Zapewne wielokrotnie słyszeliście o haptyce, technologii Force Feedback oraz TrueForce. Jednak czym one są w rzeczywistości? W dzisiejszym artykule przyjrzymy się bliżej im bliżej i wyjaśnimy czym jest TrueForce na przykładzie kierownicy Logitech G923.
Twórcy gier wideo oraz sprzętu od lat starają się, żeby wrażenie immersji gracza było jak najbardziej głębokie. W tym celu tworzą produkcje, które dostarczają nam coraz bardziej złożonych bodźców wzrokowych i słuchowych. Naturalnym krokiem była próba wzbudzania kolejnego zmysłu gracza, a konkretnie dotyku. I w tym momencie wchodzą do gry technologie haptyczne.
Haptyka – technologia dotyku i jej historia
Haptyka, czy też inaczej technologia dotykowa nie powstała na potrzeby gier jednak została w tej gałęzi rozrywki umiejętnie wykorzystana. Ma ona za zadanie tworzyć wrażenie dotyku poprzez przykładanie siły, wibracji lub innych ruchów do użytkownika.
Tak jak wspominałem wyżej pierwsze zastosowanie haptyki wcale nie dotyczyło gier. Jednym z najwcześniejszych jej zastosowań były samoloty. Tworzenie wibracji na drążkach sterowniczych ostrzegało pilotów przed tzw. przeciągnięciem maszyny i uderzeniami aerodynamicznymi, których pilot nie był w stanie wyczuć. Wibracja sterów ostrzegała go o niebezpieczeństwie. Sprzężenie zwrotne w postaci wibracji stosowano również w koparkach. Operator podczas kopania np. w piachu mógł wyczuć duży głaz i go ominąć, aby nie uszkodzić maszyny.
Haptyka w gamingu jest wykorzystywana już od lat siedemdziesiątych dwudziestego wieku. Najpierw trafiła do salonów gier i automatów na żetony. W 1976 roku Sega wypuściła grę Moto-Corss, która wykorzystywała haptyczne sprzężenie zwrotne, powodujące wibracje kierownicy podczas zderzenia z innym pojazdem.
Force Feedback został wprowadzony do gier samochodowych już w 1983 roku w grze TX-1 Tatsumi. Z kolei do pinballa technologia trafiła w 1989 roku.
Kolejnym wartym wspomnienia urządzeniem haptycznym była kamizelka Aura, która do sprzedaży weszła w 1994 roku. W rzeczywistości był to głośnik, który zakładało się na plecy. Według opisu producenta miał on za zadanie wprowadzić kolejny poziom realizmu grom przekazując wibracje symulujące ciosy i eksplozje jakie pojawiały się na ekranie. Urządzenie kosztowało bagatela 100 dolarów. Plecak należało podłączyć do wyjścia stereo audio. Był on kompatybilny z konsolami SNES, SEGA MEGADRIVE i innymi. Jak to działało w praktyce? Według opisów w sieci tak jak głośnik założony na plecy, czyli marnie.
Z kolei w 1995 roku Thomas Massie opracował system PHANToM (Personal HAptic iNTerface Mechanism). Urządzenie przypominało naparstki, które po założeniu dawał wrażenie dotykania obiektów prezentowanych na ekranie komputera.
Kontrolery wykorzystujące wibracje stały się bardziej powszechne w 1997 za sprawą kontrolera Rumble Pak dla Nintendo 64. W tym samym roku firma Immersion Corporation wydała Microsoft SideWinder Force Feedback Pro. Jednak najbardziej znanym i popularnych kontrolerem, którego premiera miała miejsce w 1997 roku jest Dual Analog Controller, czyli pierwszy kontroler PlayStation wyposażony w wibracje.
Kolejnym skokiem ewolucji haptyki był Steam Controller, który wszedł do sprzedaży w 2013 roku. Urządzenie wykorzystywało elektromagnesy zamiast silniczka elektrycznego na mimośrodzie. W 2015 Valve zmodyfikowało urządzenie wprowadzając siłowniki po obu stronach kontrolera.
Z kolei w 2020 roku Sony wypuściło kontrolery do PS5 dostosowujące opór spustów symulując np. naciąg cięciwy łuku.
TrueForce jako rewolucja w siłowym sprzężeniu zwrotnym
Przez lata technologia Force Feedback była udoskonalana pozwalając coraz lepiej odzwierciedlać to co dzieje się w grze. Dzięki temu kierownice przenosiły kolizje, brak przyczepności, utratę kontroli nad pojazdem. Jednak nadal nie było to wystarczające.
To skłoniło Logitech do opracowania technologii TrueForce, która przenosi siłowe sprzężenie zwrotne na zupełnie nowy poziom. Można powiedzieć, że jest to sprzężenie zwrotne w jakości HD z możliwością precyzyjnego kontrolowania sił oraz niespotykaną wcześniej częstotliwością aktualizacji.
W większości kierownic z Force Feedback wibracje tworzone są na podstawie wybranych profili i z wykorzystaniem ubogich bibliotek efektów dotykowych. Technologia ta została musiała radzić sobie z ograniczeniami wczesnych modułów USB i procesorów jednordzeniowych. W wyniku tego wrażenia generowane przez gry symulacyjne były w maksymalny sposób uproszczone i spłycone przez co nie były dokładnie odzwierciedlone.
TrueForce wykorzystana w kierownicy Logitech G923 działa w czasie rzeczywistym i zapewnia bezpośrednie renderowanie kinestetyczne i siłowe sprzężenie zwrotne. Obliczenia wewnętrzne wykonywane są z częstotliwością 4000 Hz, co przekłada się na realistyczne i prawdziwe doznania podczas wyścigów.
Dotykowe sprzężenie zwrotne pozwala poczuć w dłoniach to co dzieje się na ekranie monitora. Kierownica odzwierciedla obroty silnika, rodzaj nawierzchni, zmiany w terenie, kontakt opon z podłożem a także zmianę warunków pogodowych. Dzięki temu dosłownie czujesz przyczepność opon, wyboje, zderzenia oraz przeciążenia. To wpływa nie tylko na zwiększenie czasu reakcji, ale także zwiększa immersje, dzięki czemu można poczuć się jak podczas prowadzenia prawdziwego samochodu. Rozgrywka na urządzeniach bez TrueForce sprawia, że wrażenia stają się spłycone i mniej satysfakcjonujące.
TureForce w pełnej okazałości można poczuć w Snowrunner, iRacing, GRID (2019), Assetto Corsa Competitzione, Gran Turismo Sport.
Materiał powstał we współpracy z firmą Logitech.
