รากฐานของ UX สำหรับเฟรมเวิร์กแบบรู้สึกได้

การปรับปรุงเฟรมเวิร์ก Android ทั้งหมดที่สร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการสัมผัสนั้นขับเคลื่อนโดยชุดหลักการ UX ที่พัฒนาไปพร้อมๆ กัน หลักการปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนการสั่นที่ทำให้เกิดเสียงดังด้วยการโต้ตอบการสัมผัสที่ชัดเจน และการสำรวจการโต้ตอบการสัมผัสที่หลากหลาย

รูปที่ 1 หลักการปัจจุบัน

ตารางต่อไปนี้แสดงรายการ API ของการสัมผัสทั้งหมดที่ใช้ได้

API	วิธีการ	ปีเพิ่ม
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)
	ยืนยัน ปฏิเสธ 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)

การสั่นแบบสั่น

ตั้งแต่สมัยเพจเจอร์และฟีเจอร์โฟน การสั่นของ ERM คุณภาพต่ำแต่ประหยัดพลังงานซึ่งใช้กริ่งได้ถูกนำมาใช้แทนเสียงกริ่งในโหมดเงียบ องค์ประกอบฮาร์ดแวร์เดิมที่ทำให้เกิดเสียงดังและไม่น่าฟังอาจส่งผลเสียต่อ UX ของการสัมผัสด้วยการให้การแสดงผลคุณภาพต่ำ (เช่น โทรศัพท์ราคาถูกที่เสีย)

สัมผัสที่ชัดเจน

การสัมผัสที่ชัดเจนรองรับความรู้สึกของการเปลี่ยนแปลงสถานะแบบไม่ต่อเนื่อง (เช่น การเปลี่ยนแปลงแบบ 2 ค่าระหว่างกระบวนการเปิด/ปิด) ลักษณะของสิ่งกระตุ้นที่แยกต่างหากจะสร้างการสัมผัสที่ชัดเจนเป็นเอนทิตีเดียว (เช่น เอฟเฟกต์การสัมผัส 1 รายการต่อเหตุการณ์อินพุต 1 รายการ)

Android มุ่งมั่นที่จะมอบการสัมผัสที่ชัดเจนพร้อมความรู้สึกที่ชัดเจนแต่คมชัดแทนความรู้สึกที่ดังกึกก้องหรือเบาะนุ่ม

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 การกดและปล่อย

การโต้ตอบการสัมผัสที่หลากหลาย

การสัมผัสที่สมจริงเป็นหมวดหมู่การสัมผัสที่กำลังได้รับความนิยมมากขึ้น ซึ่งไม่จำกัดอยู่แค่เอฟเฟกต์แบบแรงกระตุ้นเดียว Android มีเป้าหมายเพื่อรองรับการสัมผัสที่หลากหลายพร้อมความสามารถในการประกอบและปรับแต่งในระดับละเอียด Android 11 หรือต่ำกว่ารองรับกรณีการใช้งานต่อไปนี้

รูปที่ 4 ระบบสัมผัสที่สมจริงพร้อมพื้นผิวแบบเลื่อน

รูปที่ 5 การลากและการปัด

กรณีการใช้งาน 1: พื้นผิวที่เลื่อน

หากระบบแสดงผลสัมผัสซ้ำขณะที่นิ้วเลื่อนไปบนพื้นผิวการสัมผัส (เช่น การลาก การปัด การสำรวจพื้นผิวด้วยพื้นผิวสัมผัสจำลอง) เอฟเฟกต์สัมผัสที่แสดงซ้ำควรมีความคมชัดและละเอียด

หากเอฟเฟกต์แต่ละรายการมีเสียงอู้อี้แทนที่จะคมชัด ก็อาจทำให้ช่วงพักระหว่างการทำซ้ำหายไป ผลลัพธ์ที่ได้คือเสียงกริ่งยาวๆ 1 ครั้ง ไม่ใช่สัญญาณแบบแยกหลายรายการ

หากความกว้างของคลื่นไม่ละเอียดพอ พลังงานสัมผัสที่รับรู้จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จากการซ้ำกัน ส่งผลให้เกิดความรู้สึกสัมผัสที่รุนแรงมากเมื่อสิ้นสุดการซ้ำ

ใช้พื้นผิวสัมผัสที่เรียบง่ายสำหรับท่าทางสัมผัสแบบปัดและลาก

ใช้ CLOCK_TICK และ TEXT_HANDLE_MOVE ใน HapticFeedbackConstants ค่าคงที่เหล่านี้จะกำหนดลักษณะของการซ้ำและระดับความสูงไว้ล่วงหน้า

สร้างเอฟเฟกต์ของคุณเอง

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

กรณีการใช้งานที่ 2: การสั่นนานที่มีเอฟเฟกต์เบาลง

การสั่นเป็นเวลานานคือการสั่นด้วยความถี่ที่ราบรื่นซึ่งเปลี่ยนจาก 0 เป็นความถี่เป้าหมาย การสั่นเป็นเวลานานสามารถสร้างการสัมผัสที่ดึงดูดความสนใจซึ่งรับรู้ได้ง่าย อย่างไรก็ตาม การสั่นนานๆ อย่างฉับพลันอาจทำให้ผู้ใช้ตกใจเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่เงียบ และมักจะทำให้เกิดเสียงดังกึกก้อง 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

กรณีการใช้งาน 3: การโต้ตอบการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียง

การสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียงคือรูปแบบการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับจังหวะของเสียงเพื่อดึงดูดความสนใจของผู้ใช้

ประโยชน์ของการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียง

หากต้องการใช้การสัมผัสที่จับคู่กับเสียง ให้รวมการสัมผัสที่ชัดเจนกับการสั่นเป็นเวลานาน ความรู้สึกสัมผัสที่แรงแต่สั้นจากการสัมผัสที่ชัดเจนจะสร้างรูปแบบที่กระจัดกระจาย เมื่อรวมกับสิ่งกระตุ้นระดับสูงที่การสั่นเป็นเวลานานมอบให้ ฟีเจอร์นี้จะช่วยดึงดูดความสนใจของผู้ใช้ได้เป็นอย่างดี

คุณควรพิจารณารูปแบบจังหวะของความรู้สึก หากไม่มีความรู้สึกถึงจังหวะ ผู้ใช้จะรับรู้ถึงความรู้สึกสัมผัสเป็นการสั่นแบบสุ่ม และมักจะไม่สนใจ

รูปที่ 7 ตัวอย่างการสัมผัสแบบรู้สึกได้ของเสียง

การโต้ตอบการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียง: เคล็ดลับในการใช้งาน

การใช้การสัมผัสที่จับคู่กับเสียงต้องใช้ความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับการเล่นเนื้อหาของทั้งช่องเสียงและช่องการสัมผัส โปรดคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้

• ใช้คลาส MediaPlayer หรือ SoundPool

  • เนื้อหาในรูปแบบ OGG ที่มีคีย์ข้อมูลเมตาพิเศษ (ANDROID_HAPTIC ตามด้วยจำนวนแชแนลการสัมผัส) จะบ่งบอกถึงการมีข้อมูลการสัมผัสและการเล่นด้วย MediaPlayer และ SoundPool

• ระบุการรองรับการสัมผัสและการสตรีมเสียงใน audio_policy_configuration.xml

  • ใช้โปรไฟล์เอาต์พุตกับแชแนลการโต้ตอบการสัมผัส AUDIO_CHANNEL_OUT_HAPTIC_A|B
  • สำหรับสตรีมเอาต์พุตที่มีแชแนลการสัมผัส โปรดทราบว่าแชแนลการสัมผัสจะแสดงเป็นแชแนลเพิ่มเติมในข้อมูล

  ตัวอย่าง

  หากมาสก์ช่องสำหรับสตรีมเอาต์พุตมีลักษณะดังนี้

  AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO_HAPTIC_A

  จากนั้นตัวอย่างเพลงทั้งหมดควรมีลักษณะดังนี้

  AUDIO_LEFT_CHANNEL,AUDIO_RIGHT_CHANNEL,HAPTIC_CHANNEL_A

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

  • โดยค่าเริ่มต้น ช่องการสัมผัสจะปิดเสียง (true)
  • กรณีการใช้งาน ได้แก่ เสียงเรียกเข้าและเสียง UI ที่มีรีแอ็กชันการสัมผัสและการตอบกลับแบบซิงค์

• HAL ของมอเตอร์สั่นต้องรองรับการควบคุมภายนอก

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

รูปที่ 8 การใช้การสัมผัสที่จับคู่กับเสียง

การโต้ตอบการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียง: เครื่องมือสร้างการโต้ตอบการสัมผัส

HapticGenerator เป็นเอฟเฟกต์เสียงที่เปิดตัวใน Android 12 ซึ่งสามารถสร้างข้อมูลการสัมผัสได้จากช่องเสียงและเล่นแบบเรียลไทม์เป็นการสัมผัสที่เชื่อมโยงกับเสียง ระบบจะใช้เอฟเฟกต์กับ AudioTrack ตามที่ได้อธิบายไว้ในรูปที่ 9

รูปที่ 9 สถาปัตยกรรมของ Haptic Generator

ปรับอัลกอริทึมการสร้างให้เหมาะกับมอเตอร์สั่นของอุปกรณ์โดยการปรับพารามิเตอร์ที่กำหนดค่าเชนตัวกรองที่ใช้กับรูปแบบคลื่นเสียง เพื่อให้แน่ใจว่าอัลกอริทึมการสร้างภาพเคลื่อนไหวด้วยระบบสัมผัสจะสร้างภาพเคลื่อนไหวด้วยระบบสัมผัสคุณภาพสูง ส่วนนี้จะอธิบายพารามิเตอร์เหล่านี้โดยละเอียด รวมถึงอธิบายวิธีปรับแต่งให้เหมาะกับข้อกําหนดของฮาร์ดแวร์

1. ความถี่ที่ทำให้เกิดเสียงก้องสำหรับตัวกรองแบบผ่านย่านความถี่

   ความถี่เรโซแนนซ์ของไวเบรเตอร์คือความถี่ที่ตัวกระตุ้นการสัมผัสมีเอาต์พุตสูงสุด พารามิเตอร์นี้จะปรับตัวต้านการตอบกลับเพื่อทำให้ฟังก์ชันการโอนการตอบกลับเรียบขึ้นบางส่วน เพื่อให้ได้แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น เฟรมเวิร์ก Android จะลิงก์ค่านี้กับเอาต์พุตของเมธอด HAL ของ Vibrator IVibrator.getResonantFrequency โดยอัตโนมัติ

   ค่าเริ่มต้นสำหรับพารามิเตอร์นี้คือ 150Hz ซึ่งแก้ไขได้ในโค้ดที่นี่

2. กำลังการทำให้เป็นไปตามมาตรฐานสำหรับโหมดช้า

   พารามิเตอร์นี้กำหนดตัวคูณในการทำให้เป็นมาตรฐานบางส่วน (การควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ) ค่าเริ่มต้นคือ -0.8 ซึ่งหมายความว่าขั้นตอนการควบคุมระดับสัญญาณนี้จะนำความแปรปรวนของช่วงไดนามิกออก 80% ซึ่งแก้ไขได้ในโค้ดที่นี่

3. ปัจจัย Q สำหรับตัวกรองย่านความถี่

   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

   พารามิเตอร์เหล่านี้ใช้โดยตัวกรองการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นซึ่งใช้กับรูปแบบคลื่นอินพุตที่ช่วยลดระดับความกว้างของสัญญาณความถี่ต่ำและเพิ่มความถี่สูง

   • ค่าเริ่มต้นสำหรับปัจจัยการขยายสัญญาณอินพุตคือ 0.3
   • ค่าเริ่มต้นของเกณฑ์คิวบ์คือ 0.1

   เราขอแนะนําให้แก้ไขทั้ง 2 ค่าพร้อมกัน ซึ่งดูได้ในโค้ดที่นี่

   ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟังก์ชันที่ใช้โดยตัวกรองนี้ได้ที่การใช้งานที่นี่ หากต้องการดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่พารามิเตอร์ 2 รายการนี้ส่งผลต่อเอาต์พุต เราขอแนะนำให้คุณสร้างผังการตอบสนองความถี่ของตัวกรองและสังเกตว่าการตอบสนองความถี่เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อใช้ค่าพารามิเตอร์ต่างๆ

6. อัตราขยายเอาต์พุตสำหรับความผิดเพี้ยน

   พารามิเตอร์นี้ควบคุมความกว้างของคลื่นสุดท้ายของการสั่น ซึ่งเป็นอัตราขยายสุดท้ายที่ใช้หลังจากตัวจำกัดความดังแบบนุ่มที่จำกัดแอมพลิจูดการสั่นไว้ที่น้อยกว่า 1 ค่าเริ่มต้นคือ 1.5 และสามารถแก้ไขได้ในโค้ดที่นี่ หากการสั่นเบาเกินไป ให้เพิ่มค่า หากได้ยินเสียงฮัดแดดของฮาร์ดแวร์ตัวกระตุ้น ให้ลดค่า