C10.15.1pin-array physical pixels设计研究

物理像素(销钉阵列)通过局部升降实体表面呈现形状与纹理

别名: 销钉阵列 · physical pixels · relief display · shape display

概念解释

一块板上密布可独立升降的销,每一根是一个物理像素(physical pixel):升起来是凸,降下去是凹,合在一起是可摸的地形。它不是概念上「形状既能显示又能按」——那一层已经说过——而是一种具体的执行器铺法:用离散的柱去采样连续表面。纹理来自相邻销的高度差,轮廓来自一整片销的包络。

机制

每根销由电机、气动或凸轮驱动,在行程内取一个高度。横向分辨率被销的直径和间距卡住,小于间距的特征会消失或变成台阶。纵向分辨率被步进和顶端面积卡住,斜面被量化成梯田。手扫过时,台阶被读成纹理;这既可以是要的砂纸感,也可以是不想要的量化噪声。销与销之间的缝会夹皮肤或碎屑,也是分辨率的一部分。阵列是输出为主的装置:人可以按下去对抗弹簧,但单销的力通常撑不住当一颗正规键,输入往往另走传感。和一整块气囊鼓包相比,销钉能做局部细节,代价是机械点数按面积爆炸。

怎么研究

让人用视、触、视触结合去辨认阵列上的形状和纹理,扫过间距和高度量化。

自变量:销间距、销顶形状、高度台阶数、扫描还是按住。 因变量:形状辨认、纹理命名、台阶被当成特征还是噪声、夹皮肤事件。

只看照片会把阵列当成高分辨率浮雕。必须上手。间距减半的对照能把「细节」和「梯田感」拆开。戴手套会滤掉细纹理,应作为分辨率是否对任务够用的判据。

边界

展览距离上,销钉阵列常被当成视觉浮雕,触觉通道用不上,间距要求会放松。医疗或食品接触面很难为每根销做密封,缝的卫生问题可能否掉这种铺法。极薄设备放不下销的行程。连续薄膜盖在阵列上可以藏缝,也会把横向分辨率再滤一截。与屏幕叠加以提供颜色时,光学和销的配准是另一条公差,配准失败时手摸到的峰不在眼前的峰上。

怎么落地

  • 先按手指要分辨的最小特征选间距,再看体积和点数是否扛得住;倒过来会做出只能看不能摸的梯田。
  • 给扫过和按住两种用法不同的顶端:扫过要倒角,按住要能当力的落点。
  • 验证:蒙眼辨认目标形状和纹理,记录把台阶当特征的次数和夹肤。手套下细纹理消失,就不要把细纹理当信息通道。有薄膜盖时,用手测有效间距,不要用销的名义间距。

延伸

  • 同组C10.15.2 形变输出可以传达数字内容无法呈现的三维几何或硬度信息 · C10.15.3 形变机构的分辨率与响应速度远低于同尺寸的视觉显示器 · C10.15.4 形变界面的机械部件在长期使用中比纯电子显示更容易磨损失准
  • 相邻C10.06 可变形界面 · C10.05 实体交互
  • 站内检索pin array · physical pixels · shape display

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