Taptic Engine“, Artumo ir „Lidar“ jutikliai

Įvadas

Šiuolaikiniai išmanieji įrenginiai neapsiriboja vien tik informacijos apdorojimu — jie plečia žmogaus jutimus: jaučiame, matome ir „matuojame“ aplinką per įvairius jutiklius ir vykdančias sistemas. Šiame tekste aiškiai ir glaustai apžvelgsime tris svarbias technologijas: Taptic Engine (haptinę sistemą), artumo jutiklį ir LiDAR, paaiškinsime jų pagrindus, praktinį pritaikymą ir ryšį su vartotojo patirtimi.

1. Taptic Engine — haptinis grįžtamasis ryšys

1.1 Kas yra Taptic Engine?

Terminas „Taptic Engine“ yra Apple prekės ženklo pavadinimas jų haptiniam įrenginiui, kuris vietoje paprastos „burbuliuojančios“ vibracijos sukuria trumpus, tiksliai valdomus impulsus — taip imituodamas fizinį paspaudimą ar kitokį lytėjimo efektą. Tokie sprendimai leidžia vartotojui jausti „paspaudimus“ ekrane arba trackpade be mechaninio mygtuko.

1.2 ERM vs LRA — techninis skirtumas

Pagrindinės dvi technologijos, naudojamos haptiniams efektams kurti, yra:

• ERM (Eccentric Rotating Mass) — tradicinis rotacinis motoras su ekscentrine mase; paprastas, pigus, tinka ilgoms žemo dažnio vibracijoms.
• LRA (Linear Resonant Actuator) — linijinis rezonansinis aktuatorius, kuriame masė juda tiesine kryptimi (tarsi mažas „balansas“ ant spyruoklės); pasižymi greitu atsaku, didesniu tikslumu ir galimybe sukurti trumpus precizinius impulsus.

1.3 Kur Taptic Engine pasitarnauja praktiškai?

Haptinės technologijos plačiai naudojamos vartotojo sąsajose: virtualių mygtukų „paspaudimo“ iliuzijai, įspėjimams, žaidimų efektams, taip pat vadovavimui (pvz., diskretiški impulsai navigacijoje). Vienas iš gerai žinomų pavyzdžių — iPhone (Home/trackpad sprendimai), kur LRA padėjo pakeisti mechaninius elementus ir sukurti programuojamus, aiškiai atskiriamus grįžtamuosius efektus. 

2. Artumo jutiklis ir lankstusis (flex) kabelis

2.1 Kas yra artumo jutiklis ir ką jis daro?

Artumo jutiklis (angl. proximity sensor) aptinka, ar prie įrenginio yra objektas (dažniausiai — žmogaus veidas) be fizinio kontakto. Per skambučio metu priartėjus prie veido ekranas automatiškai išsijungia — taip užkirstas kelias netyčiniams paspaudimams ir sutaupoma baterija.

2.2 Kaip veikia (paprasta technika)?

Dažniausiai artumo jutikliai veikia su infraraudonųjų spindulių (IR) siųstuvu ir detektoriumi: siųstuvas išspinduliuoja nematomą impulsą, kuris, atsispindėjęs nuo artimo objekto, grįžta ir užfiksuojamas detektoriumi — taip nustatomas objekto buvimas. Dėl to jutiklis gali veikti net tamsoje. 

2.3 Flex kabelio vaidmuo ir remonto niuansai

Daugelyje telefonų artumo jutiklis, kartu su keliais kitais mažais komponentais, yra integruotas į lankstų pikselių/jungčių kabelį (flex cable). Tai taupo vietą ir supaprastina surinkimą, bet remonto atveju sugadinus tokį modulį dažnai tenka keisti visą kabelį — ir tai reikalauja specialių dalių bei patirties.

3. LiDAR — trimatės aplinkos matavimas

3.1 Kas yra LiDAR ir kaip jis veikia?

LiDAR (Light Detection and Ranging) naudoja lazerio impulsus atstumui iki objekto matuoti: sistema išleidžia šviesos impulsą, fiksuoja grįžimo laiką (Time of Flight) ir pagal tai apskaičiuoja atstumą. Kartojant milijonus impulsų gaunamas tikslaus 3D „taškų debesies“ vaizdas. Ši technologija leidžia itin tiksliai modeliuoti aplinką. 

3.2 LiDAR privalumai ir ribotumai palyginus su kameromis

LiDAR itin tikslus gylio matavimui, veikia nepriklausomai nuo matomo apšvietimo, gali aptikti paviršius net be tekstūros. RGB kameros pateikia detalią spalvinę informaciją, bet gylio išvedimas iš vienos kameros yra ribotas; gilumo (depth) kameros ir struktūrinės šviesos sprendimai užtikrina gylio duomenis, tačiau dažnai turi mažesnį darbo atstumą ar jautrumą aplinkos sąlygoms. Tokiu būdu technologijos papildo viena kitą AR, robotikos ir matavimo programose. 

3.3 Praktiniai panaudojimo pavyzdžiai

• Fotografija — greitesnis fokusavimas portretams tamsoje;
• Matavimų įrankiai — tikslūs objektų ir erdvių matavimai;
• AR programos — tikslesnė virtualių objektų integracija į realią aplinką;
• Robotika ir navigacija — aplinkos žemėlapiai autonominėms sistemoms.

Išvados

Taptic Engine, artumo jutiklis ir LiDAR — tai skirtingos, bet kartu labai svarbios technologijos, praturtinančios vartotojo patirtį: haptika grąžina pojūtį, artumo jutiklis užtikrina ergonomiką ir taupymą, o LiDAR leidžia įrenginiams suprasti erdvę trimatėje perspektyvoje. Kiekviena jų atlieka konkrečią funkciją, o kartu sudarytos jos didina įrenginio intuityvumą ir galimybes.

Naudoti šaltiniai