触摸屏性能优化

----作者:李国权     20150410

 

 

 

触摸屏性能相关因素:(依重要次序排列)

1.      所用方案(自电容/互电容)、半导体厂家/IC/算法

2.      模组厂TP工艺/玻璃/材质

3.      触屏firmware的优化

4.      FAE调屏、对参数的优化

另外,手机整体触控体验还取决于:手机软件架构对用户操作的优先响应处理方式、CPU处理能力、内存、GPU等等因素。 但大多数情况下,客户已经选定了平台和TP,工程师留下可以做的,就只能让FAE调调屏、改改参数而已。

 

 

本文从另一个角度出发,着手优化TP

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国内中低端手机现状:

基于成本考虑,客户偏向选择低成本触摸屏,而低价屏的性能比较差。触屏是手机最关键的性能部件,直接影响用户操作体验。目前触屏常见问题和性能局限如下:

1.      划线不够平顺---影响手写、滑动菜单;

2.      分辩率低---画圆不够圆滑---低速拖动界面时,界面会抖动,移动不够平滑  

3.      拖动带延时感---原厂软件算法做得不够好,为了画线的圆滑从而牺牲速度。

4.      按下、抬起反应不够迅速。  

5.      另外若选择价格贵的触摸屏,成本太高,没有成本优势。最后即使是选定了高端触摸屏,也会面对着不同程度的性能问题。

 

面对上述问题,本文给出解决方案,在不需增加任何成本的情况下,运用软件优化触摸屏的性能:

 




手机端软件优化方案:

在手机端软件系统里,嵌入一软件模块-----触摸屏数据处理优化模块:

 

该软件模块针对触屏数据,做二次加工优化。模块设计从触摸数据的点、划、线、按下、抬起、慢速滑动、快速滑动等等从各方面入手,对触摸操控性能全面改善,以最终达到优化触屏性能-优化客户和用户体验的目的。

 



优化改善效果:




触摸屏数据处理优化模块特色:

l        软件植入安卓系统,不受触摸屏限制

l        适用于所有手机/软件操作系统

l        适用于所有触摸屏(敦泰、汇顶系列触屏已大量验证)(因为数据处理对象是原始坐标数据)

l        大幅提升中低端触摸屏触控效果

l        没副作用,不会对触控数据产生过矫正副作用

 



核心技术:

在另一章附上软件源代码,详细讲述其原理、软件编程、实现等细节






优化前后对比效果:

 

1.    一个性能比较低端的某xx05型号TP,优化前后,慢速画圆和画线轨迹对比图:

下图:一只手指在屏幕上画轨迹画圆的镜像,上边是原始轨迹,下边是加了优化器的轨迹

优化前:抖动比较大,画圆和线跳跃、不平整、不顺滑

优化后:基本消除抖动,画圆和线比较平整、顺滑,改善幅度非常明显

 

 

 

2.再来看看另一款中端型号TP,优化前后,中等速度画圆轨迹效果对比图:

 

中等速度情况下,两者画圆都比较圆滑,

优化前(右):点距比较大,暴露了其分辨率不足,这会导致移动屏幕时产生抖动

优化后(左):报点比原来密集了很多,点距细微,分辨率提高,这使得操控屏幕内容移动变得平滑

 




3.优化后、与优化前的综合测试结果对比:

 

TP性能

测试结果 VS

 

 

1#手机

2#手机

对比苹果手机

 

优化后

优化前

例子:iphone

 

慢速

基本消除抖动

抖动、跳跃非常明显

非常平稳,像纸张在指端上移动,业界标杆

 

图像移动变化比较平稳,模拟达到1像素精度

滑动分辨率>5像素,很差

图像移动变化细腻,精确到1像素

 

划滑动过程中能看清内容、文字

滑动过程中,不能看清内容、文字

滑动过程中,文字图片内容都非常清晰

 

视觉比较平滑舒服

易视觉疲劳

视觉非常平滑舒服。

 

中速

移动存在延时、拖尾(必须由TP端修改)

移动存在延时、拖尾

完全感觉不到延时,没拖尾,非常迅速

 

 

浏览网页、菜单、内容、文字等比较平顺

浏览网页、菜单,内容,文字抖动明显,易视觉疲劳

浏览网页等内容,非常清晰、平顺.

 

快速

快速响应性能还与CPU&安卓系统有关

快速响应性能还与CPU&安卓系统有关

苹果ios系统响应非常迅速、实时,不愧为业界标杆

 

 

 

复合速率

顺畅、平滑,滑动分辨率接近1像素

某xx05 TP属中低端。滑动分辨率>5像素,很差。这是造成抖动的主要原因

不同速度下,图像滑动都非常细腻,完美

 

 

启动划屏

在不影响误触发点击的情况下,最大优化灵敏度

划屏启动灵敏度不高,让人感觉有很大的延时,不灵敏

非常好

 

点击

无修改


操控非常好

 

 

长按静止



操控非常好

 

 

其他



插充电器时有少概率触屏不灵敏(连苹果也有bug:),看来软件也不是万能的啊:)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

结论:

测试结果表明,优化后的软件效果非常突出

 

 

 

附上测试建议表:这些说明TP性能是由哪些点、面优化而得来提高的

 

1.      这些点综合决定了触屏性能

2.      软件TP优化方案,优化出发点

TP性能

测试项

说明

测试标准

软件TP优化方案

 

 

 

慢速

左右滑屏

桌面APP移动、翻页

无抖动、或无明显抖动

在手机端软件,做触摸数据优化:在绝不影响其它性能的情况下,优化触摸效果

 

上下滑屏

浏览网页

移动、滑动平稳

 

缓慢移动

菜单向上向下浏览

图像滑动细腻、视觉平滑

 

极慢移动



 

中速

画线、圆

所有厂家TP都会或多或小存在拖尾现象,这是因为TP过滤噪声而用了软件滤波器的缘故

拖尾小或不拖尾

处理:1.供应商修改TP软件,关掉拖尾。2.其余优化交由手机端软件

 

浏览菜单

无抖动、无跳点

 



 

快速

画线、圆

快速划屏时,平均值滤波器是不起作用的。因此应没有拖尾现象。

画线圆滑

无处理。取决于TP芯片及其firmware

 

翻页菜单

无拖尾、反应迅速、实时

 


流畅

 

复合速率

画直线、曲线、圆

不同速度、画直线、画圆

不同速度画圆、画线,要求圆滑、无明显跳跃

TP性能主要体现在中慢速上,中慢速是否OK直接影响用户触摸体验

 

常规使用

菜单 APP

顺畅、平滑

 

启动划屏

点击和滑屏区分

判断是否为滑屏事件的移动距离,太大会有延时,太小会误触发单击

划动不能感觉不到延时

处理:提高划屏启动灵敏度

 

点击

点击打开APP

触屏太灵敏,有时候点击一下会误认为滑动事件,造成误识别

响应准确

暂无修改

 

点击和滑屏区分

响应准确

 


 

长按静止

由滑动到停止


屏幕即时静止

暂无修改

 

长按


无跳点、无拖动

 

其他

插充电器


外界因素影响下性能稳定

 

感应灵敏度



 

漂移



 



 

 

结束语:

本文从另一个角度出发,着手优化TP,正是从手机端软件入手,嵌入坐标数据流处理模块,来达到优化TP性能目的。测试结果表明,改善效果令人触目,优化后的软件完胜未优化前的软件。

由于时间有限,目前只优化这第一阶段。

进一步会继续优化TP余下部分,下一章待续…

1. IC的报点率的影响、点击优化、零延时等等

2.从安卓架构出发优化TP反应延时问题