Global Sources
電子工程專輯
 
電子工程專輯 > 感測器/MEMS
 
 
感測器/MEMS  

先進觸控螢幕技術創新博弈/遊戲裝置體驗

上網時間: 2014年06月06日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:表面電容器式  觸控螢幕  MPCT  遊戲機  PCT 

作者:Ian Crosby,Zytronic公司銷售暨行銷總監

人們已經習慣用觸控螢幕來實現與電子裝置之間的互動了。儘管觸控螢幕技術從多年前開始就已經導入博弈(吃角子老虎)/遊戲機台上,但隨著遊戲產業對大型個性化顯示的需求,觸控螢幕技術在該產業界的應用逐漸取得更大的發展──讓遊戲玩家能夠更高效、更直觀地與立式或桌上型遊戲機互動。遊戲機硬體設計師們可以透過多種方式善加利用這一技術,但必須謹慎地選擇合適的觸控感測技術以實現系統的最佳化效率。一旦失敗就意味著投入的研發資本完全浪費了。

遊戲機製造商們充分利用最先進的觸控螢幕技術來保持在這個產業的競爭力。巨大的競爭壓力推動著製造商們開發出創新的遊戲機,遊戲觸控面要更大、更吸引人,同時操作起來要跟日常生活中其他觸控螢幕電子裝置(例如操作智慧型手機、平板電腦和家電)一樣簡便流暢。為此,觸控螢幕開發商不斷開發出增添新功能的產品。儘管有些觸控技術成本較便宜,其操控準確度與響應性通常也可被接受,但還達不到應用於遊戲領域的標準。本文將討論其中的諸多原因。

觸控遊戲機設計考慮因素

設計人員如果想要開發出具有高性能觸控螢幕介面的遊戲機,就必須考慮三個重要因素,同時一併考慮所能實現的多種觸控螢幕技術。任何不足之處都可能導致遊戲機的失敗。

首先,必須考慮遊戲機的位置──具體來說就是遊戲機每日維護的頻率。一般來說,對於遊戲機的監管越少,機器(以及觸控螢幕)被濫用/惡意破壞的風險就越高。除了維修和更換被破壞的/故障的觸控螢幕,廠商還要承擔遊戲機暫停使用所帶來的損失。此外,觸控螢幕暴露在外的元件容易隨著時間的演進而退化,並失去準確性,因此必須重新進行校準或更換──這將導致遊戲玩家的不滿,從而使收入減少。因此,可靠性是最重要的因素,感測技術必須十分穩定(特別是在監管較少的區域),而且還能夠每週7天,一天24小時地服務。

第二點,幾乎同樣重要的是遊戲機的外觀。吸引人的動態圖形和聲音,再加上美觀的遊戲機設計,更能吸引玩家──因此越來越多尺寸大於40吋的彩色顯示螢幕出現了,甚至搭載非常規的長方形盒狀音箱,以及更‘有機’的曲面設計。遊戲有了更吸引人的特質就能吸引更多的玩家,創造一個氛圍輕鬆舒適的遊戲環境讓玩家持續更長久的體驗,或是來店得更頻繁。因此,觸控感測技術扮演至關重要的影響力,尤其是最前端的超大顯示螢幕,使得遊戲設計師們能夠自由地開發吸引玩家目光的遊戲。

第三,觸控性能水準也同樣重要。觸控技術的響應性和精確性決定了遊戲是否具有競爭力。因此,觸控技術決定玩家遊戲時間的長短,從而影響著經營者的收入。如果觸控介面不僅無法帶來直觀的功能,還讓玩家經歷焦躁沮喪的情緒,那麼玩家遊戲的時間就會縮短,遊戲機的吸金能力就大打折扣。觸控系統的性能必須確保遊戲機能持續地為經營者帶來收入。觸控螢幕還必須能夠掌握並忽略玩家不慎滑過螢幕、飲料潑灑到螢幕上等情況所造成的意外或‘誤觸’作業。

顯然地,新一代的博弈/遊戲機所採用的觸控感測技術必須有效結合性能與穩定性,而且絕不能有損遊戲機整體的視覺吸引力。但問題在於哪一種技術能夠最有效地滿足這些要求?

選擇最佳化觸控技術

設計師在設計新款觸控博弈/遊戲機台時可採用的觸控螢幕技術類型相當多樣化。其中包括:

電阻式:這是最早出現的觸控感測技術,其工作原理是基於兩個被絕緣層隔開的導電層。當用手指(或觸控筆)接觸螢幕時,會使得電流產生變化,兩個導電層接觸,因而對觸控事件的位置進行定位。儘管這種技術仍然用於低階觸控螢幕中,但大多數電阻式觸控螢幕都能用在最新的系統中。感測器超薄的前表面導電層直接置於螢幕表層,十分容易損壞。而且也無法有效分辨有意觸控(用戶用手指操作)以及物體不慎誤觸螢幕的區別,有效性不足。此外,電阻式觸控感測技術的最大尺寸容量為小於20英吋的顯示螢幕。

表面電容器式儘管它最早被用於吃角子老虎機的觸控螢幕(帶陰極射線管顯示器),而且也一直是觸控技術產業的標準(如電阻式觸控螢幕),但卻很容易磨損,因為感測器前表面上微米厚的導電層時刻被玩家直接觸控、劃傷,甚至被飲料潑灑噴濺。觸控螢幕的尺寸大小也存在固有技術限制(最大對角線長約30英吋)。遊戲設計師在開發下一代博弈/遊戲機台時的種種因素都可能成為這項技術的挑戰。

光學式:基於紅外線感測器或照相機的光學系統利用顯示器週邊的聚光圈覆蓋傳輸並接受光線投射。相對來說,這種系統易於整合,它們的明框能夠捕捉灰塵、液體和塵埃,但如果不經常清洗,將會影響觸控螢幕的觸控性能。此外,因為它有突出的聚光圈,遊戲設計師們無法輕易地模仿新式消費性電子產品光滑的全玻璃觸控螢幕。

投射電容器式:這項技術於在十多年前首次開發成功後,過去五年來的發展最迅速,被廣泛應用於平板電腦、智慧型手機以及各種消費裝置上。它擁有一系列特性,遊戲系統開發商一直將其視為一項先進技術,使得玩家能夠與遊戲機有效互動。相較於傳統的前置感測器(有元件暴露在外),投射電容器式(p-cap)觸控感測技術能夠應用於需要勞動體力的公開環境中。從理論上來說,它帶給用戶的觸控體驗是無限制的,能夠提供一個強大、持續且無聚光圈的螢幕設計。該技術配備合適的輔助性控制電子元件,支援多點觸控作業,幾個玩家能同時玩遊戲或辨識一位玩家複雜的多指手勢。

專利PCT感測器機制示意圖
專利PCT感測器機制示意圖

Zytronic公司在遊戲領域的專利技術──投射電容器式觸控技術(PCT)和最近發佈的多點觸控(MPCT)感測技技術,可實現全玻璃表面遊戲的設計以及高達85英吋的超大尺寸觸控螢幕。不僅如此,它比其他投射電容器式解決方案設計更靈活。MPCT高度準確的觸控靈敏度意味著它能在厚度高達12mm的鋼化玻璃上察覺多個同時進行的觸控作業,可作為新式超大尺寸顯示螢幕和多玩家遊戲機台的理想選擇。

專利PCT/MPCT的生產流程是先對超微細銅製電容器(直徑只有10um)的複雜矩陣進行噴鍍。為了讓厚鋼化玻璃的前表面能夠承受任何形式的機械應力,把該矩陣嵌入一個疊層基板中,可延長其使用壽命並且最大程度地減少高昂的維護費用。除了這些強勁性能之外,PCT/MPCT觸控解決方案都是可客製的──可印製邊框、特殊玻璃輪廓和螢幕防窺片。「防止手掌誤觸」功能融合了相關的控制電子元件,能夠識別真正的觸控事件和誤觸,大幅降低錯誤率。這意味著把無生命物體擺放在觸控螢幕的有效區域將不會觸發任何響應,而且玩家靠在螢幕上而引起的多數無意觸控也會被忽略。

基於PCT的感測器示例
基於PCT的感測器示例──由一個網格(終端開路銅導線)組成

遊戲機台的樣式和人體工程學設計影響著它的人氣指數。現在已經出現了一種大尺寸的曲面顯示螢幕和表面的玩家介面,取代了如今僅有19和22英吋的普通平面螢幕。為此,Zytronic為遊戲產業用觸控螢幕技術添加了多項新功能,包括開發大型凸面或凹面的多點觸控感測器,使觸控螢幕軸線的曲率半徑可力以調整,因應遊戲機的設計理念。

遊戲產業本身競爭壓力大,如今的經濟形勢只會讓情況越來越艱難。為了生存下去,經營者們需要站穩腳跟,贏得更多用戶群體,並盡可能地提高每位顧客的平均消費。同時,他們還必須使營運成本最小化。在遊戲機台上導入合適的觸控螢幕技術不但能夠提升玩家體驗,還可降低硬體在整個使用過程中的所有權總成本。

Zytronic曲面多點觸控螢幕技術為一上代博弈/遊戲機鋪路
Zytronic曲面多點觸控螢幕技術為一上代博弈/遊戲機鋪路





投票數:   加入我的最愛
我來評論 - 先進觸控螢幕技術創新博弈/遊戲裝置體...
評論:  
*  您還能輸入[0]個字
*驗證碼:
 
論壇熱門主題 熱門下載
 •   將邁入40歲的你...存款多少了  •  深入電容觸控技術就從這個問題開始
 •  我有一個數位電源的專利...  •  磷酸鋰鐵電池一問
 •   關於設備商公司的工程師(廠商)薪資前景  •  計算諧振轉換器的同步整流MOSFET功耗損失
 •   Touch sensor & MEMS controller  •  針對智慧電表PLC通訊應用的線路驅動器
 •   下週 深圳 llC 2012 關於PCB免費工具的研討會  •  邏輯閘的應用


EE人生人氣排行
 
返回頁首