Pourquoi les actionneurs linéaires remplacent l'haptique Rumble traditionnelle pour les jeux

Nov 02, 2023

Depuis que les premiers contrôleurs de console à fonction de grondement sont arrivés entre les mains des joueurs, nous avons pu littéralement ressentir le monde de l'autre côté de l'écran. Les actionneurs linéaires sont la dernière évolution de cette technologie immersive.

L'effet de grondement que nous connaissons et aimons tous utilise une méthode simple mais ingénieuse pour créer des vibrations dans le contrôleur. Il y a généralement deux moteurs électriques, un dans chaque poignée, qui font tourner un poids déséquilibré. Ils sont connus sous le nom de rotors excentriques et le principe est le même que celui d'une machine à laver déséquilibrée. Lorsque le poids déséquilibré tourne autour, il vacille, faisant gronder le contrôleur. En faisant varier la vitesse du moteur, l'intensité et la fréquence des vibrations peuvent être modifiées.

Dans les contrôleurs modernes qui utilisent cette conception, tels que le contrôleur Xbox One illustré ci-dessous, les deux moteurs de grondement ont des poids de tailles différentes.

Cela permet une plus grande gamme de types de grondement et un mélange de types de grondement. Les moteurs eux-mêmes sont également devenus beaucoup plus puissants et plus précis au fil des ans, de sorte que l'expérience haptique d'un contrôleur moderne tel que les contrôleurs Xbox Series semble beaucoup plus raffinée et puissante que, par exemple, un contrôleur PlayStation 2 DualShock.

Cependant, les contrôleurs VR, la PlayStation 5 DualSense et les Nintendo Switch Joy-Cons n'ont pas ces moteurs de grondement. Au lieu de cela, ils utilisent un dispositif connu sous le nom d'actionneur linéaire également connu sous le nom d'actionneur résonnant linéaire, ou parfois un "moteur à bobine mobile".

Un actionneur linéaire tire son nom de la façon dont il déplace sa masse. Là où le moteur de grondement traditionnel fait tourner sa masse, un actionneur linéaire déplace sa masse vers l'arrière et le long d'un axe. Les actionneurs linéaires sont généralement étiquetés en fonction de l'axe sur lequel ils sont alignés. Ils sont couramment utilisés dans les smartphones pour un retour haptique.

Les actionneurs linéaires utilisent une bobine acoustique identique à celle que l'on trouve dans un haut-parleur. Une bobine acoustique est essentiellement un électroaimant. Dans un haut-parleur, la bobine acoustique entraîne le cône du haut-parleur en utilisant le magnétisme. En modifiant la fréquence à laquelle la bobine mobile entraîne le cône, le son peut être reproduit dans l'air.

Dans un actionneur linéaire, la bobine acoustique entraîne un ressort qui a une fréquence de résonance. Lorsqu'il est entraîné à sa fréquence de résonance, le ressort déplace une masse à l'intérieur de l'actionneur avec une force maximale. Plus la bobine est entraînée loin de cette fréquence de résonance, moins elle devient efficace. Les actionneurs linéaires ne peuvent être entraînés que dans une plage de fréquences spécifique centrée autour de cette fréquence de résonance optimale du ressort. Aller trop loin en dehors de cette plage signifie que la vibration a besoin de trop de puissance pour être utilisable.

Dans cette plage de fréquences, les actionneurs linéaires peuvent recréer des vibrations avec des niveaux de détail étonnants. En fait, les développeurs de jeux pour la Nintendo Switch convertissent littéralement les fichiers audio en fichiers de grondement pour la fonction HD Rumble de la console.

Dans le contrôleur DualSense de la PlayStation 5, le haut-parleur intégré peut être utilisé pour augmenter les actionneurs linéaires aux limites de leurs plages de fréquences. Ainsi, le haut-parleur est utilisé à la fois pour augmenter les vibrations haptiques et pour produire un son audible.

Les actionneurs linéaires semblent devenir le choix le plus populaire pour la rétroaction haptique. Parmi les consoles de la génération actuelle, les consoles Xbox Series de Microsoft sont les seuls systèmes à s'en tenir à des moteurs de grondement excentriques. Dans le monde de la réalité virtuelle, les contrôleurs de la génération actuelle utilisent tous des actionneurs linéaires, et dans les appareils mobiles, ils sont la seule option pratique grâce à leur taille compacte et leurs faibles besoins en énergie.

Plus que tout, nous pensons que la poussée des actionneurs linéaires est motivée par plus que leurs avantages en termes de coût, de puissance et de détails raffinés. Étant donné que les logiciels que nous utilisons sont devenus si détaillés et sophistiqués, une nouvelle génération de technologie haptique est nécessaire.

Alors que l'électronique devient de plus en plus solide, avec moins de pièces mobiles ou de composants mécaniques, les actionneurs linéaires sont le choix logique pour les systèmes fins et légers. Bien qu'ils ne puissent pas égaler la puissance absolue des moteurs de grondement traditionnels, rien de tel que de sentir votre main "cogner" contre quelque chose en VR, de sentir des gouttes de pluie tomber à travers votre contrôleur ou de pouvoir dire la texture de la route à travers vos mains lors d'une course dans une simulation.

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