通过触觉反馈增强器件设计

关键词： 触觉反馈 , 触摸屏

作者：mmersion公司 David Yuan

触摸屏的使用正在以爆发式的速度普及，尤其是在平板电脑和手机市场，但是在许多消费类电子器件中的应用也很普遍，从汽车导航系统和工业应用领域，到诸如相机、移动游戏机等具有巨大市场规模的消费类商品，甚至在微波炉和电冰箱中都有应用。随着这一变革带来了全新的用户体验，最近许多器件制造商都开始集成触觉反馈或者触摸反馈到各自的器件设计中。在触摸屏环境中，触觉提供了可靠的触碰的确认，同时产生了伴随触觉反馈的视觉和声音的更具吸引力的“多模式”体验。

集成触觉功能到触摸屏器件需要汇集系统级的设计技能（如图1所示）：

2011-11-4 15:12:55 上传

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图1 建造一个触觉系统模块

● 识别键盘系统参数的机械设计引导选择适当的执行器以及其位置。
● 电学设计决定嵌入式控制器与驱动电路和事件控制器的电气连接。
● 嵌入式控制软件控制并优化执行器以确保触觉传感的质量。

一旦集成这些元器件到器件设计中去，那么最后具有挑战性的一步通常都会忽视或者贸然进行用户界面的集成。无论使用何种用户界面元件，触觉设计必须经过深思熟虑，以获得想要的效果。用户期盼着视觉、声音和触摸感受是一致、清楚且充分集成的。如果这些组件一起工作，联合了音频和图像用户界面的触觉会具有惊人的效果，但是，如果设计得不好，也可能会让人迷惑。为了帮助开发者通过这一关，我们针对常用实现方式做了一系列的设计建议。

针对姿势的触觉设计建议

分接：这是一种简单易懂的姿势，分接常常指的是“确认反馈”，因为它确认用户已经选择了某个选项，例如一个按钮。不论单个的触觉效果是否是用来确认所有的分接姿势，还是不同的效果联系不同的分接目标，任何可分接的用户界面元件都会从确认反馈中受益。例如，用户界面中的某个分接的感受可能与用户在键盘区打字的感受不同。

双分接：通常用于放大或缩小，双分接经常联系着图形转换，并且因此应当激活“转换”效果。转换涉及到任何具有尺度标准的效果——也就是随着时间增强或减弱的效果。设计者应当在用户界面中紧密的匹配转换效果与视觉转换。例如，如果一个图形转换通过一个虚拟的反d来结束，那么触觉转换应当在反d为可见的某一时刻有一个峰值。

长按：有时候是指“分接之后”或“触碰和保持”，这个姿势与分接相似，但是除非用户的手指触碰了目标并且保持了一段时间，否则它不被识别。使用触觉响应来激发长按相互作用是很有价值的，因为长按反馈通常有助于避免由于用户无意的将手指放在相同的位置时间过长而导致的错误。因为长按的时间会改变，我们建议采用时间稍微长点的持续触觉效果来作为匹配任何长按事件的起始点。

滑动/拉动：这是一种常用的姿势，滑动或者拉动用于重新定位目标、调整窗口大小、设置以及改变滑动条的位置，以及用来滚动屏幕。因为大多数的滑动姿势都持续控制着用户界面元素沿着某个自由度，触觉反馈效果应当用来指示某一分支元素正在持续通过某一自由度。使用这一技术，此项效果的时间间隔表明了滚动的速度，并且能帮助用户提供相关背景，包括其在菜单中的位置。例如，当用户滚动某文档的时候，每当显示一行新的文本时，他会感受到一个“滴答声”，而当他感受到的“滴答声”越快则说明滚动的越快，而当滚动到末尾的时候则会有一个“碰撞”效果，这能提供一个对判别滚动已经结束的确认信号。

敲击：也叫做“轻打”，敲击是手指沿着接触表面使用线性而有轨道的行为快速移动，通常用于滚动、翻页、或者打开某个菜单。因为敲击通常会激发转换或者动画效果，因此触觉响应与视觉图形用户界面进行同步是非常重要的。例如，如果一个敲击激活了一个页面，触觉效果应当与动画有相同的持续时间，但是如果动画启动得较慢而进行得较快，那么触觉效果就要缓慢启动、逐渐增强。

扩展和拧动：这种多步接触姿势可以用于许多功能，并且可以在同一个运动中集成选择与拖动等动作，通常是通过使用拇指与食指来将其各自分开。执行的结果会有所不同，取决于应用情况：这一姿势可以用于选择多个处于屏幕中的某一目标文件，或者放大或缩小某个地图。但是对每种情况而言，开发者都需要使用不同的效果。选择多个项目可能会触发某个常规的单次点击效果的再现，因为每个目标都被选择了。对于放大或缩小而言，具有膨胀而又消退尺度的触觉响应会更有效。

其他触觉应用

随着触摸屏器件功能性的增加，它给用户界面带来了更多的复杂性，还有一些其他的应用会受益于触觉响应。

警报：警报是一种连接到诸如低功率、信息传送、下载进程以及报错等功能的系统响应。

游戏：触摸响应常常涉及的是游戏应用过程中的能够给游戏应用带来一种更好的真实感和娱乐性的“震动声”，从游戏室和商场到移动游戏设备以及手机游戏，都是如此。

现实的虚拟按钮：开发者通过触觉来复制那种当某个按钮被按到底或松开的时候所带来的机械开关的感觉。这种类型的反馈可通过将按住和松开事件各自赋予一种触觉效果来实现，从而制造出一种更真实的虚拟按钮。

更少则更好：当用户第一次体验某种触摸系统的时候，他们经常想要触觉的回放来尽量体验，以此来理解这种触觉响应高端产品的极限。然而在日常使用中，消费者通常倾向于那些与用户相互作用调配最好、与用户界面能相互补充而不是与之相竞争的更加消声的触觉量级。

额外的考虑

在这里必须意识到的很重要的一点是，需要一种系统级的方法来将触觉设计到器件中去，一个设计良好的多模式界面的价值是能为消费者提供差异化和增强的用户体验。

其实，工程师也无须畏惧设计过程。目前，包括Immersion公司在内的许多公司，都为器件设计者和开发者提供了许多资源，从而使得他们在设计和实行触觉的过程中会更加直观。除了对于机械集成的触觉参考设计，许多设计工具、效果单元库以及资源都可以用来在优化各自的用户界面时为设计者提供帮助。