«همه دستگاه‌ها باید بتونن تعامل کنن. اگه یه چیزی تعامل نکنه، خراب حساب می‌شه.» — اجتناب‌ناپذیر، نوشته Kevin Kelly
تو مقاله قبلی‌ام، چرا لمس قدم مهم بعدی برای VR هست؟، درباره اهمیت درک و تعامل برای ساختن تجربه‌های فراگیر (Immersive) حرف زدم. ولی فراتر از واقعیت مجازی (VR)، تعامل داره برای همه دستگاه‌هامون مهم‌تر می‌شه. به همین خاطر این نقل‌قول از Kevin Kelly رو خیلی دوست دارم.
یکی از راه‌هایی که دستگاه‌هامون می‌تونن باهامون تعامل کنن، از طریق بازخورد لمسی (Haptic Feedback) هست. بهش به‌سادگی Haptics هم می‌گن. این تکنولوژی از نیروها، لرزش‌ها و حرکت‌ها استفاده می‌کنه تا حس لامسه رو موقع کار با یه فناوری خاص برای کاربر بازسازی کنه. معمولاً تکنولوژی لمسی رو با لرزش‌ها و کلیک‌های اعلان‌های گوشی‌مون، یا اون حس ظریفی که موقع کار با دستگاه بهمون می‌ده، می‌شناسیم.
تعامل داره برای همه دستگاه‌هامون مهم‌تر می‌شه و به همین خاطر Haptics یه بخش کلیدی تو نحوه ارتباطمون با تکنولوژیه.
تکنولوژی لمسی چیز جدیدی نیست
تولیدکننده‌ها از اواخر دهه ۱۹۹۰ دارن از این تکنولوژی تو وسایل الکترونیکی استفاده می‌کنن—از سیستم‌های بازی مثل Nintendo 64 Rumble Pack (آه، اولین سیستم بازیم!) گرفته تا گوشی‌های قدیمی. Haptics تو کاربردهای پزشکی و خودروسازی هم خیلی استفاده می‌شه.
چهار نوع سخت‌افزار اصلی هستن که معمولاً برای بازخورد لمسی استفاده می‌شن:
- جرم چرخان نامتعادل (Eccentric Rotating Mass – ERM)
بیشتر وسایل الکترونیکی دهه ۹۰ بازخورد لمسی رو به شکل لرزش می‌دادن و محبوب‌ترین نوعش ERM بود. این یه موتور الکتریکی چرخانه که یه جرم نامتعادل داره. وقتی ERM می‌چرخه، نیروی جرم نامتعادل یه جور نابرابر می‌شه و یه نیروی گریز از مرکز (Centrifugal Force) خالص درست می‌کنه که موتور رو جابه‌جا می‌کنه. این چرخش سریع باعث می‌شه موتور مدام جابه‌جا بشه و حس لرزش به وجود بیاد.
ERMها بیشتر تو سیستم‌های بازی مثل کنترلرهای DualShock سونی استفاده می‌شن و لرزش‌های سطح پایین (Low-End Rumbles) می‌دن.
با اینکه این قطعه ارزونه، خیلی از تولیدکننده‌ها دیگه ازش استفاده نمی‌کنن چون بزرگه و انرژی زیادی مصرف می‌کنه. - محرک رزونانسی خطی (Linear Resonant Actuator – LRA)
قدم بعدی تو نوآوری لمسی، LRA بود. این شامل یه آهن‌ربا متصل به فنر، احاطه‌شده با یه کویل (Coil) و قرارگرفته تو یه محفظه‌ست. با انرژی دادن به کویل الکترومغناطیسی، جرم داخل کویل جلو و عقب می‌ره و لرزش درست می‌کنه.
LRAها تو خیلی از شرکت‌های گوشی‌سازی محبوب شدن و هنوزم تو GS8 Smartphone، Nintendo Switch و کنترلر Steam پیدا می‌شن.
LRAها نسبت به ERMها برتری دارن چون انرژی کمتری مصرف می‌کنن و پاسخ‌گویی سریع‌تری دارن—برای شبیه‌سازی کلیک تو برنامه‌های پیام‌رسانی یا تایپ تو گوشی‌ها عالی‌ان.
ولی این عملکرد بهتر یه کم هزینه قطعه رو بالا می‌بره. ضمناً وقتی فرکانس تحریک LRA از باند رزونانسش خارج می‌شه، کارایی و عملکردش حسابی کم می‌شه. طراحی فنرش هم به سایش و تغییرات دما حساسه. - محرک‌های پیزوالکتریک (Piezoelectric Actuators)
Piezoelectric Actuators از یه نوع ماده سرامیکی ساخته شدن که با اعمال بار الکتریکی منبسط یا منقبض می‌شه و حرکت و نیرو تولید می‌کنه. وقتی ولتاژ متفاوتی به دو سر یه محرک پیزو اعمال می‌شه، خم می‌شه یا تغییر شکل می‌ده و لرزش ایجاد می‌کنه.
این محرک‌ها از ERM و LRA دقیق‌ترن چون می‌تونن تو یه محدوده وسیع از فرکانس‌ها و دامنه‌ها که با ولتاژ AC کنترل می‌شن، لرزش بدن. چون لرزش به فرکانس رزونانس فنر وابسته نیست، فرکانس رو می‌شه آزادانه تغییر داد بدون اینکه کارایی زیاد کم بشه.
یه مثال از دستگاهی که این محرک رو داره، Kindle Voyage هست. سه چیز جلوی استفاده گسترده‌تر از این محرک‌ها رو گرفته: هزینه قطعات، شکنندگی مواد، و مصرف انرژی، چون ولتاژ بیشتری نسبت به ERM و LRA می‌خواد. - تأثیر اجباری (Forced Impact – Accelerated Ram)
جدیدترین تکنولوژی محرک لمسی، TacHammer هست که بر پایه تأثیر اجباری (Accelerated Ram) کار می‌کنه. یه چکش مغناطیسی داره که تو هوا با یه آرایه مغناطیسی معلق نگه داشته شده.
من اینو تو Mobile World Congress Americas کشف کردم، وقتی با شرکت سازنده‌ش، Nanoport، برخوردم.
TacHammer می‌تونه همون افکت‌های محرک‌های دیگه رو بده، به‌علاوه دو حالت دیگه: ضربه نرم (Soft Tap) و ضربه سخت (Hard Tap). ضربه نرم وقتی چکش به آرایه مغناطیسی برخورد می‌کنه درست می‌شه و حس پالس‌مانند می‌ده—مثل شبیه‌سازی ضربان قلب. ضربه سخت با حرکت چکش تو جهت مخالف آرایه مغناطیسی و برخورد به یه سطح سخت ایجاد می‌شه و حس واقعی شلیک تفنگ یا لگد رو می‌ده.
TacHammer نسبت به LRA و ERM انرژی خیلی کمتری مصرف می‌کنه و ولتاژ و فرکانسش قابل تغییره، که به توسعه‌دهنده‌ها وسیع‌ترین طیف افکت‌ها رو بدون ضرر انرژی می‌ده.
قدم بعدی چیه؟
با رشد مداوم بازی‌ها، گوشی‌های هوشمند و دستگاه‌های سخت‌افزاری جدید، Haptics همچنان بخش مهمی برای پر کردن فاصله بین تجربه انسانی و دستگاه‌ها می‌مونه.
به‌خصوص VR که تجربه بازی رو از یه چیز دوبعدی به یه چیز بصری فراگیر برده. همون‌طور که گفتم، برای غوطه‌وری کامل، حس‌های بیشتری (مخصوصاً لمس) باید وارد بازی بشن—به همین خاطر تکنولوژی‌های جدیدی مثل TacHammer خیلی جذابن برای دنبال کردن.
نظرت چیه؟ سوالی داری؟ تو کامنت‌ها برام بنویس!
منبع: iotforall