Technologia pojemnościowa – koń pociągowy branży gier

Technologia pojemnościowa – koń pociągowy branży gier

By Francesco Fasoglio
European Marketing Manager
3M Touch Systems

Powstanie ekranów dotykowych
Ekrany czułe na dotyk stają się coraz bardziej popularne jako interfejs służący do kontaktów człowiek-maszyna w branży rozrywkowej i hazardowej, z wrzutowymi automatami kasynowymi, AWP, SWP i terminalami do obstawiania zakładów oraz loteryjnymi włącznie. Globalni producenci gier stosują ekrany dotykowe od wielu lat i uważają je za wręcz niezastąpione w szeregu gier stołowych i wrzutowych, ze względu na łatwość korzystania z nich i przyjemność jaką niosą dla graczy.

Ewolucja pod wpływem sugestii graczy

Tradycyjnie, automaty wrzutowe budowane są jako “gry z przyciskami”, używające mikroprzełączników załączanych przyciskiem. Poprzez zamianę mikroprzełączników i mechanicznych przycisków na wirtualne umieszczone na ekranie dajemy konstruktorom systemów całkowitą wolność w ich projektowaniu nieograniczoną mechanicznymi uwarunkowaniami jakie znajdujemy w tradycyjnych konsolach sterujących. Przykładowo -wytrzymałość i dokładność budowy są kluczowe dla kosztów utrzymania tego rodzaju systemów.
Wymagania są szczególnie istotne dla uciążliwych “środowisk” takich jak kasyna czy salony gier. Otwarte 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu, w środowisku w którym nie brakuje kurzu, brudu, środków czystości, płynów, rys, wysokiej temperatury i poza tym wszystkim – wandalizmu. Bardzo ważna w przyciągnięciu potencjalnych graczy jest tutaj także jakość obrazu.

Pojemnościowy czujnik dotykowy

Wśród wielu sposobów rozpoznawania dotyku znajdziemy technologie dotykowych ekranów pojemnościowych, jednak ekran dotykowy, pojemnościowy MicroTouch ClearTek II firmy 3M jest obecnie jednym z najbardziej popularnych rozwiązań oferujących szybkość i dokładność, odporność fizyczną, świetną przezroczystość, zaawansowany system antyrefleksowy oraz wysoką, sprawdzoną doświadczalnie niezawodność.
Główną zaletą pojemnościowej technologii dotykowej jest brak jakichkolwiek części ruchomych, czyniąca ją znacznie bardziej niezawodną. Co więcej, nakładki pojemnościowe mają pojedynczą warstwę lub siatkę bardzo cienkich przewodzących pasków, co pozwala na przepuszczenie maksymalnej ilości światła.
Jak to działa

Warstwa pojemnościowa jest nakładana na solidna szklana płytę. Dodatkowo ekrany dotykowe ClearTek II firmy 3M, posiadają warstwę ochronną zabezpieczającą przed niszczeniem powodowanym przez zadrapania, zabrudzenia i powtarzający się w jednym miejscu ekranu dotyk. Ten płaszcz ochronny został przetestowany i wykazał co najmniej pięciokrotnie większą odporność niż inne rozwiązania czujników pojemnościowych dostępne obecnie na rynku.
Powierzchnia ekranu ClearTek II ma taką samą bądź nawet lepsza odporność niż poprzednia generacja ekranów ClearTek , a podczas dokonanych badań stwierdzono, że wytrzymuje bez widocznej degradacji ponad 255 milionów mechanicznych dotknięć w pojedyncze miejsce. To bardzo istotne np. dla kasynowych automatów wrzutowych, gdzie wymagana jest odporność 24 godziny, 7 dni w tygodniu i znacznie zmniejsza to koszty ponoszone na ewentualną kalibrację i czyszczenie.
Dotyk dekodowany jest poprzez wytworzenie dodatkowego napięcia wygenerowanego w jego trakcie na warstwie przewodzącej i pomiar powstałego w ten sposób prądu. Jeśli przed ekranem znajduje się tylko powietrze, nie ma przepływu prądu. Jednak, gdy dotkniemy palcem ekranu, utworzy się kondensator, którego jedną okładziną będzie nasz palec, a szklana powierzchnia ekranu odegra rolę dielektryka. Spowoduje to przepływ słabego prądu i tym samym detekcję naszego dotknięcia.

Rozszerzenie doświadczeń gracza

Poprzez użycie technologii dotykowej, właściwości optyczne szklanych warstw wpływają na ogólne odczucia użytkownika. Dotykowe ekrany pojemnościowe firmy 3M – Clear Tek II oferują najwyższy poziom przenikania światła w porównaniu z innymi sterownikami typu pojemnościowego istniejącymi obecnie na rynku i dorównują, a nawet przewyższają inne rozwiązania jak np. (SAW) Surface Acoustic Wave (Akustyczna Fala Powierzchniowa), czy (IR) Infrared (podczerwień) używane w taflach szklanych.
Jeśli zmaksymalizujemy przenikanie światła przez szkło, to tym samym powiększamy występujące na nim refleksy świetlne, co powoduje, że obraz staje się nieczytelny, szczególnie w świetle słonecznym. Procent incydentalnych refleksów świetlnych oddziałujących pomiędzy dwoma materiałami zależy od różnicy ich zdolności refrakcji. Warstwa anti-glare (antyodblaskowa) redukuje refleksy na powierzchni szkła poprzez dodanie warstwy pośredniej, której wartość współczynnika refrakcji mieści się pomiędzy szkłem , a powietrzem. Tego samego sposobu możemy użyć także w wypadku, gdy trzeba zredukować refleksy na warstwie przewodzącej, której współczynnik refrakcji jest wyższy od otaczającego ją szkła.
Ekrany dotykowe Clear Tek II oferują dobrą równowagę pomiędzy optymalną jasnością i minimalnym rozproszeniem, poprzez zastosowanie płaszcza anti-glare dla czujnika.
Pozwala on na przenikalność światła rzędu 91,5% (jest to o ponad 5% lepszy współczynnik w porównaniu z innymi technologiami pojemnościowych ekranów dotykowych).

Uproszczenie interfejsu dotykowego

Urządzenia elektroniczne i oprogramowanie ekranów dotykowych to dwa kluczowe komponenty systemu, które determinują jego łatwe rozlokowanie i unowocześnianie. Weźmy pod uwagę jako przykład z branży gier – przejście z użytkowania kineskopów na panele ciekłokrystaliczne. Seria kontrolerów MicroTouch EXII produkcji 3M, łącznie z czujnikiem dotykowym Clear Tek nie sprawiała żadnych kłopotów przy tego rodzaju zmianie.
Dodatkowo kontroler EX II ustanowił branżowe standardy dla zabezpieczenia przed ESD i rozszerzył znacznie zakres temperatury pracy i przechowywania. Miał także wyjątkowo mały czas reakcji na poziomie 3 ms, idealny dla gier, gdzie szybkość reakcji jest najbardziej istotna.
Sterowniki EX II dostępne są ze złączem USB lub RS-232. Poprzednie unowocześnienia serii dla sterowników EXII-7700, EXII-1700 i EXII-5700 zawierają rozszerzone oprogramowanie firmowe, zoptymalizowane dla użycia ekranów dotykowych w technologii Clear Tek II oraz najnowszych ekranów LCD.
Seria EXII dostępna jest także w formie OEM jako tzw. chipset dla zmaksymalizowania współpracy z rozwiązaniami pojemnościowymi. Dla aplikacji, gdzie przestrzeń jest ograniczona, jak np. terminale loteryjne, chipset EXII można zintegrować z płytą matką dostarczaną przez producenta terminala.

Oprogramowanie

Program MT7, jako część oferty programowej Micro Touch firmy 3M , współpracuje z większością systemów operacyjnych jak Windows XP i 2000 oraz Windows CE, .NET, czy Linux. Zawiera sterownik dotykowy, panel kontrolny i jeśli potrzeba narzędzia kalibracyjne wykorzystywane przy dostosowaniu aplikacji dotykowej przez projektantów systemów do danej gry.
Najnowsze rozszerzenie oprogramowania MT 7.12 zawiera sterowniki dotykowe zgodne z systemem Windows Vista.
Inne warte uwagi nowości w rozszerzeniu MT 7.12, to obsługa „wielu graczy i ich jednoczesnych dotyków”. Jest to bardzo istotne dla projektantów gier typu multi-player w rodzaju ruletki, czy obstawiania wyników wyścigów konnych, gdzie gracze równocześnie zawierają zakłady na wielu ekranach dotykowych. Ta nowa możliwość pozwoliła producentom znacznie zredukować rozwiązania sprzętowe, ponieważ obecnie można sterować grą typu multi-player za pomocą jednego komputera. W ten sposób można zminimalizować także koszty wsparcia technicznego i transportu.
Oprogramowanie MT 7.12 zawiera także opcję „edge acceleration” – (przyspieszenie krawędziowe), które zwiększa funkcjonalność i dokładność czujnika na krawędziach ekranu i w okolicach obudowy. Rozszerzenie to spowodowało, że możliwe stało się rozszerzenie aktywnej grafiki gry na obszary dotychczas niedostępne lub takie na których dokładność odwzorowania dotyku była zbyt mała.
Dodatkowo MT 7.12 obsługuje najnowsze rozwiązania sprzętowe, jak np. płyty główne z procesorami Dual Core i Windows Server 2003 używane wspólnie do zarządzania dużymi terminalami sieciowymi.

Ewolucja ekranów dotykowych

Dodatkowe opcje dodane do ekranów dotykowych oferują projektantom gier nowe sposoby na przyciągnięcie graczy. Jedno z rozszerzeń, które zaprezentowano niedawno na wystawach automatów w wielkiej Brytanii i USA nazywa się MicroTouch Capacitive TouchSense System i jest hybrydą produkowanego przez 3M czujnika pojemnościowego MicroTouch oraz dotykowego sprzężenia zwrotnego produkcji Immersion Corp.
Podczas kiedy tradycyjne czujniki dotykowe oferują kombinację efektów dźwiękowych i wizualnych, by dać graczowi wrażenie interaktywności dotyku, najnowszy czujnik dotykowy poszerza te wrażenia o „mrowienie” w palcu użytkownika takiego ekranu.

Podsumowanie

Bez żadnych wątpliwości, producenci gier mają ogromną różnorodność czujników dotykowych do wyboru. Podczas gdy wiele firm kusi klienta niską ceną, znana marka jaką jest 3M oferuje długą żywotność produktu, masową skalę produkcji, globalny system dostawy części zamiennych, stabilność spółki i innowacyjność, które w ostatecznym rozrachunku liczą się dla klienta najbardziej.

Więcej informacji znajdziecie na stronie: www.3m.com/uk/touch

MicroTouch, ClearTek i 3M są znakami firmowymi 3M Company
TouchSense jest znakiem firmowym Immersion Corporation w USA i innych krajach.

Kontakt:

ELATEC-POLAND SP. Z O.O.
ul. J. Conrada 63
31-357 Kraków
tel.: 012 293 04 50; fax: 012 294 02 65
www.elatec.pl; w.zbikowski@elatec.pl

Europejski dystrybutor elementów elektronicznych

Francesco Fasoglio, 3M Touch Systems