Por que os atuadores lineares estão substituindo os tradicionais Rumble Haptics para jogos

Apr 23, 2023

Desde que os primeiros controladores de console com rumble chegaram às mãos dos jogadores, conseguimos literalmente sentir o mundo do outro lado da tela. Os atuadores lineares são a última evolução desta tecnologia imersiva.

O efeito de vibração que todos conhecemos e amamos usa um método simples, mas engenhoso, para criar vibrações no controlador. Geralmente existem dois motores elétricos, um em cada garra, que giram um peso desequilibrado. Eles são conhecidos como rotores excêntricos e o princípio é o mesmo de ter uma máquina de lavar desbalanceada. À medida que o peso desequilibrado gira em torno dele, ele oscila, fazendo o controlador tremer. Ao variar a velocidade do motor, a intensidade e a frequência de vibração podem ser variadas.

Em controladores modernos que usam esse design, como o controlador do Xbox One mostrado abaixo, os dois motores rumble têm pesos de tamanhos diferentes.

Isso permite uma maior variedade de tipos de ruído e mistura de tipos de ruído. Os próprios motores também se tornaram muito mais fortes e precisos ao longo dos anos, então a experiência tátil de um controlador moderno, como os controladores da série Xbox, parece muito mais refinada e poderosa do que, por exemplo, um controlador PlayStation 2 DualShock.

No entanto, os controladores VR, o PlayStation 5 DualSense e o Nintendo Switch Joy-Cons não possuem esses motores de ruído. Em vez disso, eles usam um dispositivo conhecido como Atuador Linear, também conhecido como Atuador Ressonante Linear, ou às vezes um "motor de bobina de voz".

Um atuador linear recebe o nome de como ele move sua massa. Onde o motor rumble tradicional gira sua massa, um atuador linear move sua massa para trás e para frente ao longo de um eixo. Os atuadores lineares geralmente são rotulados dependendo de qual eixo eles estão alinhados. Eles são comumente usados ​​em smartphones para feedback tátil.

Os atuadores lineares usam uma bobina de voz igual à encontrada em um alto-falante. Uma bobina de voz é essencialmente um eletroímã. Em um alto-falante, a bobina de voz aciona o cone do alto-falante usando magnetismo. Ao alterar a frequência na qual a bobina de voz aciona o cone, o som pode ser reproduzido no ar.

Em um atuador linear, a bobina de voz aciona uma mola que possui uma frequência ressonante. Quando acionada em sua frequência de ressonância, a mola move uma massa dentro do atuador com força máxima. Quanto mais longe dessa frequência ressonante a bobina é conduzida, menos eficiente ela se torna. Os atuadores lineares só podem ser acionados dentro de uma faixa de frequência específica centrada em torno da frequência ressonante ideal da mola. Ir muito longe desse intervalo significa que a vibração precisa de muita energia para ser utilizável.

Dentro dessa faixa de frequência, os atuadores lineares podem recriar vibrações com níveis surpreendentes de detalhes. Na verdade, os desenvolvedores de jogos para o Nintendo Switch literalmente convertem arquivos de áudio em arquivos rumble para o recurso HD Rumble do console.

No controlador DualSense do PlayStation 5, o alto-falante embutido pode ser usado para aumentar os atuadores lineares nas bordas de suas faixas de frequência. Portanto, o alto-falante é usado para aumentar a vibração háptica e produzir som audível.

Os atuadores lineares parecem estar se tornando a escolha mais popular para feedback háptico. Entre os consoles da geração atual, os consoles da série Xbox da Microsoft são os únicos sistemas com motores de ruído excêntricos. No mundo da RV, todos os controladores da geração atual usam atuadores lineares e, em dispositivos móveis, são a única opção prática graças ao seu tamanho compacto e baixo consumo de energia.

Mais do que tudo, achamos que o impulso para atuadores lineares é impulsionado por mais do que apenas suas vantagens de custo, potência e detalhes refinados. Como o software que usamos se tornou tão detalhado e sofisticado, é necessária uma nova geração de tecnologia háptica.

À medida que a eletrônica se torna cada vez mais sólida, com menos peças móveis ou componentes mecânicos, os atuadores lineares são a escolha lógica para sistemas finos e leves. Embora eles não possam igualar a potência total dos motores rumble tradicionais, não há nada como sentir sua mão "bater" contra algo em VR, sentir gotas de chuva caindo no seu controlador ou ser capaz de dizer a textura da estrada através de suas mãos quando corrida em uma simulação.