선형 액추에이터가 게임을 위해 기존의 럼블 햅틱을 대체하는 이유

럼블을 특징으로 하는 최초의 콘솔 컨트롤러가 게이머의 손에 들어온 이후로, 우리는 말 그대로 화면 반대편에서 세상을 느낄 수 있었습니다. 선형 액추에이터는 이 몰입형 기술의 최신 진화입니다.

전통적인 럼블의 작동 방식

투명한 Sony DualShock 4 컨트롤러. — 툴/Shutterstock.com

우리 모두가 알고 사랑하는 럼블 효과는 간단하면서도 독창적인 방법을 사용하여 컨트롤러에서 진동을 생성합니다. 일반적으로 각 그립에 하나씩 불균형 추를 회전시키는 두 개의 전기 모터가 있습니다. 그들은 편심 로터로 알려져 있으며 원리는 불균형 세탁기를 사용하는 것과 동일합니다. 균형이 잡히지 않은 무게가 회전하면서 컨트롤러가 덜컹거리게 만듭니다. 모터의 속도를 변경하여 강도와 진동 주파수를 변경할 수 있습니다.

아래 표시된 Xbox One 컨트롤러와 같이 이 디자인을 사용하는 최신 컨트롤러에서는 두 개의 럼블 모터의 크기가 서로 다릅니다.

Microsoft Xbox One X 컨트롤러 내부. — 010110010101101/Shutterstock.com

이것은 더 넓은 범위의 럼블 유형과 럼블 유형의 혼합을 허용합니다. 모터 자체도 수년에 걸쳐 훨씬 강력하고 정밀해졌으며 Xbox 시리즈 컨트롤러와 같은 최신 컨트롤러의 햅틱 경험은 예를 들어 PlayStation 2 DualShock 컨트롤러보다 훨씬 세련되고 강력하게 느껴집니다.

그러나 VR 컨트롤러, PlayStation 5 DualSense 및 Nintendo Switch Joy-Cons에는 이러한 럼블 모터가 없습니다. 대신, 그들은 Linear Resonant Actuator 또는 때때로 “보이스 코일 모터”로 알려진 Linear Actuator로 알려진 장치를 사용합니다.

선형 공진 액추에이터 작동 방식

선형 액추에이터는 질량을 이동하는 방식에서 이름을 얻습니다. 전통적인 럼블 모터가 질량을 회전하는 곳에서 선형 액추에이터는 질량을 축을 따라 뒤로 이동합니다. 선형 액추에이터는 일반적으로 정렬되는 축에 따라 레이블이 지정됩니다. 햅틱 피드백을 위해 스마트폰에서 일반적으로 사용됩니다.

선형 액추에이터는 확성기에서 볼 수 있는 것과 동일한 보이스 코일을 사용합니다. 보이스 코일은 본질적으로 전자석입니다. 확성기에서 보이스 코일은 자기를 사용하여 스피커 콘을 구동합니다. 보이스 코일이 콘을 구동하는 주파수를 변경함으로써 소리가 공중에서 재생될 수 있습니다.

선형 액추에이터에서 보이스 코일은 공진 주파수를 갖는 스프링을 구동합니다. 공진 주파수로 구동될 때 스프링은 최대 강도로 액추에이터 내에서 질량을 움직입니다. 그 공진 주파수에서 멀어질수록 코일은 덜 효율적이 됩니다. 선형 액추에이터는 스프링의 최적 공진 주파수를 중심으로 특정 주파수 범위 내에서만 구동될 수 있습니다. 그 범위를 너무 많이 벗어나면 진동을 사용하려면 너무 많은 전력이 필요합니다.

해당 주파수 범위 내에서 선형 액추에이터는 놀라운 수준의 디테일로 진동을 재현할 수 있습니다. 사실, Nintendo Switch용 게임 개발자들은 말 그대로 콘솔의 HD Rumble 기능을 위해 오디오 파일을 럼블 파일로 변환합니다.

PlayStation 5의 DualSense 컨트롤러에서 내장 스피커를 사용하여 주파수 범위의 가장자리에서 선형 액추에이터를 보강할 수 있습니다. 따라서 스피커는 햅틱 진동을 증가시키고 가청 사운드를 생성하는 데 사용됩니다.

선형 액추에이터가 햅틱의 새로운 표준인 이유

선형 액추에이터는 햅틱 피드백을 위한 가장 인기 있는 선택이 되고 있는 것처럼 보입니다. 현재 세대 콘솔 중에서 Microsoft의 Xbox 시리즈 콘솔은 편심 럼블 모터를 고수하는 유일한 시스템입니다. VR 세계에서 현재 세대 컨트롤러는 모두 선형 액추에이터를 사용하고 모바일 장치에서는 컴팩트한 크기와 낮은 전력 요구 사항 덕분에 유일한 실용적인 옵션입니다.

무엇보다 우리는 선형 액추에이터에 대한 추진력이 비용, 전력 및 정교한 세부 이점 이상에서 비롯된 것이라고 생각합니다. 우리가 사용하는 소프트웨어가 너무 상세하고 정교해지면서 새로운 세대의 햅틱 기술이 필요합니다.

전자 장치가 더 적은 수의 움직이는 부품 또는 기계적 구성 요소로 더욱 견고한 상태가 됨에 따라 선형 액추에이터는 얇고 가벼운 시스템을 위한 논리적 선택입니다. 전통적인 럼블 모터의 강력한 성능을 따라잡을 수는 없지만 VR에서 손이 무언가에 “충돌”하는 느낌, 컨트롤러를 통해 빗방울이 떨어지는 느낌 또는 손을 통해 도로의 질감을 말할 수 있는 것과 같은 것은 없습니다. 시뮬레이션에서 경주.