Por que os atuadores lineares estão substituindo os tradicionais Rumble Haptics para jogos

Desde que os primeiros controladores de console com ruído chegaram às mãos dos jogadores, conseguimos literalmente sentir o mundo do outro lado da tela. Os Atuadores Lineares são a mais recente evolução desta tecnologia imersiva.

Como funciona o Rumble tradicional

O efeito estrondoso que todos conhecemos e amamos usa um método simples, mas engenhoso, para criar vibrações no controlador. Geralmente existem dois motores elétricos, um em cada punho, que giram um peso desequilibrado. São conhecidos como rotores excêntricos e o princípio é o mesmo de uma máquina de lavar desequilibrada. À medida que o peso desequilibrado gira, ele oscila, fazendo o controlador roncar. Variando a velocidade do motor, a intensidade e a frequência de vibração podem ser variadas.

Em controladores modernos que usam esse design, como o controlador do Xbox One mostrado abaixo, os dois motores de ruído têm pesos de tamanhos diferentes.

Isso permite uma maior variedade de tipos de vibração e combinação de tipos de vibração. Os próprios motores também se tornaram muito mais fortes e precisos ao longo dos anos, então a experiência tátil de um controlador moderno como os controladores da série Xbox parece muito mais refinada e poderosa do que, por exemplo, um controlador DualShock do PlayStation 2.

No entanto, os controladores VR, o PlayStation 5 DualSense e os Joy-Cons do Nintendo Switch não possuem esses motores de ruído. Em vez disso, eles usam um dispositivo conhecido como Atuador Linear, também conhecido como Atuador Ressonante Linear, ou às vezes um “motor de bobina de voz”.

Como funcionam os atuadores ressonantes lineares

Um atuador linear recebe o nome de como ele move sua massa. Enquanto o motor de vibração tradicional gira sua massa, um atuador linear move sua massa para trás e para frente ao longo de um eixo. Os atuadores lineares geralmente são rotulados dependendo do eixo ao qual estão alinhados. Eles são comumente usados ​​em smartphones para feedback tátil.

Os atuadores lineares usam uma bobina de voz igual à encontrada em um alto-falante. Uma bobina de voz é essencialmente um eletroímã. Em um alto-falante, a bobina de voz aciona o cone do alto-falante usando magnetismo. Ao alterar a frequência na qual a bobina de voz aciona o cone, o som pode ser reproduzido no ar.

Em um atuador linear, a bobina de voz aciona uma mola que possui uma frequência ressonante. Quando acionada em sua frequência ressonante, a mola move uma massa dentro do atuador com força máxima. Quanto mais longe dessa frequência de ressonância a bobina for acionada, menos eficiente ela se tornará. Os atuadores lineares só podem ser acionados dentro de uma faixa de frequência específica centrada em torno da frequência ressonante ideal da mola. Ir muito além dessa faixa significa que a vibração precisa de muita energia para ser utilizável.

Dentro dessa faixa de frequência, os atuadores lineares podem recriar vibrações com níveis de detalhe surpreendentes. Na verdade, os desenvolvedores de jogos para o Nintendo Switch convertem literalmente arquivos de áudio em arquivos de ruído para o recurso HD Rumble do console.

No controlador DualSense do PlayStation 5, o alto-falante integrado pode ser usado para aumentar os atuadores lineares nas bordas de suas faixas de frequência. Portanto, o alto-falante é usado para aumentar a vibração tátil e produzir som audível.

Por que os atuadores lineares são o novo padrão ouro em haptics

Os atuadores lineares parecem estar se tornando a escolha mais popular para feedback tátil. Entre os consoles da geração atual, os consoles da série Xbox da Microsoft são os únicos sistemas que possuem motores de ruído excêntricos. No mundo da VR , todos os controladores da geração atual usam atuadores lineares e, em dispositivos móveis, são a única opção prática graças ao seu tamanho compacto e baixos requisitos de energia.

Mais do que tudo, acreditamos que o impulso para atuadores lineares é impulsionado por mais do que apenas suas vantagens de custo, potência e detalhes refinados. Como o software que usamos se tornou tão detalhado e sofisticado, é necessária uma nova geração de tecnologia háptica.

À medida que a eletrônica se torna cada vez mais sólida, com menos peças móveis ou componentes mecânicos, os atuadores lineares são a escolha lógica para sistemas finos e leves. Embora eles não possam igualar a potência total dos motores de ruído tradicionais, não há nada como sentir sua mão “bater” em algo em VR, sentir gotas de chuva caindo através de seu controle ou ser capaz de perceber a textura da estrada através de suas mãos quando correndo em uma simulação.