 AR 世界产生带有触觉的交互反馈呢?

上述这些举例并非是凭空想象出来,部分体验已经实现或即将到来。总之,无论是人机交互,或是技术发展的趋势,种种迹象已经表明:

“触觉反馈”已经真正成为了智能手机不可或缺的核心体验。TA不再是一项孤立存在的体验。

当TA和声音结合在一起时,影音体验更加身临其境;


当TA和交互结合在一起时,指尖与屏幕的每一次触碰变得更加真实细腻;
当TA和输入结合在一起时,以另一种方式重拾全键盘的美好;
当TA和游戏结合在一起时,享受前所未有的沉浸感;
……








触觉反馈是智能终端全新的升级,是未来智能终端升级的重要方向,而这个升级也可谓是“人体感官的延伸”。基于当下展望未来,语音、触觉、体感交互已经成为未来发展的重要方向,语音可以解放双手,体感可以丰富肢体体验,触觉可以进一步增强触摸体验。



线性马达是普通手机转子马达的升级版,主要分为两种,一种是纵向线性马达,一种是横向线性马达,虽然都是线性马达,但效果却并不相同。纵向线性马达相比普通的转子马达振动效果提升很有限。而横向线性马达则带来了飞跃般的振动提升,目前只有苹果、魅族等少数几个厂商在使用,一加7 Pro的加入或将成为高端手机升级横向线性马达的导火索。




今天在国内发布的OnePlus 7 Pro ,其中安放了一颗安卓手机里尺寸最大、性能最强的横向线性马达—— Haptic 振动马达搭配ag真人平台官方高压触觉反馈IC,让这款横向线性马达拥有超过200% 的振动量提升,能够让 OnePlus 7 Pro 在振动的瞬间充满“肌肉感”。


△ Haptic 振动马达


此外,OnePlus 7 Pro 全新的氢 OS 系统里还有搭配ag真人平台官方高压触觉反馈产品实现的全场景深度振动优化,覆盖铃声、键盘打字到大型游戏等各类场景。用过 OnePlus 7 Pro 后,相信很多用户将会重新开始长期使用手机的振动功能——因为从来没有感受过这么真实、爽快、有力的手机振动!



“振动”,作为能够为贴身终端提供不可替代的一种反馈,未来的应用空间十分巨大,振动反馈模块未来的空间不仅仅是手机,它可以拓展到很多互动娱乐场景和工具中去。不难看出,Haptics线性马达驱动的未来发展空间必定不可估量!


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