Тактильный отклик и курки с переменным сопротивлением: где технологии из контроллера PS5 можно встретить уже сейчас

@

Анонс DualSense для PlayStation 5 стал одной из самых громких новостей начала апреля (пост на DTF, например, собрал более 100 тысяч просмотров и 1200 комментариев), однако технически 7 апреля Sony не рассказала ничего принципиально нового. Она просто показала дизайн устройства, который понравился далеко не всем.

Впрочем, теперь мы точно знаем, что у DualSense будет как минимум три заметных особенности:

  • курки с переменным сопротивлением;
  • встроенные микрофоны;
  • продвинутая тактильная виброотдача (haptic feedback).

Ни одну из этих функций нельзя назвать новой или уникальной по отдельности, но в одном геймпаде их ещё никто не объединял. Мы решили изучить, как работает каждая, и представить, какой может быть их реализация в финальной версии устройства.

Адаптивные курки

Курки DualSense имеют переменное сопротивление, которое позволяет «реалистично ощутить напряжение, например, при натягивании тетивы лука». В зависимости от ситуации в игре ход нажатия может становиться более тугим, чтобы усиливать чувство погружения.

Похожего эффекта Microsoft пыталась добиться в контроллере Xbox One, но более простым способом. За каждым из курков у этой консоли расположены небольшие вибромоторы, которые работают независимо от основной вибрации геймпада.

Лучше всего тактильный отклик курков Xbox работает в гоночной серии Forza. Точечные вибрации дают почувствовать, например, растущие обороты двигателя или изменения в поверхности трека — стоит вылететь на обочину, и курок начинает вибрировать с высокой частотой, весьма реалистично подражая треску мелких камешков и неровностей под колёсами машины.

Увы, технология имеет ограниченное применение и встречается в небольшом количестве игр. На данный момент курки с виброотдачей на Xbox One и Windows 10 поддерживается в сериях Forza Horizon и Motorsport, Tomb Raider (чувствуется треск при натяжении лука), Halo (курок дрожит при стрельбе), Assassin’s Creed (в курках отдаётся биение сердца при низком здоровье) и ещё нескольких проектах — их в общей сложности около 30.

В контроллере Xbox Series X также появятся курки с виброоткликом, однако Microsoft не акцентирует на этом такого внимания, как раньше. Возможно, о внутренних улучшениях расскажут позже.

Фрагмент из промо-ролика Xbox One Controller

Как это работает

О том, как именно реализована система адаптивных курков PlayStation, мы почти ничего не знаем — в доступном патенте система описывается на словах, причём достаточно туманно.

Зато осенью 2019 года был опубликован патент на похожую технологию от Microsoft. Он подробно демонстрирует механизм курков с переменным сопротивлением который пока не заявлен для существующих устройств. Аналоговый курок сообщается с электрическим приводом — при необходимости мотор прикладывает усилие в обратном направлении, из-за чего нажимать становится тяжелее.

Динамическое сопротивление давно применяется в рулях для автосимуляторов. Logitech, например, использует два электромотора, которые замедляют и усложняют поворот рулевого колеса, симулируя реальное поведение автомобиля в заносе, на большой скорости или на скользкой дороге.

Именно из-за адаптивных курков DualSense стал крупнее и массивнее, чем DualShock 4 — два мотора за курками требуют дополнительного места внутри корпуса.

Чего ждать

На PlayStation 5 не будет недостатка игр, в которых внутренние студии Sony смогут реализовать поддержку адаптивных курков. Элли в Last of Us Part 2 точно будет пользоваться луком, рано или поздно к ней присоединится Элой из сиквела Horizon: Zero Dawn.

В сиквеле Marvel’s Spider-Man, над которым работают в Insomniac, технология, возможно, создаст ощущение упругости и натяжения при использовании паутины. А в продолжении God of War хотелось бы почувствовать сопротивление туши очередного монстра, в которую Кратос вгоняет свой топор.

Но сторонние разработчики могут оказаться неготовыми к тому, чтобы добавлять поддержку технологии в свои игры. Распространённые движки обычно не имеют нативной поддержки функций, уникальных для отдельных платформ — её приходится либо добавлять плагинами (которые всё равно приходится дорабатывать под конкретные задачи), либо писать практически с нуля, используя в качестве основы техническую документацию и SDK от производителя платформы. Это расходует драгоценное время и ресурсы, которых в геймдеве никогда не бывает слишком много.

Именно из-за этого импульсные курки Xbox One Controller используются в считанных играх.

Стандарты XInput/DInput не охватывают в должной мере поддержку нескольких вибромоторов, не хватает нужных функций. Для её реализации разработчикам необходимо прибегать к SDK, поставляемым от производителей игровых систем. В них и содержится все необходимое для программирования виброотдачи, а также для работы с другими функциями контроллеров (например, с IR-камерой в Joy-Con или моно-динамиком в DualShock 4).

И здесь разработчики сталкиваются со сложностями. Поддержка и взаимодействие с SDK лежит на плечах игровых движков, API которых, бывает, обновляется с запозданием, либо вовсе не включает в себя поддержку подобных технологий. И в данном случае все перекладывается уже на плечи рядовых разработчиков, дописывается движок, либо пишутся плагины поддержки.

Алексей LexPest Михайлов

разработчик Police Stories

Встроенные микрофоны

Контроллер DualSense оборудован «набором встроенных микрофонов». На данный момент известно только то, что они позволят игрокам «общаться без отдельной гарнитуры». Но кроме функции голосового чата у них может быть ещё несколько применений.

Ни одна из версий DualShock не имела встроенного микрофона, но идея не нова. Впервые игровой контроллер с микрофоном появился в 1986 году в Nintendo Famicom. В нескольких играх, включая первую часть The Legend of Zelda, в микрофон можно было дуть, говорить секретные пароли (на японском) или даже петь в караоке.

С тех пор похожие механики появлялись в играх почти для всех консолей Nintendo, но большой популярности так и не завоевали. Едва ли в 2020 году случится ренессанс игр с голосовым управлением, но можно хотя бы помечтать о возвращении игр вроде Guitar Hero World Tour или Warriors of Rock, в которых был режим вокалиста.

Более реалистичным выглядит другой сценарий. В 2019 году Sony запатентовала голосовой ИИ-ассистент PlayStation Assist. По описанию, эта система должна быть намного умнее голосового управления PS4 и позволяет в реальном времени просить подсказки к играм.

Согласно описанию, ответы на вопросы «PlayStation, что это за монстр?» или «PlayStation, где найти стальной меч?» могут выводиться на синхронизированный смартфон или планшет (концепция «приложения-компаньона» с дополнительной информацией существует со времён Xbox 360), либо прямо на экран, временно замораживая игровой процесс.

Консоли PlayStation «понимают» голосовые команды с конца 2013 года (прошивка 1.50 для PS4), но для работы этой функции нужно подключить гарнитуру к геймпаду или PlayStation Camera к самой консоли. Примитивная система принимает простые команды c жёсткой формулировкой вроде «Запустить Друзья» и «Выключить систему PS4» — в эпоху говорящих помощников вроде «Алисы» или Alexa выглядит это бесконечно устаревшим.

Чего ждать

Для голосового чата микрофоны DualSense будут использоваться точно, а вот PlayStation Assist может и не появиться. В интервью Wired о PS5 представители Sony напомнили, что не все технологии уходят дальше патентов.

Голосовые ассистенты сейчас на пике популярности, практически каждая крупная компания пытается выйти на этот рынок (Apple, Google, Amazon, Microsoft, Huawei, Xiaomi, Samsung, российские «Яндекс» и Mail.ru Group). Для компании это не просто дополнительная функция в устройстве, которая привлекает покупателя, а мощный инструмент удержания. Если человеку понравилась система, в будущем он скорее будет выбирать совместимые устройства и сервисы и продолжит приносить компании доход.

Но это, скорее, аргумент против собственного ассистента только для PlayStation. Разработка и обучение узкоспециализированного ИИ стоит дорого, а отбить эту инвестицию тяжело. «Умная» консоль не будет стимулировать продажи телевизоров, смартфонов или наушников от Sony — в них уже применяется универсальный, отполированный и эффективный Google Assistant.

Возможно, PlayStation Assist представляет собой нечто вроде модификации Google Assistant с доступом к узкоспециализированным базам данных с игровой информацией. Но сейчас трудно сказать, насколько подобное возможно и осуществимо для Sony с юридической и финансовой точки зрения.

Тактильная виброотдача

Sony готовит геймпад с системой тактильного виброотклика, в честь которого компания переименовала устройство из DualShock в DualSense. Название указывает на то, что новый контроллер обеспечивает более реалистичные ощущения от взаимодействия с виртуальным миром, а не просто трясётся, чтобы подчеркнуть важность событий на экране.

Корреспондент Wired которому довелось испытать прототип контроллера осенью 2019 года, писал, что тонко подстраивающиеся вибрации позволяют на ощупь отличить мокрый песок под ногами персонажа от обычной грязи.

Мой персонаж находился на уровне с несколькими платформами, каждая из которых давала уникальные тактильные ощущения — в зависимости от покрытия.

Бег по песку ощущался замедленным, по грязи — замедленным и вязким. На льду высокочастотная вибрация стиков создала иллюзию скольжения.

Прыгнув в бассейн, я почувствовал сопротивление воды, а на деревянном мосту — пружинистую поверхность.

Питер Рубин

Wired

Это очень похоже на то, как работают импульсные курки на Xbox в Forza Horizon 4 — по крайней мере, по описанию. Только тут ощущения соприкосновения с разными сыпучими и жидкими поверхностями будет создавать весь геймпад.

Как это работает

Принцип работы обычной виброотдачи в геймпаде не менялся со времён DualShock для PlayStation One.

В современных DualShock 4, Xbox One Controller и даже Xbox One Elite Controller до сих пор используются примитивные вращающиеся вибромоторы с несбалансированной массой. Возможно, в контроллере Xbox Series X Microsoft продолжит использовать эту технологию.

Так выглядит DualShock 2 в разборе — несимметричные маятники в рукоятках и есть вибромоторы​

В левой и правой рукоятках находятся приводы с грузами разной массы. Комбинации разных скоростей вращения обеспечивают достаточно широкий спектр частоты вибрации, но мотор не может разогнаться или остановиться мгновенно, поэтому точечные эффекты для этой технологии недоступны.

Внутри DualShock 4 видно точно такие же моторчики с несимметричными маятниками

Тактильная виброотдача DualSense устроена иначе — она ближе к смартфонам и Joy-Con для Nintendo Switch.

Линейно-резонансный привод (LRA) представляет собой небольшую «таблетку» или коробочку, грузик внутри которой закреплён на пружине и приводится в движение элекромагнитами. В сравнении с обычной вибрацией такой механизм способен вибрировать на более высокой частоте и может мгновенно разгоняться, менять скорость и останавливаться.

Один из лучших примеров работы LRA-привода — Taptic Engine, который впервые появился в iPhone 6s и Apple Watch. Благодаря точным, выверенным до миллисекунды вибрациям разной интенсивности, статичные поверхности вроде экрана смартфона или трекпада MacBook могут ощущаться как кнопки с приятным «кликом» — до сих пор тяжело поверить, что клавиша «Домой» в iPhone 7 на самом деле не нажимается. Но заслуга здесь не только на стороне «железа», но и на стороне софта.

Инженеры Apple провели тонкую калибровку частот колебания вибромотора и плотно интегрировали тактильную отдачу с операционной системой — другие производители современных смартфонов используют аналогичные LRA-моторы, но до сих пор не достигли подобного уровня тактильности.

Система HD Rumble в контроллерах Nintendo также основана на LRA-приводах и на сегодняшний день создаёт наиболее реалистичный и детализированный виброотклик из всех игровых устройств. Моторы внутри Joy-Con вибрируют на частоте до 1280 Гц — это позволяет почувствовать перекатывающиеся металлические шарики «внутри» контроллера и точно посчитать их количество в игре 1-2 Switch.

Но на примере Nintendo становится понятно, что продвинутая вибрация — очень сложный инструмент. Возможности HD Rumble впечатляют, но многие игры для Switch не используют тонкую настройку, а просто включают вибрацию на максимум. В эти моменты пластиковые контроллеры начинают неприятно дребезжать, и вместо чувства погружения вызывают только раздражение.

Чего ждать

Продвинутый тактильный отклик способен усилить эффект погружения — в сочетании с объёмным звуком Tempest 3D, о котором Марк Церни рассказывал на презентации 18 марта, игры для консоли следующего поколения смогут намного лучше обманывать наше восприятие.

Pete Hines@DCDeacon

I've gotten to try the haptic feedback and adaptive triggers on this thing and was very impressed. I think games are gonna do some really cool things with them. https://twitter.com/PlayStationUK/status/1247931399363059712

Мне удалось на себе попробовать отдачу и адаптивные курки этого геймпада, и я остался под впечатлением. Думаю, что в играх можно будет сделать много классных штук с такими функциями.

Однако эта технология, как и адаптивные курки, нуждается в значительной программной поддержке. За 20 лет существования обычных вибромоторов, разработчики научились использовать этот инструмент, его поддерживают все современные движки.

А вот на то, чтобы хорошо освоить тактильный отклик, потребуется время. И многое будет зависеть от тех инструментов, поддержки и документации, которые предоставит Sony. И от того, захотят ли разработчики тратить на проработку и оптимизацию своё время.

Рентабельность зависит от конкретных проектов. Для кого-то обратная отдача — один из самых необходимых инструментов для создания чувства погружения или даже полноценный аспект геймплея, но не для всех.

Алексей LexPest Михайлов

разработчик Police Stories

В качестве близкого примера здесь можно привести NVIDIA. Компания плотно сотрудничает с разработчиками, которые хотят добавить в свои проекты трассировку лучей в реальном времени — производитель видеокарт выделяет технических специалистов, тестировщиков, программистов, которые работают вместе с игровыми студиями, чтобы всё работало, как надо, а индустрия наконец приняла RTX как новый стандарт для графики. Кроме того, NVIDIA также помогает с продвижением таких игр и учитывает их особенности при подготовке очередных Game Ready драйверов.

Будет ли Sony столь же активно поощрять разработчиков мультиплатформенных игр —остаётся под вопросом.

Контроллеры PlayStation всегда были в авангарде — если не в удобстве, то как минимум в плане технологий. Вибрация, встроенный гироскоп, кнопка Share, световой индикатор, сенсорная панель, встроенный динамик — Sony постоянно экспериментировала, пытаясь создать идеальный способ взаимодействия с виртуальным миром. Некоторые идеи приживались лучше, другие — проваливались.

Sony первой использовала два аналоговых миниджойстика — большинство игр для PS One в них не нуждались, но со временем формат стал индустриальным стандартом​

В DualShock 4 Sony пыталась добавить как можно больше технологий, расширить возможности устройства и добавить новые форматы взаимодействия с играми (световой индикатор, сенсорная панель), но не срослось. При создании мультиплатформенных игр разработчики не видят смысла переизобретать схему управления под возможности одной из трёх (или даже четырёх) платформ.

DualSense идёт другим путём — фокус здесь не на играх и не на разработчиках, а на игроке и его ощущениях.

И этот подход может сработать намного лучше, чем прошлая попытка предложить что-то уникальное — голос младенца в Death Stranding или зловещий шёпот в Layers of Fear, которые звучат прямо из DualShock 4, вызывают намного больше вау-эффекта, чем жесты по сенсорной панели в «Ведьмаке» и Infamous: Second Son.

В Second Son была мини-игра, в которой надо было взять геймпад боком, встряхнуть его как баллончик с краской​ и рисовать на стенах бунтарские граффити. Из динамика DualShock 4 раздавалось гремение металлического шарика, а потом шипение краски

Фундаментально геймпад достиг своего предела как форм-фактор. Его нет необходимости переизобретать — и игроки, и разработчики привыкли к формату с крестовиной, двумя стиками, четырьмя кнопками и двумя парами курков и бамперов (нижние лепестки всё же нужны далеко не во всех играх и лучше подходят для Pro-версий контроллеров).

В новом поколении Sony вложилась в «горизонтальное» развитие, улучшая уже существующие элементы. Окружающий звук, быстрые загрузки, новые курки и виброотклик игроки могут увидеть, потрогать и сравнить с предыдущим опытом — никому ничего не придётся объяснять словами.

Риск того, что сторонние разработчики не станут разбираться с «примочками» велик, но последствия у такого исхода событий едва ли будут разрушительными.

Даже если все улучшения DualSense в итоге будут использоваться только в играх от внутренних студий, этого будет достаточно — таким образом Sony создаст тот самый уникальный игровой опыт, который, при прочих равных, позволит PS5 привлечь покупателя на свою строну. А чем, кроме производительности, ответит на это Xbox Series X, нам только предстоит узнать.

#мнения#playstation#nextgen

Железо

Подписаться

Подписан

Отписаться

Вопросы, статьи, новости и обсуждения железа. Здесь можно обсуждать консоли, телевизоры, смартфоны, моддинг, а также спрашивать, на какую видеокарту стоит поменять свою почку.

Анализ
×
Церни Марк
Google
Сфера деятельности:Образование и наука
163
ООО "ЯНДЕКС"
Сфера деятельности:Связь и ИТ
387
Microsoft
Сфера деятельности:Связь и ИТ
169
Apple
Сфера деятельности:Связь и ИТ
158
Amazon.com, Inc.
Сфера деятельности:Розничная торговля
100
YouTube
Производитель:Google
121
PlayStation
Производитель:SIE
51
Xbox
Производитель:Xbox Game Studios
47
PlayStation 5
Производитель:SIE
46