为移动设备创建便宜,通用的游戏控制器

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在2010-2011年,配备触摸屏的智能手机和平板电脑市场的快速发展促使出现了这些移动设备的游戏控制器的首批概念和原型。大型触摸屏的有趣功能决定了它们的外观需求,但与此同时,这种屏幕也存在严重缺陷-缺乏触觉反馈,这对于与正在运行的应用程序的界面进行准确,快速的交互非常重要。这些控制特性在游戏中特别重要,稍后将进行讨论。

鉴于由于某种原因无法执行其功能,因此新兴概念通常没有得到逻辑发展,主要障碍是总体硬件平台,操作系统和目标应用程序的基础结构的复杂性或封闭性。随着时间的流逝,根据当今世界的逻辑,已经存在的计算机(移动设备)开始通过专门为此目的创建的接口(蓝牙和USB)来获取外围设备。

蓝牙和USB


USB接口似乎是与移动设备进行交互的一种非常简单的解决方案,但是在该行业兴起之初,并且在许多方面,同样具有不同规格的端口的放置仅受到特定设备开发人员的想象力的限制。因此,此类游戏手柄通常是为最流行的智能手机型号之一而创建的,并且可以与具有类似端口排列的设备兼容,这种情况很少见,并且如果串行端口在某种程度上胜过无线连接,则此缺点将所有优点结合在一起到没有

USB是两个弊端中最严重的一个,它被更通用的蓝牙取代。但是蓝牙并没有成为灵丹妙药,尽管几乎不可能保证与大多数智能手机和平板电脑的配对,但它仍将是可能的。反过来,特定应用程序的管理要求开发人员有针对性地准备此类应用程序,并准备特定游戏控制器或其组。根据为消除这种不兼容性而创建的付费软件拐杖(他们设法联系)之一的开发人员,谷歌和游戏开发人员应同等地负责这种情况。我认为,前者未提供用于在系统各部分之间进行交互的高质量通用工具,而后者理所当然地看不到集成其应用程序的意义,适用于所有或最常见的游戏控制器。顺便说一下,根据关于纠正蓝牙游戏手柄和游戏兼容性细微差别的应用程序的下载和评论数量来判断,是否存在问题。尽管有我的业余意见,但实际上情况仍然很困难,其相似之处就更不用说了。

该系统由多个部分组成,几乎所有部分都定期更改其属性:

1.定期更新操作系统(例如Android)。
2.移动PC的固件制造商,基于Android创建的行业爱好者的第三方固件会定期更新
3.移动PC的硬件平台会定期更新
4.游戏控制器的硬件平台非常不稳定。
5.目标游戏应用程序是非常不稳定的部分。

我认为,在这种情况下,仅向用户提供一个理智的产品是不够的。商业上试图规范该系统某些部分的尝试令人怀疑,其中一些已经安全地“命定寿命很长”。一个例子是来自苹果公司的有趣情况,或者说是设备和MFI软件的许可程序。从讨论中我了解到在Gameloft官方博客页面上展开的Iphone所有者高兴地购买了MOGA产品,以方便,有趣地打发自己喜欢的Gameloft游戏的时间。但是不幸的是,这个金字塔的参与者之一不喜欢某事,他拒绝继续合作,破坏了整个结构。昂贵的游戏手柄拒绝继续游戏叙述,从而在用户中引起了很多负面情绪。

在另一种情况下,当价值40美元游戏控制器仅与一个开发人员且仅在一个平台上兼容游戏应用程序时,就出现了一个非常奇怪的情况,难怪现在不受欢迎的产品的成本下降了6.5倍。

USB和蓝牙控制器之间的兼容性问题不会失去相关性。热门在线商店中提供的产品评论中的意见在最大和最小评分之间大约分为一半。目标论坛上充斥着有关配置现有设备的问题的消息,在不久的将来,没有工具可以成功克服这些困难。

排在最后的不是现有外围设备的复杂电子灌装成本问题,质量可接受的设备的世界价格,价格范围从70美元到300美元,中国的“无名”产品价格极其便宜,为10-20美元,但更加不稳定。

屏幕互动控件


他们试图以根本不同的方式解决与游戏应用程序舒适互动的问题,为此目的而最著名的产品称为“ Fling”,它是智能手机玻璃上的覆盖物,其主要任务是针对性。后来,此类设备开始配备了按相同原理工作的头顶功能按钮,但它们负责任何一项操作。这种输入法的主要缺点是在智能手机上,绝大多数屏幕重叠。不太重要的问题是安装到玻璃上时不太方便和舒适的方式;此外,只有用两个拇指才能与这样的解决方案进行交互-只有四个键才能同时实现最大交互。这些缺点非常明显尽管具有巨大的优势,但仍不允许产品广泛分发:

1.全面的跨平台,能够控制在任何移动PC上运行的任何应用程序,在任何OS上运行的能力,唯一的硬件要求是投射电容式屏幕。
2.解决方案的价格和用户的易用性。

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搜索其他解决方案


考虑了两种完全不同的为配备触摸屏的PC输入信息的方式,我的同情心转向使用开销元素进行更简单的交互。事实证明,此方法的主要缺点是刺激性很强,这催生了创建结合了上述所有技术优势的输入工具的想法。

第一步是让高架键具有透明属性或严重减少它们的想法,以增加屏幕的可见区域。但是即使减小了几倍(最大3-5毫米),它们也不会从屏幕上完全消失,除非无法减少在屏幕投影中并干扰查看的手指。减小的按钮可靠地固定在屏幕上的问题加剧了,并且触觉会受到影响。为了解决新出现的问题,有必要提出新的要求:

1.与减少按钮一起,需要将它们转移到屏幕上未被主要显示事件使用的区域。例如,在水平位置:屏幕的右,左和下边缘,距框架约3-5毫米。
2.由于缺乏安全固定按钮的技术能力,因此不应将按钮直接固定在屏幕上。
2.1.1。您将需要一个机箱,使您可以安全地将按钮锁定在适当的位置而不会丢失其功能。
3.设计为可以用手指触摸的按钮的顶表面应具有舒适的尺寸。这种按钮的所有触觉特性应在用户熟悉的舒适区域内。

机械选项


如此差的兼容性要求需要一个根本的解决方案。这个决定是第一个关键思想-通过牵引系统或液压驱动器进行机械交互的传递,这几乎可以完全满足新要求。例如,在计划放置屏幕按钮的同一机架上,您可以放置​​整个机械系统并将功能驱动器键移离屏幕足够远,这将使设备具有外形尺寸并能够控制完整的游戏手柄。

看来问题已经解决了,同时也很有趣,但是即使在这种想法下,缺陷也很明显。在使用杆的情况下,需要系统的非常高的可靠性。将命令清楚地传输到应用程序界面与工作单元的最小反冲,松动,拉动和磨损的存在是不兼容的。很难想象会有一个紧凑的薄机械系统来承受情感用户产生的剧烈连续负载的冲击。即使在创建可靠的,同时又在经济上可行的机械系统的情况下,也需要相当大的体积来放置它,这与示例智能手机行业中的现代美学和人体工程学趋势不兼容。

不想放弃互动机械传递的诱人想法,经过反思后,人们决定最合适的选择是单作用液压缸,其中用户按钮将用作动力驱动器的一部分。并且具有屏幕的交互按钮将位于位于活塞腔中的活塞杆上,该活塞腔相对于用户按钮位于液压管路的相对端。由于这样的系统不需要很大的压力即可操作,因此液压管路将占据最小的体积并且可以根据需要进行定位,同时可以以任何方式放置游戏手柄,这将实现与电子副本的最大相似性。这样的系统的操作非常简单:按下按钮,我们迫使不可压缩的流体进入,活塞位于封闭的通道中,作用在活塞上,活塞与活塞杆和位于其上的按钮一起作往复运动,任意点击屏幕。


这种概念上的缺陷变得越来越少,但是不幸的是,它们根本没有消失。这次只有一个弊端,但正是他使这一选择致命。缺点的实质是,当使用配备有电容屏的设备时,您需要足够的电容,才能使物体与屏相互作用以触发传感器。在所考虑的工作回路中,相互作用的对象太小而没有足够的容量,在与活塞杆组件的电连接中将是不够的。因此,所描述的电路缺少单个参数-可操作性。给屏幕上的按钮一个可接受的容量的想法仅与设计的复杂性,可靠性的降低有关。出现的选项令人怀疑,一切都淹没在绝望的雾中。还缺乏对它们的聚集体的对象,包括那些由处于不同聚集状态且化学组成不同的介质组成的对象的电动力性质缺乏了解的障碍。

没有生产性的解决方案,在考虑赋予小物体一个大物体的物理特性,考虑周围世界的电气特性(即电容)时,第二个关键思想出现了。

最初,反射的基础是屏幕上的按钮,其直径约为3-4毫米,几乎与导电玻璃制成的接触点相同,该接触点明显比普通玻璃屏幕软。这样的要求不符合可接受的容量。也就是说,没有它,按钮在什么位置上是没有区别的:无论是触摸玻璃(按下用户按钮)还是稍微高于玻璃(用户按钮处于自由位置),传感器在任何情况下都无法识别它。这样的细微差别使得无需负责移动屏幕上按钮的所有节点,即使它始终与玻璃保持接触,这里唯一重要的是它的容量。而且,自从更早之前,我们通过触摸,就是说,通过将足够尺寸的导电的,因此是电容的物体引入传感器电极的敏感区域,现在有必要对安装在屏幕上的物体进行同样的操作。如果该对象在空间上具有一定程度,则与其任何点的交互都会导致对移动设备传感器的影响。粗略地讲,我们将与电容对象的相互作用转移到远离屏幕的位置,从而满足上述要求之一-这就是触控笔的工作方式。此外,更多的是,对于固定在屏幕上的扩展对象与任何其他宽敞对象的交互,无需组合它们的空间,就足以在它们之间创建一个导电部分。但已经与主题相关,该主题已固定在屏幕上。如果该对象在空间上具有一定程度,则与其任何点的交互都会导致对移动设备传感器的影响。粗略地讲,我们将与电容对象的相互作用转移到远离屏幕的位置,从而满足上述要求之一-这就是触控笔的工作方式。此外,更多的是,对于固定在屏幕上的扩展对象与任何其他宽敞对象的交互,无需组合它们的空间,就足以在它们之间创建一个导电部分。但已经与主题相关,该主题已固定在屏幕上。如果该对象在空间上具有一定程度,则与其任何点的交互都会导致对移动设备传感器的影响。粗略地讲,我们将与电容对象的相互作用转移到远离屏幕的位置,从而满足上述要求之一-这就是触控笔的工作方式。此外,更多的是,对于固定在屏幕上的扩展对象与任何其他宽敞对象的交互,无需组合它们的空间,就足以在它们之间创建一个导电部分。我们执行与远离屏幕的电容性物体的相互作用的转移,从而满足上述要求之一-这就是触控笔的工作方式。此外,更多的是,对于固定在屏幕上的扩展对象与任何其他宽敞对象的交互,无需组合它们的空间,就足以在它们之间创建一个导电部分。我们执行与远离屏幕的电容性物体的相互作用的转移,从而满足上述要求之一-这就是触控笔的工作方式。此外,更多的是,对于固定在屏幕上的扩展对象与任何其他宽敞对象的交互,无需组合它们的空间,就足以在它们之间创建一个导电部分。

出现了一个相当简单的电路:一个扁平的导电接触元件,用于安装在屏幕上,输出到按钮开关的触点之一。第二个按钮开关与足够大的物体相连以触发传感器。任意使用按钮,用电容切换固定在屏幕上的接触元件,我们就在合适的时间触发传感器,从而影响应用程序界面。

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第一个原型


现在是第一个原型的时候了,技术的细微差别变得显而易见。关于它们,有必要说以下几点:对目标应用程序的界面元素的位置有依赖性,但是原则上这个问题并不那么严重,有很多解决方案。鉴于此限制,选择了一个不太复杂的游戏应用程序来查找所创建设备的功能。松饼骑士玩具非常适合搭配娱乐性平台游戏,其角色只能执行四个动作:向左或向右奔跑以及射击和跳跃。默认情况下,整个游戏界面可以进行任何自定义,从而预先确定了此选择。为了进行测试,购买了LG Optimus Black(P970),用于容纳智能手机的机架由泡沫制成-非常实用,可访问且易于处理的材料。按键是SSMPBS-R / R按钮。只有四个键,足以控制上述游戏。选择一块尺寸为123x63 mm的铝箔作为容量,在用胶带层压后,将一块尺寸如此大的铝箔放在智能手机的盒子中。触屏上的元件由厚度为0.2 * 0.4毫米,尺寸为10 * 7毫米的冷轧退火钢板制成。几乎所有这些物品都掌握在每个人的手中,并且组装一个可以同时握住手机并容纳所描述零件的结构不会花费太多时间。稍作修改,就达到了预期的结果。骑士成功地遵守了我的指示,以收集纸杯蛋糕并销毁不良动物!这足以控制上述游戏。选择一块尺寸为123x63 mm的铝箔作为容量,在用胶带层压后,将一块尺寸如此令人印象深刻的铝箔放置在智能手机的盒子中。触屏上的元件由厚度为0.2 * 0.4毫米,尺寸为10 * 7毫米的冷轧退火钢板制成。几乎所有这些物品都掌握在每个人的手中,并且组装一个可以同时握住手机并容纳所描述零件的结构不会花费太多时间。稍作修改,就达到了预期的结果。骑士成功地遵守了我的指示,以收集纸杯蛋糕并销毁不良动物!这足以控制上述游戏。选择一块尺寸为123x63 mm的铝箔作为容量,在用胶带层压后,将一块尺寸如此令人印象深刻的铝箔放置在智能手机的盒子中。触屏上的元件由厚度为0.2 * 0.4毫米,尺寸为10 * 7毫米的冷轧退火钢板制成。几乎所有这些物品都掌握在每个人的手中,并且组装一个可以同时握住手机并容纳所描述零件的结构不会花费太多时间。稍作修改,就达到了预期的结果。骑士成功地遵守了我的指示,以收集纸杯蛋糕并销毁不良动物!智能手机的包装盒中有一个如此令人印象深刻的尺寸。触屏上的元件由厚度为0.2 * 0.4毫米,尺寸为10 * 7毫米的冷轧退火钢板制成。几乎所有这些物品都掌握在每个人的手中,并且组装一个可以同时握住手机并容纳所述零件的结构不会花费太多时间。稍作修改,就达到了预期的结果。骑士成功地遵守了我的指示,以收集纸杯蛋糕并销毁不良动物!智能手机的包装盒中有一个如此令人印象深刻的尺寸。触屏上的元件由厚度为0.2 * 0.4毫米,尺寸为10 * 7毫米的冷轧退火钢板制成。几乎所有这些物品都掌握在每个人的手中,并且组装一个可以同时握住手机并容纳所述零件的结构不会花费太多时间。稍作修改,就达到了预期的结果。骑士成功地遵守了我的指示,以收集纸杯蛋糕并销毁不良动物!已经达到预期的效果。骑士成功地遵守了我的指示,以收集纸杯蛋糕并销毁不良动物!已经达到预期的效果。骑士成功地遵守了我的指示,以收集纸杯蛋糕并销毁不良动物!

第二原型


该设备正常工作,但完全无法显示。现在是使用3D打印技术的时候了,该技术尚未获得今天的普及。使用自动。那时,Inventor进行了一些研究,形成了一个与游戏手柄设备非常相似的项目。转到当地从事原型制作和原型制作的工作室,他们为我制作了所有必要的零件,在绘画失败之后,我从中收集了所谓的原型。

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预算游戏控制器的按键也用作零件,接触元件是电容式Dagi笔的圆盘形笔尖。尖端是透明的,由聚合物制成,因此非常适合此角色。黄铜板形式的容量位于智能手机的包装盒中,其中很大的接触面积也用作按钮开关的第二固定触点,这是所有按键共用的,该触点面积也很大。按钮的可移动触点牢固地安装在按钮本身的主体上,并连接到触点屏上元件的端子。为了进行精确控制,要求屏幕触点与后者可靠连接,但是同时,在配备设备后,触点元件不会受到损坏,装入游戏手柄的智能手机也不会受到损坏。为了满足这两个要求,在游戏手柄的设计中提供了两个弹簧加载的杠杆。在为游戏手柄配备智能手机时,在设备的每个半部上,都必须按下与操纵杆相连的按钮,以将触点组提升到屏幕高度以上,然后只需松开它,以便弹簧可靠地固定触点。对于该实验,再次使用了Muffin Knight,并且由于只需要与四个界面元素进行交互来控制此应用程序,因此也有四个接触元素。不必繁殖所有的钥匙。要将触点组提升到屏幕高度以上,则只需松开它,以便弹簧牢固地固定触点。对于该实验,再次使用了Muffin Knight,并且由于只需要与四个界面元素进行交互来控制此应用程序,因此也有四个接触元素。不必繁殖所有的钥匙。要将触点组提升到屏幕高度以上,则只需松开它,以便弹簧牢固地固定触点。对于该实验,再次使用了Muffin Knight,并且由于只需要与四个界面元素进行交互来控制此应用程序,因此也有四个接触元素。不必繁殖所有的钥匙。

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细微差别


您应该更多地谈论技术的复杂性。首先,这是选择的暴露在屏幕上的方法。在考虑设备方案时,在创建原型时,我遇到了这样一个事实,即某些电子组件,或者按钮开关(例如,轻触按钮)无法实现其功能。这样的麻烦使我怀疑它们是否应该甚至在不基于电流的电路中工作,在该电流下,带电粒子在宏观物体(即电子通过金属的晶格)内部移动的传导电流。得出的结论是,电路中没有这种电流,而且不可能如此,因为几乎相同的材料在相同的物理条件下会相互影响,因此决定这些组件根本不应该也不会工作。

在两个物体的物理相互作用期间,会发生变化,使它们各自的电磁特性失去个性。在这种相互作用期间,将观察到完全不同的电磁场。也就是说,在我们的情况下,需要一个密钥,该密钥在激活时有助于字段的最佳交互。这就提出了一个相当有趣的问题,但是这种组件基础是否存在?

其次,作为细微差别的考虑,我记得依赖于目标应用程序的界面元素的位置,此限制是一个非常严重的问题。有几种解决方案。

首先是自定义创建应用程序时预先确定的界面元素的功能。即,现在有数百个应用程序与通过类似于所描述的原型制造的设备兼容。

第二个是与游戏开发人员的直接合作,目的是创建与游戏手柄完全兼容的可选界面。在这种情况下,我想吸引有能力的读者-“重新布置界面元素比准备游戏应用程序与蓝牙游戏手柄交互要容易得多?”

第三个选择是创建通用软件,以基于现有类似物(例如GKM Touch和Game Controller 2 Touch PRO)为中介,与任何应用程序进行交互。如上所述,此选项是最佳选择,这些应用程序之一的开发人员已经设法进行通信。根据通信的结果,事实证明,存在重新创建传感器响应点协调应用程序的可能性。这将使得几乎可以控制所有应用程序,包括非游戏。因此,针对第二个和第三个选项的一组措施应提供使用创建的游戏控制器在移动设备上玩游戏的最佳机会。

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申请专利


这个想法似乎很明显,很简单。也许这就是为什么专注于移动配件的公司的最有经验的专家没有想到这一点的原因。一旦这个想法出现,就有可能提出确实有希望的东西,就决定保护这个想法。

由于所用术语的微妙之处,获得了这项技术的第一项专利,历时22个月,我不得不两次回答FIPS专家的要求,大幅度更改公式,并在与描述相符的边缘上保持平衡。从字面上看,后者可以节省情况,该应用程序这部分的好处非常详细,因为它描述的不是抽象的东西,而是功能完整的设备。因此,为所有申请人提供有用的建议不会使您措手不及。

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在进行第二次申请时,由于律师的搜索,2013年的英国专利浮出水面,描述了我拒绝的相互作用的机械传递技术。本文档最适合作为最相似的对比,但是我还没有听说过基于该技术的产品。同样,在准备本申请书时,可以创建一个相当广泛而有趣的公式。这次一切都进行得很顺利,考试没有任何要求。 16个月后的2015年11月,决定授予专利。这个决定包含了一个有趣的观点:我的作者以前的专利是在搜索报告中很自然地发现的。这使我们对技术正在发展感到满意。目前,根据以上想法,我们正在准备另外三个应用程序,技术发展的新方向正在某种程度上出现。

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第一项专利申请了一项国际申请,由于资金短缺,目前处于国家阶段,因此仅选择了一个国家-美国。正在进行实质性审查,并且在不久的将来有必要对专家提出的问题提供答案。第二项专利也提交了国际申请,即过渡到自然时期。阶段是2016年12月。我希望,根据此申请及其后的申请,国家清单将会更多。

值得一提的是,有一些北美起源专利描述了类似的技术,但是由于某些原因,我的所有专利申请专家都没有注意到它。基于这些发明之一,其作者试图推出一种非常特殊的产品,其格式与本文所述的格式有很大不同。由于它的特殊性,该产品并未流行,我的同事为什么选择这个方向仍不清楚。

市场


上面已经描述了行业问题,但是我没有涉及该问题的市场部分。不幸的是,没有关于出售的游戏手柄数量以及与这些销售有关的其他统计数据的明确数据。为了评估这种情况,至少在某种程度上,对手机游戏,智能手机和平板电脑以及其他配件市场的统计数据会有所帮助。同样重要的是,几乎所有外围行业的主要参与者和一些移动PC制造商都发布了用于移动设备的游戏配件。看来这些步骤几乎是不合理的。

有关这些行业的数字和事实令人震惊。最近,大型供应商开始推广智能手表和健身手链,但是时间很快,这个市场已经形成。根据Gartner的数据,到2016年底,这些配件的销售收入将达到287亿美元。无人机,X直升机等也有市场。这组产品尚未证明其有用性,但是最令人惊讶的是,已经出现了一个行业,该行业提供各种系统和设备来保护这些无人机在不良地方出现!

对于直接用于游戏应用程序和玩家的游戏,此处提供了最多样化的统计信息。我将重点说明以下几点:

1.根据App Annie的说法,2015年移动游戏市场的规模达到340亿美元。
2.根据预测,2016年移动游戏行业的规模将达到415亿美元;
3.根据2014年的数据,大约有13.5亿玩家。来源-Newzoo和AppLift
4.在过去的一年中,制造商出货了创纪录的14.3亿部智能手机。根据IDC
5的数据。根据最近在w3bsit3-dns.com上进行的一项调查,问题是“您是否将游戏配件用于智能手机/平板电脑?” 42%的投票者回答说他们已经在使用或计划开始使用它们,共有2383人投票。

发展历程


目前,该项目面临许多任务。其中最重要的是一小部分实验设备,可以满足设计和功能性的所有现代要求。也许下一个任务几乎同等重要-软件的创建。也有工作来扩展知识产权包。所有这一切都将需要资金,尽管数量不多,但目前尚无。

现成的软件,原始设计,足够多的想法以及最终好的市场价格的结合,将使该项目找到认真的投资者。反过来,这将使我们能够尽快进入市场并改变移动游戏行业!

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN392729/


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