รากฐาน UX สําหรับเฟรมเวิร์กการสัมผัส

การปรับปรุงเฟรมเวิร์ก Android ทั้งหมดที่สร้างขึ้นโดยอิงตามการสั่นนั้นขับเคลื่อนโดย ชุดหลักการ UX ที่พัฒนาไปในอัตราที่เท่ากัน หลักการปัจจุบัน เกี่ยวข้องกับการแทนที่การสั่นที่ดังด้วยการโต้ตอบการสัมผัสที่ชัดเจน และ การสำรวจการโต้ตอบการสัมผัสที่สมบูรณ์

รูปที่ 1 หลักการปัจจุบัน

ตารางต่อไปนี้แสดง API การสั่นทั้งหมดที่พร้อมใช้งาน

API	วิธีการและค่าคงที่	ปีที่เพิ่ม
android.view.HapticFeedbackConstants	CONTEXT_CLICK CLOCK_TICK VIRTUAL_KEY KEYBOARD_TAP LONG_PRESS	ก่อนปี 2016
	KEYBOARD_PRESS KEYBOARD_RELEASE TEXT_HANDLE_MOVE VIRTUAL_KEY_RELEASE	2017 (Android 8)
	CONFIRM REJECT GESTURE_START GESTURE_END	2020 (Android 11)
android.View	performHapticFeedback()	ก่อนปี 2016
android.os.Vibrator	vibrate() hasVibrator()	ก่อนปี 2016
	hasAmplitudeControl()	2017 (Android 8)
	areAllEffectsSupported() areAllPrimitivesSupported() areEffectsSupported() arePrimitivesSupported()	2020 (Android 11)
android.os.VibrationEffect	createOneShot() createWaveform()	2017 (Android 8)
	EFFECT_TICK EFFECT_CLICK EFFECT_HEAVY_CLICK EFFECT_DOUBLE_CLICK createPredefined()	2019 (Android 10)
android.os.VibrationEffect.Composition	PRIMITIVE_TICK PRIMITIVE_CLICK addPrimitive() compose()	2020 (Android 11)
android.media.AudioAttributes.Builder	setHapticChannelsMuted()	2019 (Android 10)

การสั่นแบบมีเสียงหึ่ง

ตั้งแต่เพจเจอร์และฟีเจอร์โฟน การสั่นแบบใช้บัซเซอร์ที่มีคุณภาพต่ำแต่ประหยัดพลังงาน มวลหมุนเยื้องศูนย์ (ERM) ถูกนำมาใช้แทนเสียงเรียกเข้าในโหมดเงียบ คอมโพเนนต์ฮาร์ดแวร์เดิมที่สร้างเสียงดังและไม่พึงประสงค์ อาจส่งผลเสียต่อ UX แบบสัมผัสโดยการแสดงผลคุณภาพต่ำ (เช่น โทรศัพท์ราคาถูกที่เสีย)

ล้างการโต้ตอบการสัมผัส

การสั่นที่ชัดเจนรองรับความรู้สึกของการเปลี่ยนแปลงสถานะที่แยกกัน (เช่น การเปลี่ยนแปลงแบบไบนารีในระหว่างกระบวนการเปิดและปิดเครื่อง) เนื่องจากลักษณะของความสามารถในการโต้ตอบแบบไม่ต่อเนื่อง ระบบจึงสร้างการสั่นที่ชัดเจนเป็นเอนทิตีเดียว (เช่น เอฟเฟกต์การสั่น 1 รายการต่อเหตุการณ์อินพุต 1 รายการ)

Android มุ่งมั่นที่จะมอบการสั่นที่ชัดเจนพร้อมความรู้สึกที่หนักแน่นแต่คมชัด แทนที่จะเป็นความรู้สึกที่สั่นหรือนุ่มนวล

ค่าคงที่แบบสัมผัสที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งสร้างขึ้นเพื่อรองรับการตอบสนองแบบสัมผัสที่ชัดเจนประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้

ใน HapticFeedbackConstants:

• CLOCK_TICK
• CONFIRM
• CONTEXT_CLICK
• GESTURE_END
• GESTURE_START
• KEYBOARD_PRESS
• KEYBOARD_RELEASE
• KEYBOARD_TAP
• LONG_PRESS
• REJECT
• TEXT_HANDLE_MOVE
• VIRTUAL_KEY
• VIRTUAL_KEY_RELEASE

ใน VibrationEffect:

• EFFECT_CLICK
• EFFECT_DOUBLE_CLICK
• EFFECT_HEAVY_CLICK
• EFFECT_TICK

การสร้างความรู้ร่วมกันระหว่างผู้ผลิตอุปกรณ์และนักพัฒนาแอปเป็นกุญแจสำคัญในการ ยกระดับคุณภาพโดยรวมของการตอบสนองแบบสัมผัสในระบบนิเวศของ Android ใช้รายการตรวจสอบพื้นฐาน การประเมินฮาร์ดแวร์ และ CDD เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการติดตั้งใช้งานการสัมผัส

รูปที่ 2 การกดและปล่อย

การโต้ตอบการสัมผัสที่สมบูรณ์

การสั่นที่สมบูรณ์เป็นหมวดหมู่การสั่นที่กำลังเติบโตซึ่งมีมากกว่าเอฟเฟกต์แบบอิงตามแรงกระตุ้นเดียว Android มุ่งมั่นที่จะรองรับการสัมผัสที่สมบูรณ์พร้อมความสามารถในการประกอบและการปรับแต่งในระดับสูงที่มีรายละเอียดที่แม่นยำ Android 11 หรือต่ำกว่ารองรับกรณีการใช้งานต่อไปนี้

รูปที่ 3 การโต้ตอบการสัมผัสที่สมจริงพร้อมพื้นผิวที่ลื่น

รูปที่ 4 การลากและการปัด

กรณีการใช้งานที่ 1: พื้นผิวเลื่อน

หากมีการทำซ้ำเอฟเฟกต์การสัมผัสขณะที่นิ้วเลื่อนเหนือพื้นผิวสัมผัส (เช่น การลาก การปัด การสำรวจพื้นผิวด้วยพื้นผิวสัมผัสเสมือนจริง) เอฟเฟกต์การสัมผัสที่ทำซ้ำควรคมชัดและละเอียด

หากเอฟเฟกต์แต่ละรายการมีเสียงก้องมากกว่าเสียงคมชัด ระบบอาจลบช่วงเวลาระหว่าง การทำซ้ำออก ผลลัพธ์คือเสียงหึ่งยาว 1 ครั้ง แทนที่จะเป็นสัญญาณแยกกันหลายครั้ง

หากแอมพลิจูดไม่ละเอียดพอ พลังงานสัมผัสที่รับรู้จะเพิ่มขึ้น ผ่านการทำซ้ำ ส่งผลให้เกิดการสั่นที่แรงมากเมื่อสิ้นสุด การทำซ้ำ

ใช้พื้นผิวสัมผัสบนพื้นผิวสำหรับท่าทางสัมผัสแบบปัดและลาก

ใช้ CLOCK_TICK และ TEXT_HANDLE_MOVE ใน HapticFeedbackConstants ค่าคงที่เหล่านี้กำหนดลักษณะของการทำซ้ำและแอมพลิจูดไว้ล่วงหน้า

สร้างเอฟเฟกต์ของคุณเอง

หากต้องการสร้างเอฟเฟกต์ของคุณเอง ให้ออกแบบโดยการต่อลำดับของ PRIMITIVE_CLICK และ PRIMITIVE_TICK ใน VibrationEffect.Composition คุณสามารถปรับลักษณะของการทำซ้ำและสเกลแอมพลิจูด โดยใช้ addPrimitive(int primitiveID, float scale, int delay) การรองรับจะขึ้นอยู่กับความสามารถของ CAP_COMPOSE_EFFECTS ในอินเทอร์เฟซ HAL ของ Vibrator

กรณีการใช้งานที่ 2: การสั่นยาวพร้อมเอฟเฟกต์ Ease-in

การสั่นยาวเป็นการสั่นแบบแอมพลิจูดที่ราบรื่นซึ่งเปลี่ยนจาก 0 เป็น แอมพลิจูดเป้าหมาย การสั่นยาวจะสร้างการสัมผัสที่รับรู้ได้ อย่างไรก็ตาม การสั่นยาวอย่างกะทันหันอาจทำให้ผู้ใช้ตกใจในสภาพแวดล้อมที่เงียบ และมักจะทำให้เกิดเสียงหึ่งที่ได้ยิน หากต้องการสร้างการสั่นแบบยาวที่ นุ่มนวลยิ่งขึ้น ให้ใช้เอฟเฟกต์ Ease In ที่จุดเริ่มต้นของการสั่นแบบยาว ซึ่งจะทำให้การเปลี่ยนแอมพลิจูดเป็นไปอย่างราบรื่นและค่อยๆ เพิ่มขึ้นจนถึง แอมพลิจูดเป้าหมาย

ใช้เอฟเฟกต์ Ease In

1. ตรวจสอบความสามารถของฮาร์ดแวร์ในการควบคุมแอมพลิจูดด้วย android.os.Vibrator.hasAmplitudeControl()

   • ผลลัพธ์ต้องเป็น true เพื่อสร้างเอฟเฟกต์ Ease In ที่มี แอมพลิจูดแตกต่างกัน

2. ใช้ VibrationEffectcreateWaveform(timings[], amplitudes[], int repeat)

3. ปรับชุด timings[] และ amplitudes[] เพื่อสร้างเส้นโค้งการชะลอความเร็วตอนต้น ดังที่แสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5 เส้นโค้งการสั่นยาวแบบค่อยๆ เพิ่มความเร็ว

กรณีการใช้งานที่ 3: การโต้ตอบการสัมผัสที่เชื่อมต่อกับเสียง

การสั่นที่เชื่อมโยงกับเสียงคือรูปแบบการสั่นที่เชื่อมโยงกับจังหวะของเสียง เพื่อดึงดูดความสนใจของผู้ใช้

การสั่นแบบรู้สึกได้ที่เชื่อมต่อกับเสียง: ประโยชน์

หากต้องการใช้การสัมผัสที่เชื่อมต่อกับเสียง ให้รวมการสัมผัสที่ชัดเจนเข้ากับการสั่นสะเทือนที่ยาวนาน การสั่นที่หนักแน่นแต่สั้นจากฟีเจอร์สัมผัสที่ชัดเจนจะสร้างรูปแบบจังหวะที่แยกกัน เมื่อใช้ร่วมกับระดับการกระตุ้นที่สูงซึ่งการสั่นสะเทือนยาวนานมอบให้ การสั่นสะเทือนนี้จะดึงดูดความสนใจของผู้ใช้ได้เป็นอย่างดี

คุณควรพิจารณารูปแบบจังหวะของความรู้สึก หากไม่มีความรู้สึกถึงจังหวะ ผู้ใช้จะรับรู้ความรู้สึกแบบสัมผัสเป็นการสั่นแบบสุ่มและมีแนวโน้มที่จะเพิกเฉยต่อความรู้สึกดังกล่าว

รูปที่ 6 ตัวอย่างการสัมผัสคู่เสียง

การโต้ตอบการสัมผัสที่เชื่อมต่อกับเสียง: เคล็ดลับในการติดตั้งใช้งาน

การใช้แฮปติกที่เชื่อมต่อกับเสียงต้องมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับการเล่นเนื้อหา ทั้งช่องเสียงและช่องแฮปติก โปรดคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้

• ใช้คลาส MediaPlayer หรือ SoundPool

  • เนื้อหาในรูปแบบ OGG ที่มีคีย์ข้อมูลเมตาพิเศษ (ANDROID_HAPTIC ตามด้วยจำนวนช่องสัมผัส) จะระบุ การมีอยู่ของข้อมูลสัมผัสและการเล่นด้วย MediaPlayer และ SoundPool

• ระบุการรองรับการตอบสนองแบบสัมผัสและการเล่นเสียงใน audio_policy_configuration.xml

  • ใช้โปรไฟล์เอาต์พุตที่มีช่องการโต้ตอบการสัมผัส AUDIO_CHANNEL_OUT_HAPTIC_A|B
  • สำหรับสตรีมเอาต์พุตที่มีแชแนลสัมผัส โปรดทราบว่าแชแนลสัมผัส จะแสดงเป็นแชแนลพิเศษในข้อมูล

  ตัวอย่าง

  หากมาสก์ช่องสำหรับสตรีมเอาต์พุตมีลักษณะดังนี้

  AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO_HAPTIC_A

  จากนั้นตัวอย่างทั้งหมดควรมีลักษณะดังนี้

  AUDIO_LEFT_CHANNEL,AUDIO_RIGHT_CHANNEL,HAPTIC_CHANNEL_A

• เปลี่ยน AudioAttributes.Builder( ).setHapticChannelsMuted(boolean muted) เป็น false เพื่อเล่นช่องการสั่น

  • โดยค่าเริ่มต้น ระบบจะปิดเสียงแชแนลการสั่น (true)
  • กรณีการใช้งาน ได้แก่ เสียงเรียกเข้าและเสียง UI ที่มีการตอบสนองแบบสัมผัสและฟีดแบ็กแบบซิงโครนัส

• HAL ของเครื่องสั่นต้องรองรับการควบคุมภายนอก

  • สำหรับการใช้งาน HIDL ให้ใช้ setExternalControl(bool enabled) generates (Status status)
  • สำหรับการติดตั้งใช้งาน AIDL ให้ใช้ void setExternalControl(in boolean enabled)

รูปที่ 7 การใช้แฮปติกที่เชื่อมต่อกับเสียง

การโต้ตอบการสัมผัสที่เชื่อมต่อกับเสียง: HapticGenerator

HapticGenerator คือเอฟเฟกต์เสียงที่เปิดตัวใน Android 12 ซึ่ง สามารถสร้างข้อมูลการสั่นจากช่องเสียงและเล่นแบบเรียลไทม์เป็นการสั่นที่เชื่อมโยงกับเสียง ระบบจะใช้เอฟเฟกต์กับ AudioTrack ตามที่แสดงในรูปที่ 8 ดังนี้

รูปที่ 8 สถาปัตยกรรม Haptic Generator

ภาพการแสดงสถาปัตยกรรมนี้แสดงให้เห็นว่ามีการใช้ Haptic Generator กับ สตรีมเสียงของผู้ใช้ที่เข้ามาที่ใดก่อนที่จะส่งไปยัง Audio HAL ระบบจะใช้เครื่องกำเนิด หลังจากที่ AudioMixer แยกข้อมูลเสียงและข้อมูลการสัมผัส และก่อนที่จะใช้เอฟเฟกต์เสียงอื่นๆ และเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดจะลบล้างข้อมูลการสัมผัสก่อนหน้าในสตรีม

หากต้องการให้มั่นใจว่าอัลกอริทึมตัวสร้างการสั่นจะสร้างการสั่นคุณภาพสูง ให้ปรับอัลกอริทึมการสร้างให้เข้ากับมอเตอร์สั่นของอุปกรณ์โดยการปรับ พารามิเตอร์ที่กำหนดค่าเชนของตัวกรองที่ใช้กับรูปแบบคลื่นเสียง ส่วนนี้จะอธิบายพารามิเตอร์เหล่านี้โดยละเอียด และอธิบายวิธีปรับแต่งพารามิเตอร์ ให้ตรงกับข้อกำหนดของฮาร์ดแวร์

• ความถี่เรโซแนนซ์สำหรับตัวกรองแถบความถี่ผ่าน

  ความถี่เรโซแนนซ์ของไวเบรเตอร์คือความถี่ที่แอคทูเอเตอร์แบบสัมผัส มีเอาต์พุตสูงสุด พารามิเตอร์นี้จะปรับตัวต้านเรโซเนเตอร์เพื่อทำให้ฟังก์ชันการโอนการตอบสนองแบนราบบางส่วน เพื่อให้ได้แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น เฟรมเวิร์ก Android จะลิงก์ค่านี้กับเอาต์พุตของเมธอด HAL ของ Vibrator IVibrator.getResonantFrequency โดยอัตโนมัติ

  ค่าเริ่มต้นของพารามิเตอร์นี้คือ 150 Hz คุณแก้ไขค่านี้ได้ในโค้ด

• กำลังการปรับให้เป็นมาตรฐานสำหรับซองจดหมายช้า

  พารามิเตอร์นี้กำหนดเลขชี้กำลังในการปรับค่าให้เป็นมาตรฐานบางส่วน (การควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ) ค่าเริ่มต้นคือ -0.8 ซึ่งหมายความว่า ขั้นตอนการควบคุมเกนนี้จะนำความผันผวนของช่วงไดนามิกออก 80% คุณแก้ไขได้ในโค้ด

• ค่า Q สำหรับตัวกรองแถบหยุด

  ปัจจัยคุณภาพของเครื่องสั่น (ปัจจัย Q) กำหนดโดยพารามิเตอร์ 2 รายการ ได้แก่

  • Zero Q คือปัจจัยด้านคุณภาพของศูนย์ในตัวกรองแถบหยุดที่ ยกเลิกเรโซแนนซ์บางส่วน

  • Pole Q ซึ่งเป็นค่าคุณภาพของขั้วในตัวกรองแถบหยุด

  อัตราส่วนของค่าทั้ง 2 นี้จะจำกัดการระงับเรโซแนนซ์ เพื่อเพิ่มความถี่ต่ำและขยายการตอบสนองของอัลกอริทึม ตัวอย่างเช่น ค่าเริ่มต้นของ 8 สำหรับ Q ที่เป็น 0 และ 4 สำหรับ Q ที่เป็นเสาจะทำให้เกิด อัตราส่วน 2 ซึ่งจำกัดการระงับเรโซแนนซ์ด้วยปัจจัย 2 (6 dB) เฟรมเวิร์ก Android จะลิงก์ค่าทั้ง 2 ค่ากับเอาต์พุตของเมธอด HAL ของ Vibrator IVibrator.getQFactor

  หากค่าเริ่มต้นไม่ได้คำนึงถึงการลดความแรงของมอเตอร์ ในอุปกรณ์ เราขอแนะนำให้แก้ไขทั้ง 2 ค่าพร้อมกัน และ เพิ่มหรือลดทั้ง 2 ค่า อัตราส่วนของ Q ที่เป็น 0 ต่อ Q ที่เป็นขั้ว ควรมากกว่า 1 คุณแก้ไขได้ในโค้ด

• ความถี่คัตออฟสำหรับการบิดเบือน

  ความถี่มุมจะใช้โดยตัวกรองแบบผ่านต่ำที่ระงับ การสั่นสะเทือนระดับต่ำและเพิ่มระดับที่สูงขึ้นโดยใช้การบิดเบือนแบบลูกบาศก์ ค่าเริ่มต้นคือ 300 Hz คุณแก้ไขค่านี้ได้ในโค้ด

• เกนอินพุตและเกณฑ์ลูกบาศก์สำหรับการบิดเบือน

  ตัวกรองการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นจะใช้พารามิเตอร์เหล่านี้กับ รูปคลื่นอินพุตที่ลดทอนแอมพลิจูดของสัญญาณความถี่ต่ำและ เพิ่มแอมพลิจูดของสัญญาณความถี่สูง

  • ค่าเริ่มต้นสำหรับปัจจัยการเพิ่มอินพุตคือ 0.3
  • ค่าเริ่มต้นสำหรับเกณฑ์ลูกบาศก์คือ 0.1

  เราขอแนะนําให้แก้ไขทั้ง 2 ค่าพร้อมกัน โดยจะอยู่ในโค้ด

  ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟังก์ชันที่ใช้โดยตัวกรองนี้ได้ที่การติดตั้งใช้งานในโค้ด

  หากต้องการดูข้อมูลเพิ่มเติมว่าพารามิเตอร์ทั้ง 2 รายการนี้มีผลต่อเอาต์พุตอย่างไร เราขอแนะนําให้พล็อตการตอบสนองความถี่ของตัวกรองและสังเกตว่าการตอบสนองความถี่เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อค่าพารามิเตอร์แตกต่างกัน

• เอาต์พุตเกนสำหรับการบิดเบือน

  พารามิเตอร์นี้ควบคุมแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนสุดท้าย เป็นเกนสุดท้าย ที่ใช้หลังจากลิมิตเตอร์แบบอ่อนซึ่งจำกัดแอมพลิจูดการสั่นให้ต่ำกว่า 1 ค่าเริ่มต้นคือ 1.5 และคุณแก้ไขค่านี้ได้ในโค้ด

  หากการสั่นเบาเกินไป ให้เพิ่มค่า หากได้ยินเสียง ฮาร์ดแวร์แอคทูเอเตอร์สั่น ให้ลดค่า