C10.15.3deformation lags displays in resolution and speed设计研究

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

别名: 形变分辨率 · actuation bandwidth · 形状刷新率 · slow shape display

概念解释

一块手掌大的屏有上百万像素、六十帧以上;同样大小的销钉或气囊阵列,横向可能几十单元,刷新可能一秒钟几次。形变在分辨率和速度上远低于同尺寸显示,这不是实现没做好,是质量、行程、力的物理下限。可感知的形变速度是另一层;这里比的是和像素通道抢同一块面积时,形变注定更疏、更慢,所以不能当「可摸的显示器」来规划内容。

机制

每个可动单元要带动质量、克服密封和摩擦、走过毫米级行程,功耗和体积按单元数涨。像素只改电场,几乎无惯量。于是同样面积里,形变单元数差几个数量级,时间带宽被机械谐振和热/气动时间常数卡住。内容若按屏幕的精细和帧率来做——滚动、动画、小字——形变通道会糊成抖动的台阶。它适合的是更新慢、特征大的状态:一块地形、一种刚度、一个鼓起的控件,而不是滚动列表。和屏幕叠用时,屏幕承担高带宽,形变承担手要量的那一层,分工写进内容设计,而不是指望下一代销钉追上 4K。

怎么研究

把同一内容按像素密度和帧率降采样到形变阵列的规格上,看哪些任务还在、哪些死掉。

自变量:单元间距、最大刷新、内容类型(静态地形 / 滚动 / 动画控件)。 因变量:任务完成、晕动或等待、人是否改看旁边的屏。

只演示精心选过的静态浮雕会高估通道。要包含一次「按屏幕习惯做的动画」。测从指令到高度稳定的时间,不要只测控制器的命令率。

边界

视觉残障用户把形变当主显示时,没有「旁边那块屏」可分工,内容必须按形变带宽来写,不能假设人会看。微型阵列在指尖上的单元可以更密,但行程和力更小,速度未必更快。投影在形变表面上的图像可以很高清,那是像素通道,不是形变分辨率。热、气动在某些材料上可以很快,但往往以行程或力为代价,三条不会同时追上屏。

怎么落地

  • 按形变的单元间距和稳定时间来写内容,不要把 UI 动画搬上去。
  • 与屏叠用时,字、滚动、色彩走屏,坡度和刚度走形变。
  • 验证:把现有界面按阵列规格降采样播放,列出做不成的任务。那些任务留在屏上。测高度稳定时间,作为「这一帧」的长度。不要用投影清晰度来宣传形变分辨率。

延伸

  • 同组C10.15.1 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 · 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 · C10.15.4 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 · C10.16 机械可靠性与寿命
  • 站内检索actuation bandwidth · shape refresh rate · pin resolution

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