2014年MWC 會場上,Fujitsu 推出具有觸覺的平板電腦,即是讓使用者在觸控的同時可以感受到畫面所顯示出來真實物件的觸感,如柔軟、粗糙、凹凸、針刺等,有別於觸控面板硬冷觸感。觸覺,是人誕生接觸世界的第一個感官,因此,觸覺回饋介面可透過人類感官經驗連結到使用者心理、認知與記憶等,豐富整個人的感知系統。本文分析目前全球投入觸覺回饋技術的重要廠商技術現況與應用趨勢,並提出未來發展方向建議,以提供國內業者發展相關領域之參考。
一、觸控有感,觸覺回饋技術已導入行動裝置創造新體驗
觸控面板已滲透各種行動裝置當中,因此,廠商開始思索在觸控操作的同時,讓使用者仍有觸摸到各種動植物或真實物件的觸覺感,如動物皮毛、棉質柔軟、麻布粗糙、岩石凹凸、仙人掌刺等等,這樣一來,將有別於觸控到面板一貫硬冷的觸感。進而,可將觸覺回饋技術結合現有技術,融入各種虛擬遊戲、電話溝通趣味、有感學習等,透過感官經驗連結到使用者心理、認知與記憶,以創造更多使用者體驗商機。
觸覺回饋技術,以觸控面板為主要導入介面,目前已應用四種技術,達到觸覺回饋的效果,分別為:馬達驅動、電場式、電容式、超聲波等。由於觸覺是敏銳又多樣,因此這些不同觸覺回饋技術原理,個別所創造出來的觸覺感,讓使用者的觸覺感受是有所差異的。但即使全球重要廠商運用不同技術原理創造觸覺體驗,但將觸覺回饋技術導入行動裝置的目標卻是一致的。
二、全球重要廠商投入觸覺回饋技術之現況分析
以下分析目前全球發展觸覺回饋技術的重要廠商,也請參酌表1所示:
(一) Immersion用馬達震動發展觸覺回饋,已切入手機、平板與車載等終端產品市場
成立於1993年,堪稱為全球第一個以發展觸覺介面技術與系統為主的公司,目前擁有1,200觸覺回饋相關專利。Immersion觸覺回饋技術以驅動不同馬達產生出不同程度的觸覺感,主要應用在Android-based系統上,已進入智慧手機、平板電腦、遊戲、醫療、車載等終端產品市場中。身為嵌入式觸覺回饋介面軟體廠商的Immersion可學習之處在於:與內容整合業者、系統平台業者、馬達驅動業者合作,提供一個從內容、系統到硬體的觸覺體驗解決方案,非只是精緻化觸覺回饋技術而已,其商業模式已成形,也將觸覺回饋技術引入國際行動終端大廠的產品之中,譬如Samsung GALAXY S4、LG Optimus 4 Black、Toshiba Excite、部分Android Games及Lexus Remote Touch 等。
(二) Senseg針對軟性面板,發展電場式觸覺回饋技術
2006成立於芬蘭,屬於電場式觸覺回饋技術。2010年Toshiba將Senseg觸覺回饋感測器與系統嵌入在平板電腦上,推出10.1吋Toshiba Thrive平板電腦。Senseg觸覺回饋系統以Android為主,合作夥伴多以Android-based 的終端業者合作,以藉此切入消費性電子市場。而Senseg有另外一項特性,正發展軟性面板的觸覺回饋技術,可應用在各種擁有彎曲、弧度等多變造型的觸控面板上。(編註: Senseg已於今年被NXP併購)
(三) Nokia以手機/平板為主,著重以最小電力達到最大觸覺感之功效
Nokia於2009年申請專利,2011年展示在行動裝置上觸覺回饋應用。Nokia屬於電容式的觸覺回饋技術,主要用以導入智慧手機或平板電腦,除了創造觸覺感之外,最大特色在於將透過智慧手機或平板電腦裝置背部接地,以降低觸覺回饋時所驅動電壓,以最小電力創造較大觸覺感,達到省電效益。
(四) Disney運用摩擦力製造觸感,以多指觸覺回饋技術為方向
Disney於2012年申請專利,2013年公開展示。Disney的觸覺回饋技術,屬於電場式,其最大特色在於:(1)運用摩擦力來創造觸覺回饋感;(2)可以讓多指觸控時都有觸覺感受,目前達到兩指可同時獲得觸覺回饋。因此,多指觸覺回饋技術適合應用在各種需要兩個手指以上的觸控操作上,如移動動作較多的遊戲、繪圖等。
(五)Fujitsu以超聲波頻率創造不同觸感,以導入行動裝置應用為主
Fujitsu 2014年2月於MWC展示出具有觸覺回饋的平板電腦。Fujitsu觸覺回饋技術乃是運用不同頻率的超聲波,產生出滑溜、粗糙、凹凸等觸感。這超聲波感測器嵌入在觸控面板底下,同時也結合聲音回饋,譬如當觸摸到琴弦時,除了感覺到琴弦粗細觸感之外,也會因不同琴弦回饋不同音階。
表1全球重要廠商觸覺回饋技術發展比較表
資料來源:各公司;工研院IEK整理(2014/04)、經濟部ITIS計畫
三、結論與建議
總整以上分析,建議台灣業者有意發展或導入觸覺回饋之策略方向:
(一)融合遊戲化設計及其他互動技術,將觸覺回饋技術融入行動裝置
倘若要將觸覺回饋導入智慧手機、平板電腦等,以增加產品附加價值。建議從遊戲化設計概念出發,開發行動裝置的觸覺回饋介面,同時,觸覺互動內容與輸入、輸出或回饋等人機介面互動過程,在適當的互動過程中,發動觸覺回饋技術。讓使用者即使不是在玩遊戲軟體,但在觸控操作上因為觸覺回饋都像是在玩遊戲。另外,結合其他互動回饋技術如聲音、震動、視覺等,可以讓整個感官體驗更為豐富。
(二) 結合內容業、系統業、軟體應用業、關鍵零件業等,創造觸覺體驗之商業模式
雖然國際大廠觸覺回饋技術仍在精進當中,莫不以行動裝置應用為主要目標市場。綜合分析,欲成功切入此領域有兩大重點建議:(1)從應用切入發展各種觸覺回饋技術:因此,大廠彼此技術仍因為應用情境不同,有些許差異,如應用在軟性面板觸覺、主打省電的觸覺回饋、應用在多點觸控繪圖的觸覺、以及結合聲音回饋的觸覺等;(2)從內容到軟硬體的觸覺體驗商業模式:觸覺回饋技術不單只考量技術開發,重要的是將互動內容整合觸覺回饋軟硬體介面設計,故建議以內容為主、整合系統、軟體、關鍵零組件等推出觸覺體驗的解決方案。