รากฐานของ UX สำหรับเฟรมเวิร์กแบบรู้สึกได้

การปรับปรุงเฟรมเวิร์ก Android ทั้งหมดที่สร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการสัมผัสนั้นขับเคลื่อนโดยชุดหลักการ UX ที่พัฒนาไปพร้อมๆ กัน หลักการปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนการสั่นที่ทำให้เกิดเสียงดังด้วยการโต้ตอบการสัมผัสที่ชัดเจน และการสำรวจการโต้ตอบการสัมผัสที่หลากหลาย

รูปที่ 1 หลักการปัจจุบัน

ตารางต่อไปนี้แสดงรายการ API ของการสัมผัสทั้งหมดที่ใช้ได้

API	วิธีการ	ปีเพิ่ม
android.view.HapticFeedbackConstants	CONTEXT_คลิก เครื่องหมายถูกสำหรับนาฬิกา VIRTUAL_KEY แป้นพิมพ์แป้นพิมพ์ กดค้าง	ก่อนปี 2016
	KEYBOARD_PRESS KEYBOARD_RELEASE TEXT_HANDLE_MOVE VIRTUAL_KEY_RELEASE	2017 (Android 8)
	ยืนยัน ปฏิเสธ GESTURE_START GESTURE_END	2020 (Android 11)
android.View	performHapticFeedback()	ก่อน 2016
android.os.Vibrator	vibrate() hasVibrator()	ก่อน 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)

การสั่นเตือน

ย้อนกลับไปตั้งแต่เครื่องรับส่งข้อความและฟีเจอร์โฟน การสั่นของ ERM คุณภาพต่ำแต่ประหยัดพลังงานซึ่งใช้กริ่งได้ถูกนำมาใช้แทนเสียงกริ่งในโหมดเงียบ ส่วนประกอบของฮาร์ดแวร์เดิมที่ทำให้เกิดเสียงที่ดังรบกวนที่ไม่พึงประสงค์อาจเป็นอันตรายต่อ UX แบบรู้สึกได้เนื่องจากมีการแสดงผลคุณภาพต่ำ (เช่น โทรศัพท์ราคาถูก เสีย)

สัมผัสที่ชัดเจน

การโต้ตอบการสัมผัสที่ชัดเจนรองรับความรู้สึกที่เปลี่ยนไปเมื่อสถานะไม่ต่อเนื่อง (เช่น การเปลี่ยนแปลงไบนารีในระหว่างขั้นตอนการเปิด/ปิด) เนื่องจากลักษณะของราคาที่แตกต่างกันไป ระบบการโต้ตอบการสัมผัสที่ชัดเจนจะสร้างขึ้นเป็นเอนทิตีเดียว (เช่น เอฟเฟกต์แบบรู้สึกได้ 1 รายการต่อเหตุการณ์อินพุต 1 เหตุการณ์)

Android มุ่งมั่นที่จะมอบการสัมผัสที่ชัดเจนพร้อมความรู้สึกที่ชัดเจนแต่คมชัด แทนที่จะเป็นความรู้สึกที่ดังกึกก้องหรือคลุมเครือ

ค่าคงที่ของการสัมผัสที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งสร้างขึ้นเพื่อรองรับการสัมผัสที่ชัดเจนมีดังนี้

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

การสร้างความรู้ร่วมกันระหว่างผู้ผลิตอุปกรณ์และนักพัฒนาแอปเป็นกุญแจสำคัญในการยกระดับคุณภาพโดยรวมของการสัมผัสในระบบนิเวศ Android ใช้รายการตรวจสอบพื้นฐาน การประเมินฮาร์ดแวร์ และ CDD เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้งานการสัมผัส

รูปที่ 3 กดแล้วปล่อย

การโต้ตอบการสัมผัสที่หลากหลาย

การสัมผัสที่สมจริงเป็นหมวดหมู่การสัมผัสที่กำลังได้รับความนิยมมากขึ้น ซึ่งไม่จำกัดอยู่แค่เอฟเฟกต์แบบแรงกระตุ้นเดียว Android มีเป้าหมายเพื่อรองรับการสัมผัสที่หลากหลายพร้อมความสามารถในการประกอบและปรับระดับความละเอียดได้สูง Android 11 หรือต่ำกว่ารองรับกรณีการใช้งานต่อไปนี้

รูปที่ 4 ระบบสัมผัสที่สมจริงพร้อมพื้นผิวแบบเลื่อน

รูปที่ 5 การลากและเลื่อน

กรณีการใช้งาน 1: พื้นผิวที่เลื่อน

หากมีการเกิดการตอบสนองแบบรู้สึกได้ซ้ำขณะนิ้วเลื่อนไปบนพื้นผิวสัมผัส (เช่น การลาก การปัด การสำรวจพื้นผิวที่มีพื้นผิวแบบรู้สึกได้) เอฟเฟกต์แบบรู้สึกได้ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ควรมีความคมชัดและนุ่มนวล

หากเอฟเฟกต์แบบสั่นมากกว่าจะคมชัด ช่วงเวลาระหว่างการกล่าวซ้ำๆ มีแนวโน้มที่จะถูกลบออก ผลลัพธ์ที่ได้คือเสียงกริ่งยาวๆ 1 ครั้ง ไม่ใช่สัญญาณแบบแยกหลายรายการ

หากแอมพลิจูดไม่บอบบางพอ พลังงานแบบรู้สึกได้ที่รับรู้จะค่อยๆ สะสมขึ้นไปผ่านการใช้ซ้ำๆ ส่งผลให้มีการโต้ตอบแรงๆ อย่างล้นหลามในช่วงท้ายของการทำซ้ำ

ใช้พื้นผิวสัมผัสที่เรียบง่ายสำหรับท่าทางสัมผัสแบบปัดและลาก

ใช้ CLOCK_TICK และ TEXT_HANDLE_MOVE ใน HapticFeedbackConstants ค่าคงที่เหล่านี้จะกำหนดลักษณะของการซ้ำและระดับความดังไว้ล่วงหน้า

สร้างเอฟเฟกต์ของคุณเอง

หากต้องการสร้างเอฟเฟกต์ของคุณเอง ให้เขียนการออกแบบโดยต่อเรียงPRIMITIVE_CLICKและPRIMITIVE_TICKใน VibrationEffect.Composition คุณปรับลักษณะของการซ้ำและมาตราส่วนความกว้างได้โดยใช้ addPrimitive(int primitiveID, float scale, int delay) การรองรับจะขึ้นอยู่กับความสามารถของ Vibrator HAL Interface ของ CAP_COMPOSE_EFFECTS

กรณีการใช้งานที่ 2: การสั่นนานพร้อมเอฟเฟกต์ที่ใช้งานง่าย

การสั่นเป็นเวลานานคือการสั่นที่ความกว้างของคลื่นราบรื่นซึ่งเปลี่ยนจาก 0 เป็นความกว้างของคลื่นเป้าหมาย การสั่นนานจะสร้างการโต้ตอบการสัมผัส ที่รับรู้ได้ง่าย อย่างไรก็ตาม การสั่นนานอย่างกะทันหันอาจทำให้ผู้ใช้ตกใจในสภาพแวดล้อมที่เงียบ และมักทำให้เกิดเสียงหึ่งๆ ที่ได้ยิน หากต้องการให้การสั่นเป็นเวลานานน่าพอใจยิ่งขึ้น ให้ใช้เอฟเฟกต์การค่อยๆ เพิ่มขึ้นในช่วงเริ่มต้นของการสั่นเป็นเวลานาน วิธีนี้จะทำให้ความกว้างของพัลส์เปลี่ยนอย่างราบรื่นเพื่อเพิ่มความกว้างของพัลส์เป้าหมาย

ใช้เอฟเฟกต์การค่อยๆ เพิ่มระดับ

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

   • ผลลัพธ์ต้องเป็น true เพื่อให้เกิดเอฟเฟกต์ค่อยๆ ดังขึ้นพร้อมด้วยความกว้างของคลื่นที่เปลี่ยนแปลง

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

3. ปรับชุด timings[] และ amplitudes[] เพื่อสร้างเส้นโค้งการเริ่มต้นอย่างช้าๆ ดังที่แสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 6 เส้นโค้งการเริ่มการสั่นเป็นเวลานาน

กรณีการใช้งานที่ 3: การโต้ตอบการสัมผัสแบบจับคู่เสียง

การสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียงคือรูปแบบการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับจังหวะของเสียงเพื่อดึงดูดความสนใจของผู้ใช้

ประโยชน์ของการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียง

หากต้องการใช้การสัมผัสที่จับคู่กับเสียง ให้รวมการสัมผัสที่ชัดเจนกับการสั่นเป็นเวลานาน ความรู้สึกสัมผัสที่แรงแต่สั้นจากการสัมผัสที่ชัดเจนจะสร้างรูปแบบที่ต่างออกไป เมื่อรวมกับสิ่งกระตุ้นระดับสูงที่การสั่นเป็นเวลานานมอบให้ ฟีเจอร์นี้จะดึงดูดความสนใจของผู้ใช้ได้อย่างยอดเยี่ยม

คุณควรพิจารณารูปแบบจังหวะของความรู้สึก หากไม่มีความรู้สึกถึงจังหวะ ผู้ใช้จะรับรู้ถึงความรู้สึกสัมผัสเป็นการสั่นแบบสุ่มและมักจะไม่สนใจ

รูปที่ 7 ตัวอย่างการโต้ตอบการสัมผัสของคู่เสียง

การสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียง: เคล็ดลับในการใช้งาน

การใช้การโต้ตอบการสัมผัสกับเสียงต้องมีความเข้าใจขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับการเล่นเนื้อหาของทั้งช่องทางเสียงและช่องทางการโต้ตอบการสัมผัส โปรดคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้

• ใช้คลาส MediaPlayer หรือ SoundPool

  • เนื้อหาในรูปแบบ OGG ที่มีคีย์ข้อมูลเมตาพิเศษ (ANDROID_HAPTIC ตามด้วยจำนวนช่องสัมผัส) จะบ่งบอกถึงการมีอยู่ของข้อมูลการสัมผัสและการเล่นด้วย MediaPlayer และ SoundPool

• ระบุการรองรับการโต้ตอบการสัมผัสและเสียงใน audio_policy_configuration.xml

  • ใช้โปรไฟล์เอาต์พุตกับแชแนลการโต้ตอบการสัมผัส AUDIO_CHANNEL_OUT_HAPTIC_A|B
  • สำหรับสตรีมเอาต์พุตที่มีแชแนลการสัมผัส โปรดทราบว่าแชแนลการสัมผัสจะแสดงเป็นแชแนลเพิ่มเติมในข้อมูล

  ตัวอย่าง

  หากมาสก์ช่องทางสำหรับสตรีมเอาต์พุตมีลักษณะดังนี้

  AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO_HAPTIC_A

  จากนั้นตัวอย่างเพลงทั้งหมดควรมีลักษณะดังนี้

  AUDIO_LEFT_CHANNEL,AUDIO_RIGHT_CHANNEL,HAPTIC_CHANNEL_A

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

  • โดยค่าเริ่มต้น ช่องสัมผัสจะปิดเสียง (true)
  • กรณีการใช้งาน ได้แก่ เสียงเรียกเข้าและเสียง UI ที่มีระบบสัมผัสและการตอบกลับแบบซิงค์

• HAL ของไวเบรเตอร์ต้องใช้การรองรับการควบคุมภายนอก

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

รูปที่ 8 การใช้การสัมผัสที่จับคู่กับเสียง

การโต้ตอบการสัมผัสกับเสียงคู่: เครื่องมือสร้าง Haptic

HapticGenerator คือเอฟเฟกต์เสียงที่เปิดตัวใน Android 12 ซึ่งสามารถสร้างข้อมูลการสัมผัสได้จากช่องเสียงและเล่นแบบเรียลไทม์เป็นการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียง เอฟเฟ็กต์จะใช้กับ AudioTrack ตามที่อธิบายไว้ในรูปที่ 9

รูปที่ 9 สถาปัตยกรรมของ Haptic Generator

ปรับอัลกอริทึมการสร้างให้เหมาะกับมอเตอร์สั่นของอุปกรณ์โดยการปรับพารามิเตอร์ที่กำหนดค่าเชนตัวกรองที่ใช้กับรูปแบบคลื่นเสียง เพื่อให้แน่ใจว่าอัลกอริทึมการสร้างภาพให้สัมผัสจะสร้างภาพให้สัมผัสคุณภาพสูง ส่วนนี้จะอธิบายพารามิเตอร์เหล่านี้โดยละเอียด รวมถึงอธิบายวิธีปรับแต่งให้เหมาะกับข้อกําหนดของฮาร์ดแวร์

1. ความถี่ที่ทำให้เกิดเสียงก้องสำหรับตัวกรองแบบผ่านย่านความถี่

   ความถี่เรโซแนนซ์ของไวเบรเตอร์คือความถี่ที่ตัวกระตุ้นการสัมผัสมีเอาต์พุตสูงสุด พารามิเตอร์นี้จะปรับตัวต้านการสั่นเพื่อทำให้ฟังก์ชันการโอนการตอบสนองแบนลงบางส่วนเพื่อให้ได้แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น เฟรมเวิร์ก Android จะลิงก์ค่านี้กับเอาต์พุตของเมธอด HAL ของ Vibrator IVibrator.getResonantFrequency โดยอัตโนมัติ

   ค่าเริ่มต้นสำหรับพารามิเตอร์นี้คือ 150Hz ซึ่งแก้ไขได้ในโค้ดที่นี่

2. กำลังการทำให้เป็นไปตามมาตรฐานสำหรับโหมดช้า

   พารามิเตอร์นี้กำหนดตัวคูณในการทำให้เป็นมาตรฐานบางส่วน (การควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ) ค่าเริ่มต้นคือ -0.8 ซึ่งหมายความว่าขั้นตอนการควบคุมอัตราขยายนี้จะนำรูปแบบช่วงไดนามิกออก 80% ซึ่งแก้ไขได้ในโค้ดที่นี่

3. ปัจจัย Q สำหรับตัวกรองการหยุดย่านความถี่

   ปัจจัยคุณภาพของไวเบรเตอร์ (Q factor) กำหนดโดยพารามิเตอร์ 2 รายการ ได้แก่

   • Q ของศูนย์ ซึ่งเป็นปัจจัยคุณภาพของศูนย์ในตัวกรองย่านความถี่ที่ตัดที่ยกเลิกการสั่นพ้องบางส่วน

   • Q ของขั้ว ซึ่งเป็นปัจจัยคุณภาพของขั้วในตัวกรองย่านความถี่ที่หยุด

   อัตราส่วนของค่า 2 ค่าดังกล่าวจะจำกัดการลดการสะท้อนเพื่อเพิ่มย่านความถี่ต่ำและขยายการตอบสนองของอัลกอริทึม ตัวอย่างเช่น ค่าเริ่มต้น 8 สำหรับ Q ของศูนย์และ 4 สำหรับ Q ของขั้วจะให้อัตราส่วน 2 ซึ่งจำกัดการลดการสะท้อนด้วยปัจจัย 2 (6 dB) เฟรมเวิร์ก Android จะลิงก์ทั้ง 2 ค่ากับเอาต์พุตของเมธอด IVibrator.getQFactor ใน HAL ของ Vibrator

   หากค่าเริ่มต้นไม่ได้คำนึงถึงกำลังของมอเตอร์ที่ลดลงในอุปกรณ์ เราขอแนะนำให้แก้ไขทั้ง 2 ค่าพร้อมกัน โดยเพิ่มหรือลดทั้ง 2 ค่า อัตราส่วนของ Q ที่จุด 0 กับ Q ที่จุดยอดควรมากกว่า 1 ซึ่งแก้ไขได้ในโค้ดที่นี่

4. ความถี่ที่ทำให้เกิดความผิดเพี้ยน

   ความถี่มุมจะใช้กับตัวกรอง Low Pass ที่ช่วยลดการสั่นในระดับต่ำและเพิ่มระดับที่สูงขึ้นโดยใช้การบิดเบือนแบบลูกบาศก์ โดยค่าเริ่มต้นคือ 300Hz ซึ่งแก้ไขได้ในโค้ดที่นี่

5. อัตราขยายอินพุตและเกณฑ์คิวบ์สำหรับความผิดเพี้ยน

   พารามิเตอร์เหล่านี้ใช้โดยตัวกรองการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นซึ่งใช้กับรูปแบบคลื่นอินพุตที่ลดระดับความกว้างของสัญญาณความถี่ต่ำและเพิ่มความถี่สูง

   • ค่าเริ่มต้นคือ 0.3 สำหรับปัจจัยที่ได้รับอินพุต
   • ค่าเริ่มต้นสำหรับเกณฑ์คิวบ์คือ 0.1

   เราขอแนะนําให้แก้ไขทั้ง 2 ค่าพร้อมกัน ซึ่งดูได้ในโค้ดที่นี่

   ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟังก์ชันที่ใช้โดยตัวกรองนี้ได้ที่การใช้งานที่นี่ หากต้องการดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่พารามิเตอร์ 2 รายการนี้ส่งผลต่อเอาต์พุต เราขอแนะนำให้คุณสร้างผังการตอบสนองความถี่ของตัวกรองและสังเกตการเปลี่ยนแปลงการตอบสนองความถี่ตามค่าพารามิเตอร์ต่างๆ

6. อัตราขยายเอาต์พุตสำหรับความผิดเพี้ยน

   พารามิเตอร์นี้ควบคุมความกว้างของคลื่นสุดท้ายของการสั่น ซึ่งเป็นอัตราขยายสุดท้ายที่ใช้หลังจากตัวจำกัดความดังแบบนุ่มที่จำกัดแอมพลิจูดการสั่นไว้ที่น้อยกว่า 1 ค่าเริ่มต้นคือ 1.5 และสามารถแก้ไขได้ในโค้ดที่นี่ หากการสั่นเบาเกินไป ให้เพิ่มค่า หากได้ยินเสียงฮัดฮัดของฮาร์ดแวร์ตัวกระตุ้น ให้ลดค่า