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TRAKTOR S4 Haptic Drive 研发背后的故事

官方新闻稿 发布于 2019-01-18 ·

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随着全新的 TRAKTOR KONTROL S4 MK3 问世,Native Instruments 全新的 Haptic Drive™(触感震动转盘)颠覆了人们 DJ 的方式,它们能使用户实时触碰到音乐中的 Cue 点。近期,我们与 Mario Westhoff,Tim Ruetz,David Speith 以及 TRAKTOR 团队的主要工程人员探讨了这项新技术实现背后的故事。


随着全新的 TRAKTOR KONTROL S4 MK3 问世,Native Instruments 全新的 Haptic Drive™(触感震动转盘)颠覆了人们 DJ 的方式,它们能使用户实时触碰到音乐中的 Cue 点。近期,我们与 Mario Westhoff,Tim Ruetz,David Speith 以及 TRAKTOR 团队的主要工程人员探讨了这项新技术实现背后的故事。

当然,全新的 TRAKTOR KONTROL S4 MK3 的亮点不仅仅只是新的转盘,而是联系更加紧密的软硬件结合,让您在表演的时候能感到强烈的与设备、软件的融为一体的感觉。

DJ 的根源由物理世界的唱机而来的。TRAKTOR 从一开始就在探索如何把数字技术与传统的 DJ 根源有机结合,探索并推行了 DJ 控制器这种把物理世界的操作与数字控制结合在一起的概念。当然这种概念既包含使用时间码这种数字黑胶控制,也包含了在首代 S4 中使用的磁感控制技术,让数字转盘的手感更接近现实。

全新的 TRAKTOR KONTROL S4 将所有这些体验结合在了一起。 正在申请专利的 Haptic Drive™ 核心技术,通过全新 Traktor Pro 3 软件与硬件功能协同工作,可以更直观地让您感受音乐。

这种触觉技术的独特之处在于它的电机以及其他元件,它们能使 S4 的转盘变成一个会主动旋转的转盘——它们已经可以完成一些以前在控制器上无法实现的转盘技巧,例如当手指控制转盘经过一个 Cue 点时,手指会感受到震动提示。在未来,TRAKTOR PRO 软件更新后,Haptic Drive™ 还会有更多可以被开发的功能。在进行转盘对拍的时候,您能感受到转盘的扭力,就像传统的黑胶唱机一样。同时,这个转盘也能识别出一些特定的动作,比如快速回转(Backspin)时,转盘的扭力会瞬间降低,就像放在唱片垫上的唱片进行回转时一样。因为这些反馈都是由软件控制的,所以您可以根据自己的喜好对这些细节参数进行控制。


这些新奇的想法能够变成现实是因为 Native Instruments 在新技术的研发上投入了大量时间,这些技术在当初设计时甚至根本不是为了 DJ 控制器而产生。起初,创始人 Stefan Schmitt 使用类似的方法做出了一个早期的实验原型。David Speith 是一名工程师,也是 NI 的硬件开发人员,他一直都在思考如何将这种触感(Haptic)技术应用到业界。触感技术是他攻读研究生时的一个课题,后来成为了他在 Native Instruments 工作后的研究方向。于是呢,以 Speith 的研究成果以及 Schmitt 的工作作为基础,Haptic Drive 开始成为 Native Instruments 内部技术研发的一个重点。

三年多来,Speith 一直参与研究,原型设计,工程设计和测试转盘,同时参与软件开发和触感(Haptic)算法的实现。最终,Speith 研发的技术满足了现实世界的音乐需求,触感(Haptic)反馈被证明是控制 TRAKTOR 的完美方案。

 “我构建了一个完整的,功能齐全的触觉反馈原型机”,Speith 说,“这就是转盘模式的诞生。”我们正在思考如何创造一个全新的方式,使用硬件来操控软件,而触感转盘的动力学,机械性和直观性为这种全新的操作模式奠定了完美的基础。“您能够得到实时操控的反馈,并且您能够靠震动触感随时感知到操作的回馈——这就是触感(Haptic)技术的意义。触觉感应是双向的——操控和感受是二位一体的概念。正是这样,使用触感(Haptic),您可以在操作时训练出肌肉记忆——这甚至不需要太多思考……因为这就是人类最直观的感受。旋转的转盘,就是感受和乐趣。”

(Mario Westhoff, Tim Ruetz, David Speith, Ingo Gansera)

完成原型后,真正的工作就可以开始了。此后,我们开始了密集的用户测试,以确保触感(Haptic)技术能很好的提供 DJ 用户在表演时的需求。这些测试对触感(Haptic)技术在 DJ 控制器上的成功应用的贡献可以说是举足轻重。

“这项技术是一项非常强大的工具,” Mario Westhoff 说。 作为首席结构工程师,Westhoff 负责 Haptic Drive™的整个开发,同时他也是新 S4 的首席工程师。“我们可以模拟物理——也就是模拟现实。比如说你可以控制这个转盘来模拟一个巨大的质量(扭力),这是完全没有问题的,但是最重要的是:这真的是用户想要的吗?这时我们就需要进行用户测试了。在产品研究开发的这一边,我们尽可能提供我们所能提供的可能性,但是最终还是由用户测试来决定最适合的参数是什么。”

“我当时非常兴奋,” 高级电子工程师 Tim Ruetz 说。 “我当时正在开发第一个固件版本,让电机动起来,看着它旋转。然后在之后的某个版本,我们让它开始真正地模拟物理。当我第一次触摸转盘,尝试使用手指加速、制动它,并看到它真的因为我的操作而做出反应时,我太兴奋了,因为我以前从未有过这样奇妙的体验。

与旋钮或显示器不同,那时候没有现成的部件可以完成 TRAKTOR 团队对 Haptic Drive™ 的需求。甚至像电机这样的基础部件也成了实现需求的拦路虎。Westhoff 说,硬件供应商很难理解为什么有人会需要这些东西——不过考虑到团队要求的独特技术参数需求,供应商的怀疑倒显得合情合理。所以,到最后,TRAKTOR 团队决定开始自己研发定制的电机模组,以满足 S4 的独特要求。

还有一些东西也缺失了:一个真正的转盘有着厚实的重量,甚至是黑胶唱片也有其本身的重量。因此,我们必须在软件中创建出这种感觉的模拟算法。团队认为,如果仅仅是直接从(物理上)模仿这些功能的话是说不通的,与之相反,团队创建了一个新的硬件/软件混合设计,以模拟两者的物理感受,以制作出既能吸引经验丰富的 Scratch DJ 又能吸引纯数字 DJ 的控制器。

不同背景的工程师和管理人员从没有比此刻更协同的在 S4 的开发过程中进行配合。 他们甚至在密集的开发过程中搬到了同一个办公室,以消除协作的障碍、提供持续的交流反馈。 他们说,与之前我们只能一个一个测量传感器的数值不同,现在我们可以和整个团队保持紧密交流,更好的把软件算法和硬件功能结合,创造出完美的软硬件配合体验。

我们都习惯从显示屏获取信息反馈,但触感(Haptics)给人的体验就像是在手指这里有一个您能感受到的“显示器”。(在夏天的一次“无障碍”主题活动上,有着视觉障碍的音乐人们也顺利尝试和体验了 S4。事实证明,S4 的触感转盘可以同时让视觉正常,或是失去视觉的 DJ 都能感受到这些创新带来的魅力。)

 

Haptic Drive™ 不会仅仅在 S4 中被应用。S4 里有很多功能与设计将来会在后续的 TRAKTOR 中被保留——而触觉技术本身就是一个值得 NI 花上时间精力去研发的重要部分。此外,由于触觉功能本身可以响应软件,因此拥有 Haptic Drive™(触感震动转盘)功能的 S4 可以随着软件的更新迭代以及用户的偏好设置而改变转盘的特性。


所有这些都是当多才多艺的来自不同团队的成员们聚集在一起,当纯粹的发明创造遇到了真正使用的用户时,催化出来的绚丽景象。

“我坚定地相信创新的重要性,因为创新是需求之母”,斯佩思说。一开始它(触感)只是一项纯粹的研究,而现在这项创新已与现实世界的 DJ 行业紧密相联。“是的,这是一个经历了很多很多设计原型后才开始看到反馈的旅程”,Speith 说。

“当我第一次看到 DJ 们在用它的时候,”韦斯特霍夫打断道。 “我看到他们脸上的微笑,看到他们是如何瞬间爱上这个 Haptic Drive™(触感震动转盘)。那种感觉实在是太棒了。”



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文章出处 https://mp.weixin.qq.com/s/eAeV2pp3pdoE5lJBw315jQ

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