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電玩游戲應用擁有多項技術層級，尤其是在軟件方面，然而游戲本身的才是主角。 繪圖與處理速度能限制或展現游戲中軟件的開發狀況，因此最容易受到消費者和評論家關注。而主機控制器(console controller)也一樣非常重要。電玩控制器的接口方式不斷推陳出新，目的就是為了能與屏幕上所顯示出來的場景進行更有效的互動。 雖然多數電玩游戲的開發都著重在軟件和處理器上，但許多重大的創意和前瞻想法都與控制器相關。由于游戲系統及外圍廠商努力改善玩家與其系統互動的方式，因此無論是在人體工學、風格、功能、或是特色等方面都不斷地在開發改進。 尋找新的典范 我們可能都還記得具備四方形底座的Atari 最早期控制器，其中央有一根游戲桿，旁邊還有一顆按鍵的設計對于當時的電玩游戲而言已相當足夠。因為當時所需要的只有基本的方向控制和一個選擇按鍵，就可以進行游戲，而這個控制器則完全符合所需。任天堂后來發表了四方形控制器的任天堂娛樂系統(Nintendo Entertainment System)，其中方向按鍵取代了游戲桿，而且還增加第二顆按鍵，這是以現有技術開發出來的重大改變。 從那時開始，控制器就開始變得越來越復雜。現在，標準的游樂器主機控制器上具備比以往更多的按鍵，而且每個按鍵都擁有更強大的功能。具備壓力感應間斷作用的按鍵讓其觸發作用獲得更好的控制，尤其對于駕駛類電玩游戲中的煞車與加速控制特別有用。 而按鍵組合在格斗游戲中也電容對電壓轉換器乃是利用切換式電容器技術。震動功能(rumble-packs)則讓玩家能體驗真實感覺，而不再只是聲光效果而已。由于游戲桿具備的卓越模擬功能性，讓其在最新的控制器上重現生機。電容式感測技術(電容式觸控感應)是最新的接口技術，能提高游戲控制器的可用性，以及最炫的機械設計。 電容式感測技術概觀 電容式感測最常用于個人計算機觸控板與可攜式媒體播放器上。手機制造商也開始投入資金來推廣其用途，并已開發出數種機型銷售上市。簡單的架構、裝置防水性及堅固的機械式設計等都是電容式感測接口極具吸引力的特性。 方法 要達到電容式感測效果有好幾種方式，但基本的要素卻固定不變。其中，電容式傳感器不過是在印刷電路板中連接至控制器電路上的銅片(pad)。感測按鍵與其連接導線的組合會在其周圍產生電容。 設計時所考慮的接地面、金屬支撐裝置、還有其它電子與機械組件都會影響傳感器的電容值。一般認為傳感器電容值等同于它與接地面之間的電容值。當具有導電性的觸發物質(例如手指)靠近傳感器到一定程度時，該電容值就會增加。這是因為導體本身會在傳感器與接地面之間產生更多可能的路徑，愈多的路徑則會產生愈多的場線，這樣一來就會提高整個電容值。 在電容式傳感器的前端是由切換式電容器(switched capacitors)、內部電流源或是具有外部電阻器的電壓源所組成。這些方法都是為了要在感測電容器上輸入電壓值。而該電壓值可透過ADC、或由比較器所構成的充電時間量測電路之處理，然后到達計數器或定時器。數字輸出值被電容式感測系統的數據處理和決定(decision-making)所使用時，則會在ADC 輸出值中產生轉變或在電容質中的計數值產生模擬轉變。稍后我們會深入討論常用的兩種方法，也就是弛張震蕩器(relaxation oscillation)以及連續近似法(successive approximation)。 實際設計 要在實際的設計中構建一個電容式傳感器并不難。如上所述，電容式傳感器不過就是在印刷電路板上放置一塊導體片，通常是銅片。而這塊導體片經由觸發物質—通常是手指，不僅能直接連結至控制組件；并可以直接與其互動。感應板則置于感測區域正下方的一層覆蓋層(overlay)表面上。傳感器與覆蓋層之間最好不要有任何空氣，而且要用不導電的接合劑將傳感器基板緊緊黏附在覆蓋層上。 控制電路可以設置于傳感器附近，而且越近越好。傳感器在機械結構上的需求決定了控制電路的配置。傳感器與控制電路距離越遠，則傳感器與接地面間的原生電容值就會隨之增加，因為導線會與周圍環境互動，并進而增加電容值；距離越長，增量就越明顯。 雖然要規定出最大的距離并不容易，但一般來說，6 到12 英吋可算是功能上限了。電容感應應用裝置的基板并非固定的；其中，最常見的設計是具備銅導線的基本FR4 印刷電路板。此外，附有銅片的彈性印刷電路板(通常用聚亞酰胺薄膜—Kapton)也很常見。彈性基板能夠讓機械設計更為容易，尤其是在彎曲的表面上。印刷在彈性物質上如碳或銀的導電墨水，能以極低的成本制作電容式傳感器，但這當中會因為彈性物質無法上焊錫，而需要控制印刷電路板以及連接器。 透明的導電物質，例如氧化銦錫(Indium TinOxide；ITO)也快速地被廣泛使用在觸控式屏幕的應用中。ITO 傳感器會被印刷在玻璃或是聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)薄膜上，然后再結合上最終的設計成品。雖然目前已有玻璃覆晶(chip-on-glass)用于控制這類的應用，但是在印刷電路板上使用彈性連接器或是熱把焊接(hot bar soldering)卻是更經濟的方法。 |
