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
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 |
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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 | | |
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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 | | |
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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 | | |
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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 | | ||
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长按静止 | 操控非常好 | | |||
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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:) | | |||
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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 | |
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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 | | |||
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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 | | |||
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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 | 无 | | |
感应灵敏度 | | ||||
漂移 | | ||||
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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