Todas as melhorias no framework Android criadas em torno da háptica são impulsionadas por um conjunto de princípios de UX que evoluem na mesma proporção. Os princípios atuais envolvem a substituição da vibração agitada por háptica clara e a exploração da háptica avançada.
Figura 1. Princípios atuais.
A tabela a seguir lista todas as APIs hápticas disponíveis:
| API | Métodos e constantes | Ano da adição |
|---|---|---|
android.view.HapticFeedbackConstants |
|
Antes de 2016 |
|
2017 (Android 8) | |
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2020 (Android 11) | |
android.View |
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Antes de 2016 |
android.os.Vibrator |
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Antes de 2016 |
|
2017 (Android 8) | |
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2020 (Android 11) | |
android.os.VibrationEffect |
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2017 (Android 8) |
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2019 (Android 10) | |
android.os.VibrationEffect.Composition |
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2020 (Android 11) |
android.media.AudioAttributes.Builder |
|
2019 (Android 10) |
Vibração com zumbido
Desde os pagers e telefones básicos, vibrações baseadas em campainhas de baixa qualidade, mas com eficiência energética, de massa rotativa excêntrica (ERM, na sigla em inglês) são usadas como substitutas do toque auditivo no modo silencioso. Os componentes de hardware legados que produzem ruídos audíveis altos e desagradáveis podem prejudicar a experiência tátil do usuário ao fornecer impressões de baixa qualidade (por exemplo, um smartphone barato e quebrado).
Limpar retorno tátil
Hápticos claros oferecem suporte à sensação de mudanças de estado discretas (por exemplo, mudanças binárias durante o processo de ligar e desligar). Devido à natureza da ação discreta, as respostas hápticas claras são geradas como uma única entidade (por exemplo, um efeito háptico por evento de entrada).
O Android tem como objetivo oferecer respostas táteis claras com sensações fortes, mas nítidas, em vez de sensações vibratórias ou confusas.
As constantes hápticas predefinidas criadas para oferecer suporte a hápticos claros incluem os seguintes elementos.
CLOCK_TICKCONFIRMCONTEXT_CLICKGESTURE_ENDGESTURE_STARTKEYBOARD_PRESSKEYBOARD_RELEASEKEYBOARD_TAPLONG_PRESSREJECTTEXT_HANDLE_MOVEVIRTUAL_KEYVIRTUAL_KEY_RELEASE
Em
VibrationEffect:
EFFECT_CLICKEFFECT_DOUBLE_CLICKEFFECT_HEAVY_CLICKEFFECT_TICK
Criar conhecimento comum entre fabricantes de dispositivos e desenvolvedores é fundamental para aumentar a qualidade geral da resposta tátil no ecossistema Android. Use a lista de verificação básica, a avaliação de hardware e o CDD. para saber mais sobre a implementação háptica.
Figura 2. Pressionar e soltar.
Retorno tátil avançado
A háptica avançada é uma categoria crescente que vai além dos efeitos simples baseados em impulsos. O Android tem como objetivo oferecer suporte a hápticos avançados com alta capacidade de composição e ajuste com um nível de granularidade refinado. Os seguintes casos de uso são compatíveis com o Android 11 ou versões anteriores.
Figura 3. Resposta tátil avançada com textura deslizante.
Figura 4. Arrastar e deslizar.
Caso de uso 1: textura deslizante
Se um efeito háptico for repetido enquanto o dedo desliza sobre uma superfície de toque (por exemplo, arrastando, deslizando, explorando a superfície com textura háptica fantasma), os efeitos hápticos repetidos serão preferencialmente nítidos e sutis.
Se o efeito individual for instável em vez de nítido, os intervalos entre as repetições provavelmente serão eliminados. O resultado é um zumbido longo, em vez de vários sinais discretos.
Se a amplitude não for sutil o suficiente, a energia háptica percebida vai se acumulando com a repetição, resultando em háptica excessivamente forte no final da repetição.
Implementar uma textura háptica de superfície para gestos de deslizar e arrastar
Use CLOCK_TICK e TEXT_HANDLE_MOVE em HapticFeedbackConstants.
Essas constantes predefinem características de repetição e amplitude.
Criar seu próprio efeito
Para criar seu próprio efeito, componha um design juntando sequências de PRIMITIVE_CLICK e PRIMITIVE_TICK em VibrationEffect.Composition.
É possível ajustar as características da repetição e da escala de amplitude usando addPrimitive(int primitiveID, float scale, int delay). O suporte depende da capacidade CAP_COMPOSE_EFFECTS da interface HAL do vibrador.
Caso de uso 2: vibração longa com efeito de aceleração
A vibração longa é uma vibração de amplitude suave que faz a transição de 0 para a amplitude desejada. A vibração longa pode gerar háptica atencional perceptível. No entanto, uma vibração longa e repentina pode assustar os usuários em um ambiente silencioso e geralmente produz ruídos audíveis. Para gerar uma vibração longa mais agradável, aplique o efeito de aceleração no início da vibração longa. Isso produz uma transição de amplitude suave que se aproxima da amplitude desejada.
Aplicar o efeito de aceleração gradual
Verifique os recursos de hardware do controle de amplitude com
android.os.Vibrator.hasAmplitudeControl().- O resultado precisa ser
truepara produzir o efeito ease-in com amplitude variável.
- O resultado precisa ser
Use
VibrationEffect.createWaveform(timings[], amplitudes[], int repeat).Ajuste as séries de
timings[]eamplitudes[]para gerar a curva de aceleração, conforme mostrado na Figura 5.
Figura 5. Curva de aceleração de vibração longa.
Caso de uso 3: háptica acoplada ao áudio
Efeitos táteis combinados com áudio são padrões táteis combinados com o ritmo do áudio para chamar a atenção do usuário.
Tátil acoplado a áudio: benefícios
Para implementar a resposta tátil combinada com áudio, combine a resposta tátil clara com vibrações longas. As sensações táteis fortes, mas curtas, de tátil claro oferecem padrões rítmicos discretos. Quando combinada com os altos níveis de estímulos que a vibração longa oferece, isso chama muito a atenção do usuário.
É importante considerar os padrões rítmicos de sensação. Se não houver senso de ritmo, o usuário vai perceber as sensações táteis como vibrações aleatórias e tende a ignorá-las.
Figura 6. Exemplo de háptica acoplada a áudio.
Retorno tátil acoplado ao áudio: dicas para implementação
Para implementar a háptica acoplada ao áudio, é preciso ter um conhecimento básico da reprodução de conteúdo de canais de áudio e hápticos. Lembre-se do seguinte:
Use as classes
MediaPlayerouSoundPool.- Recursos no formato OGG com uma chave de metadados especial (
ANDROID_HAPTICseguida por um número de canais hápticos) indicam a presença de dados hápticos e reprodução comMediaPlayereSoundPool.
- Recursos no formato OGG com uma chave de metadados especial (
Indique a compatibilidade com háptica e reprodução de áudio em
audio_policy_configuration.xml.- Use um perfil de saída com canal háptico
AUDIO_CHANNEL_OUT_HAPTIC_A|B. - Para um fluxo de saída com canais hápticos, lembre-se de que eles são apresentados como canais extras nos dados.
Exemplo
Se a máscara de canal para o fluxo de saída for assim:
AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO_HAPTIC_ACada exemplo vai ficar assim:
AUDIO_LEFT_CHANNEL,AUDIO_RIGHT_CHANNEL,HAPTIC_CHANNEL_A- Use um perfil de saída com canal háptico
Mude
AudioAttributes.Builder( ).setHapticChannelsMuted(boolean muted)parafalsee reproduza o canal háptico.- Por padrão, os canais hápticos são silenciados (
true). - Os casos de uso incluem toques e sons da interface com háptica e feedback síncronos.
- Por padrão, os canais hápticos são silenciados (
A HAL do vibrador precisa implementar suporte a controle externo.
- Para implementações de HIDL, use
setExternalControl(bool enabled) generates (Status status). - Para implementações de AIDL, use
void setExternalControl(in boolean enabled).
- Para implementações de HIDL, use
Figura 7. Implementação de efeitos táteis combinados com áudio.
Funcionalidade tátil acoplada a áudio: HapticGenerator
O HapticGenerator é um efeito de áudio introduzido no Android 12 que
pode gerar dados táteis de um canal de áudio e reproduzi-los em tempo real como
tátil acoplado a áudio. O efeito é aplicado a AudioTrack, conforme ilustrado na Figura 8:
Figura 8. Arquitetura do gerador háptico.
Essa visualização de arquitetura mostra onde o gerador háptico é aplicado ao
fluxo de áudio do usuário antes de ser enviado para a HAL de áudio. O gerador é aplicado depois que AudioMixer divide os dados de áudio e hápticos e antes de qualquer outro efeito de áudio. A saída dele substitui todos os dados hápticos anteriores no fluxo.
Para garantir que o algoritmo gerador de resposta tátil crie vibrações de alta qualidade, ajuste o algoritmo de geração ao motor vibrador do dispositivo ajustando os parâmetros que configuram a cadeia de filtros aplicada às formas de onda de áudio. Nesta seção, descrevemos esses parâmetros em detalhes e explicamos como ajustá-los à especificação de hardware.
Frequência de ressonância para filtro passa-banda
A frequência de ressonância do vibrador é aquela em que um atuador háptico tem saída máxima. Esse parâmetro ajusta um antirresonador para achatar parcialmente a função de transferência de resposta e conseguir uma largura de banda maior. O framework Android vincula automaticamente esse valor à saída do método Vibrator HAL
IVibrator.getResonantFrequency.O valor padrão desse parâmetro é 150 Hz. É possível modificar isso no código.
Potência de normalização para envelope lento
Esse parâmetro determina o expoente na normalização parcial (controle de ganho automático). O valor padrão é -0,8, o que significa que 80% da variação de faixa dinâmica é removida por essa etapa de controle de ganho. Você pode modificar isso no código.
Fator Q para filtro de rejeição de banda
O fator de qualidade do vibrador (fator Q) é determinado por dois parâmetros:
O Zero Q, o fator de qualidade dos zeros no filtro de rejeição de banda que cancela parcialmente a ressonância.
O polo Q, o fator de qualidade dos polos no filtro de rejeição de banda
A proporção desses dois valores limita a supressão da ressonância para aumentar as frequências mais baixas e ampliar a resposta do algoritmo. Por exemplo, os valores padrão de 8 para o Zero Q e 4 para o Pole Q produzem uma proporção de 2, limitando a supressão de ressonância por um fator de 2 (6 dB). O framework do Android vincula os dois valores à saída do método
IVibrator.getQFactordo HAL do vibrador.Se os valores padrão não considerarem a redução da força do motor no seu dispositivo, recomendamos modificar os dois valores ao mesmo tempo, aumentando ou diminuindo ambos. A proporção de Q zero para Q polo precisa ser maior que 1. Você pode modificar isso no código.
Frequência de corte para distorção
A frequência de corte é aplicada por um filtro passa-baixa que suprime a vibração de baixo nível e aumenta os níveis mais altos usando uma distorção cúbica. O padrão é 300 Hz, mas é possível modificar isso no código.
Ganho de entrada e limite do cubo para distorção
Esses parâmetros são usados por um filtro de distorção não linear aplicado à forma de onda de entrada, que reduz a amplitude dos sinais de baixa frequência e aumenta a amplitude dos sinais de alta frequência.
- O valor padrão para o fator de ganho de entrada é 0,3.
- O valor padrão para o limite do cubo é 0,1.
Recomendamos modificar os dois valores juntos. Eles podem ser encontrados no código.
Para mais informações sobre a função aplicada por esse filtro, consulte a implementação no código.
Para saber mais sobre como esses dois parâmetros influenciam a saída, recomendamos criar um gráfico das respostas de frequência dos filtros e observar como elas mudam com diferentes valores de parâmetros.
Ganho de saída para distorção
Esse parâmetro controla a amplitude final da vibração. É um ganho final aplicado após um limitador flexível que limita as amplitudes de vibração a menos de 1. O valor padrão é 1,5, e você pode modificar isso no código.
Se a vibração for muito sutil, aumente o valor. Se você ouvir o hardware do atuador vibrando, diminua o valor.