羅技工程師告訴你該怎樣測(cè)試游戲鼠標(biāo)的準(zhǔn)確性

導(dǎo)語(yǔ)：國(guó)外科技網(wǎng)站Tested編輯Norman Chan造訪了知名外設(shè)廠商羅技位于瑞士洛桑的研發(fā)中心，了解到了許多影響游戲鼠標(biāo)性能的秘密。他發(fā)現(xiàn)，在人們熟悉的DPI之外，還有其他許多技術(shù)指標(biāo)與鼠標(biāo)準(zhǔn)確性息息相關(guān)。

以下是Chan的報(bào)道全文：

讓我們的文章從一個(gè)問(wèn)題開(kāi)始：作為一個(gè)游戲玩家，你對(duì)自己鼠標(biāo)的準(zhǔn)確性有多了解呢？也許，有讀者會(huì)將鼠標(biāo)包裝盒上的DPI數(shù)值作為答案?？蓪?shí)際上，影響一款鼠標(biāo)性能和準(zhǔn)確性的因素還有很多，要客觀評(píng)價(jià)一款游戲鼠標(biāo)其實(shí)并不容易。對(duì)于專(zhuān)業(yè)玩家以外的大部分用戶來(lái)說(shuō)，通常鼠標(biāo)的光學(xué)引擎在準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了感知閾值。因此，影響日常使用體驗(yàn)的因素往往更加主觀，其中包括整體重量、外型以及按鍵表面材質(zhì)等。

上周，筆者有幸訪問(wèn)了羅技最重要的研發(fā)機(jī)構(gòu)，位于瑞士洛桑的丹尼爾·博雷爾創(chuàng)新中心（Daniel Borel Innovation Center）。那里，羅技工程師們展示了打造一款游戲鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)流程，介紹了影響鼠標(biāo)定位準(zhǔn)確性最為重要的幾個(gè)影響因素。

需要指出的是，雖然羅技公司負(fù)擔(dān)了筆者從美國(guó)到瑞士洛桑的差旅費(fèi)用，但他們并沒(méi)有對(duì)本文以及隨附的視頻內(nèi)容作出任何要求。不僅如此，無(wú)論對(duì)于消費(fèi)者還是硬件測(cè)評(píng)人員來(lái)說(shuō)，羅技工程師所介紹的信息都非常有意義。拋開(kāi)具體的生產(chǎn)廠商，對(duì)于了解和評(píng)價(jià)任何一款鼠標(biāo)來(lái)說(shuō)，他們談到的知識(shí)都能發(fā)揮很大作用。

據(jù)羅技高級(jí)工程師弗朗索瓦·莫里爾（Fran?ois Morier）介紹，在研發(fā)面向下一代游戲鼠標(biāo)的光學(xué)引擎時(shí)，他們主要嘗試在四個(gè)性能指標(biāo)上做出提升。它們分別是追蹤質(zhì)量、表面適應(yīng)性、能耗水平以及元件體積。

從市場(chǎng)需求來(lái)看，在縮小元件體積同時(shí)，羅技當(dāng)然也期望降低光學(xué)引擎的能耗水平。但在實(shí)際研發(fā)過(guò)程中，上述四個(gè)性能指標(biāo)的改進(jìn)步調(diào)并不會(huì)完全保持同步，且某些指標(biāo)之間甚至可能存在矛盾。例如，增強(qiáng)光學(xué)引擎的表面適應(yīng)性后，鼠標(biāo)將能在光滑玻璃表面上使用。但達(dá)到這一目的卻需要依賴特定成像技術(shù)，從而導(dǎo)致追蹤準(zhǔn)確性和能耗水平受到影響。由此可見(jiàn)，在某些時(shí)候，達(dá)成特定研發(fā)目標(biāo)需要在各個(gè)指標(biāo)之間尋求均衡，從而滿足不同用戶人群的需要。

羅技高級(jí)工程師弗朗索瓦·莫里爾

當(dāng)玩家們?cè)谑髽?biāo)墊上使用有線游戲鼠標(biāo)時(shí)，他們最看重的性能指標(biāo)也許會(huì)是準(zhǔn)確性。此時(shí)，DPI就成了關(guān)注的焦點(diǎn)。作為一個(gè)最初出現(xiàn)在打印機(jī)上的性能參數(shù)，DPI（每英寸點(diǎn)數(shù)）與鼠標(biāo)的光學(xué)引擎靈敏度成正比。在羅技工程師的口中，DPI被更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)腃PI（每英寸測(cè)量數(shù)）代替。后者代表鼠標(biāo)在平面上每移動(dòng)1英寸距離時(shí)，光學(xué)引擎成像元件讀取反射光信號(hào)，并向計(jì)算機(jī)發(fā)回的指令數(shù)。

在某種意義上，DPI（或CPI）之于鼠標(biāo)，就如總像素?cái)?shù)之于數(shù)碼相機(jī)。在鼠標(biāo)上，較高的DPI并不等于較大的成像元件，就如總像素?cái)?shù)較高的數(shù)碼相機(jī)并不一定配備大尺寸的感光件。DPI較高也并不等于鼠標(biāo)性能更好，就如總像素?cái)?shù)較高的數(shù)碼相機(jī)并不一定有著更好的照片質(zhì)量。

出于產(chǎn)品設(shè)計(jì)或成本控制需要，鼠標(biāo)中的光學(xué)引擎體積往往做得很小。如此一來(lái)，較高的DPI值往往源于對(duì)反射光的放大過(guò)程。實(shí)際工作時(shí)，光線首先從光學(xué)引擎的光源發(fā)出，投射到鼠標(biāo)墊或其他材質(zhì)表面，再在反射至成像元件的過(guò)程中被一塊或多塊塑料鏡片放大。因此，較高的DPI可能源自鏡片放大作用產(chǎn)生的更多光信號(hào)。由于成像元件本身尺寸沒(méi)有改變，這些額外產(chǎn)生的信號(hào)可能包含更多噪點(diǎn)，反而降低準(zhǔn)確性。

在測(cè)試鼠標(biāo)光學(xué)引擎準(zhǔn)確性的過(guò)程中，引擎靈敏度只是羅技工程師們關(guān)心的眾多指標(biāo)之一。其實(shí)，對(duì)于分辨率以外的其他許多指標(biāo)來(lái)說(shuō)，使用系統(tǒng)自帶的繪圖程序就可以進(jìn)行簡(jiǎn)單評(píng)估，下面就讓我們來(lái)一一看來(lái)：

角誤差：對(duì)于鼠標(biāo)來(lái)說(shuō)，追蹤自身的縱向或橫向運(yùn)動(dòng)較為簡(jiǎn)單，而斜向運(yùn)動(dòng)則較為困難，后者是由縱橫兩個(gè)方向的矢量組合而成。在進(jìn)行矢量疊加時(shí)，鼠標(biāo)的光學(xué)引擎和數(shù)字信號(hào)處理芯片需要作出某種程度的預(yù)測(cè)，從而對(duì)自身的斜向運(yùn)動(dòng)角度進(jìn)行預(yù)判。只有這樣，才能對(duì)屏幕指針的軌跡進(jìn)行相應(yīng)修正，避免出現(xiàn)階梯狀現(xiàn)象。但是，這種預(yù)判和修正又不能過(guò)火，否則用戶將無(wú)法在繪圖程序中畫(huà)出光滑的曲線。測(cè)試角誤差的簡(jiǎn)單方法之一，就是在繪圖程序中緩慢的畫(huà)出一個(gè)圓形。

速度誤差：如前文所述，提高光學(xué)引擎靈敏度的副作用之一就是會(huì)增加信號(hào)噪點(diǎn)，也降低了高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的鼠標(biāo)準(zhǔn)確性。理論上，當(dāng)鼠標(biāo)在固定的兩點(diǎn)間快速來(lái)回移動(dòng)，屏幕指針的起點(diǎn)和終點(diǎn)應(yīng)該完全重合。如果現(xiàn)實(shí)中沒(méi)有做到這一點(diǎn)，則說(shuō)明鼠標(biāo)光學(xué)引擎在增加靈敏度的過(guò)程中犧牲了速度準(zhǔn)確性。

軌跡波動(dòng)：這一現(xiàn)象在游戲過(guò)程中并不容易發(fā)現(xiàn)，當(dāng)指針軌跡平滑化功能開(kāi)啟時(shí)更是如此。但在設(shè)計(jì)制圖軟件中，如果用戶嘗試手工繪制垂直或水平直線，則可能見(jiàn)到鼠標(biāo)軌跡上下或左右擺動(dòng)。導(dǎo)致軌跡波動(dòng)的原因，同樣是靈敏度提高帶來(lái)的信號(hào)失真現(xiàn)象。

在設(shè)計(jì)軟件中用鼠標(biāo)手工畫(huà)線的結(jié)果

指針跳躍：當(dāng)無(wú)線鼠標(biāo)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，會(huì)關(guān)閉自身光學(xué)引擎來(lái)降低能耗。當(dāng)鼠標(biāo)傳感器發(fā)現(xiàn)自身移動(dòng)超過(guò)某個(gè)閾值時(shí)，又會(huì)再次開(kāi)啟它。設(shè)置這一閾值的大小頗具技巧性。從節(jié)省能耗出發(fā)，這一閾值越高越好，但從精細(xì)緩慢移動(dòng)時(shí)的準(zhǔn)確性出發(fā)，這一閾值卻又越低越好。因此，當(dāng)用戶非常緩慢的移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，光學(xué)引擎可能時(shí)開(kāi)時(shí)關(guān)，屏幕指針就會(huì)走走停停，甚至出現(xiàn)跳躍。

采樣頻率與圓漂移：檢測(cè)鼠標(biāo)準(zhǔn)確性有一個(gè)簡(jiǎn)單易行的好方法，那就是以同一點(diǎn)為圓心，反復(fù)畫(huà)出標(biāo)準(zhǔn)圓形。在理想的情況下，如果鼠標(biāo)光學(xué)引擎的采樣頻率能夠保持恒定，屏幕上的指針軌跡就能和鼠標(biāo)的實(shí)際移動(dòng)一致，畫(huà)出標(biāo)準(zhǔn)圓形。如果無(wú)法保持恒定，就會(huì)出現(xiàn)橢圓或螺旋形的漂移。

筆者相信，包括羅技在內(nèi)，各家鼠標(biāo)生產(chǎn)商都會(huì)使用專(zhuān)業(yè)檢測(cè)設(shè)備來(lái)考察上述指標(biāo)。但對(duì)于普通用戶和游戲玩家來(lái)說(shuō)，借助上面的知識(shí)，通過(guò)一些簡(jiǎn)單方法也可以對(duì)自己的裝備進(jìn)行測(cè)試與調(diào)校，從而消除或者減少角誤差、軌跡波動(dòng)等問(wèn)題。