Microsoft 2009新一代“蓝影 BLUE TRACK”鼠标引擎探析

drocee

MS新蓝影技术解析

随着MS发布新的一代采用“蓝影Blue Track”技术的鼠标产品：Microsoft Explorer Mouse和Microsoft Explorer Mini Mouse后，越来越多的人们开始讨论“蓝影”技术，很多玩家和消费者都对新的“蓝影”技术到底为我们的鼠标性能带来了什么样的提升，以及蓝影技术所提到的种种优势的实现方式，有着这样或那样的疑问，这里，仅根据目前我能了解到的有关“蓝影”技术的各种信息，为大家进行一个简要的介绍。



首先，MS的官方对于“蓝影”技术的介绍是非常推崇但又非常简略的，其中MS中国的官方网页上，有着如下的介绍：

微软 Blue Track® 蓝影技术是目前世界上最先进的鼠标追踪技术。它将大型蓝色光束和镜面光学结构与微软设计的影像传感器和专有的像素几何性能成功结合，在鼠标工作的表面形成高对比度图形，从而保证精确性超强的跟踪效果。从鼠标底部发出的 Blue Track® 蓝影光束是目前市场上的鼠标采用的平均激光光束的四倍，能够抓取大型图像，提供比光学和激光更好的表面反射。这项高级技术可以创造更为卓越和精确的表面图像，让消费者在任意地点使用鼠标。

1，微软 Blue Track® 蓝影技术采用高角光学成像系统，能够在物体表面产生精准反射，比激光鼠标使用的镭射追踪技术的成像更加清晰，聚焦更加精密。
2，可以在更多种物体表面上工作。让用户可以在包括花岗岩、橱柜台面、到客厅地毯在内的几乎任意物体表面上使用鼠标。
3，在复杂和困难的物体表面工作时，从鼠标底部发出的 Blue Track® 蓝影光束是目前市场上的鼠标采用的平均激光光束的四倍，以确保鼠标追踪的精准性。
4，具备前所未有的便携性，能够帮助消费者把鼠标随意带到任意地点，在几乎任意表面上轻松地使用。

从这篇非常简短的介绍中，我们可以看到，首先MS或许是无心或许是有意地回避了“蓝影”技术所采用的发光源的类型，这里可以非常肯定地说，采用的是蓝色LED发光，不是激光类，也就是说与IE3.IO之类采用的红色LED从技术本质上来说是一样的，至于“蓝影”的技术到底是怎样的，我们接着向下看。

从MS的介绍中，有一些关键的词语，这些词语为我们勾画出了“蓝影”技术的大体的轮廓，这些词汇包括：大型蓝色光束；镜面光学结构；高对比度；平均激光光束的四倍；抓取大型图像；任意地点；高角光学成像系统；更多种物体表面；便携性……请大家记住这些关键语句，他们将有助于我们了解“蓝影”技术的实质。

同样，在MS大张旗鼓地以：SAY GOODBYE TO LASER! (告别激光！)的口号，在各种渠道上宣传“BLUE TRACK”技术之后，在国外的一些相关网站上，我们也看到了有关“蓝影”技术的相关的评论，不过，这些评论也是推崇而含糊的：

Is this the end of laser?

Some eagle-eyed readers over at Engadget have stumbled upon a Microsoft Explorer Mini Mouse with “Blue Track” technology on Amazon.de.

If you recall, Microsoft recently tempted fans with a “Say Goodbye To Laser” teaser touting new technology around the corner. Could this be evidence?

The ‘Gadg reports that the “Blue Track” technology is “based on a blue LED combined with a wide-angle lens that’s supposed to work on more surfaces than laser and optical,” and that the company seems to be aiming this at the portable market, noting the mouse’s wireless adapter and miniature size.

在文章中，唯一引起我的注意的一句话是：the “Blue Track” technology is “based on a blue LED combined with a wide-angle lens that’s supposed to work on more surfaces than laser and optical。这句话的意思是：“蓝影”技术建立于将蓝色LED和广角透镜相结合的基础上，使鼠标能比普通光学和激光鼠标适应更多的表面。

[ 本帖最后由 drocee 于 2009-1-22 15:36 编辑 ]

drocee

在得到上述的信息之后，就我个人而言，对于“蓝影”技术开始带有一些疑问了，那就是在不改变普通光成像的本质上，“蓝影”到底能给大家带来多大的好处和性能提升。
  首先，在MS中国的官方网站上，我们看到了关于“蓝影”引擎的一个非常简单的示意图，如下：




  从这个示意图上，可以看出非常简单的“蓝影”工作原理，从这个工作原理来看，与下面的普通LED引擎工作原理，并没有本质上的区别，唯一不同的就是由红光变成了蓝光。



但是由蓝光变化为红光，就能给鼠标带来如此大的性能提升吗？这点我想所有人都会不同意，虽然蓝色光有着比红色光更高的频率，更短的波长，这意味着蓝光有着比红色光更好的散射和反射能力，但是如果仅仅这样就可以提高鼠标的性能，那么紫外光鼠标应该是所有鼠标中性能最强大的，所以性能的提升肯定不完全是因为蓝色光。

经过再进一步地搜寻，我们找到了一份更详细的关于“蓝影”引擎技术原理的示意图，如下：



这个示意图，终于可以解答我们有关“蓝影”引擎的一些疑问了。还记得MS中国在介绍“蓝影”时提到的那些关键语句吗？大型蓝色光束；镜面光学结构；高对比度；平均激光光束的四倍；抓取大型图像；任意地点；高角光学成像系统；更多种物体表面；便携性……

根据这个图示，我们逐项来看“蓝影”引擎的技术上的变化到底有哪些：

首先，是右上方的LED发光装置，将红光变为蓝光，发射高对比度的蓝色光，利用蓝色光频率高，波长短，被反射便吸收较少，穿透力差以及反射和散射能力强的特性，提高所成的像被感光器件所追踪的能力。

同时，我们注意到“蓝影”引擎的发光LED位置和普通LED引擎有所不同，普通LED引擎的LED位置一般较低且以很小角度倾斜于工作表面，而SENSOR往往垂直于工作表面，这是将LED发光通过透镜以比较小的角度斜射在工作表面上，使工作表面的凸起处被光照射呈明亮状态，细微凹处则出现阴影，然后使用SENSOR对工作表面上的光亮和阴影部分共同构成的图案进行采集，通过比对上下两幅图案的阴影部分的变化来判断鼠标的移动。这也早就了普通LED光学鼠标不能在太光滑的表面上工作的特性，因为一旦表面太光滑，没有足够的凹凸不平形成阴影，那么SENSOR采集到的图像就无法带有足够的判断微移的信息。  补充：根据网友拆机图片，蓝影的发光LED见下图：


而“蓝影”引擎的LED位置和SENSOR位置的摆放，也就是MS提到的“高角”概念，更接近于激光引擎，LED发光源以比较高的角度，使光更接近于垂直投射在工作表面上的方式，同时SENSOR也更接近于与LED在一个反射路径上的位置，来直接地通过采集被工作表面反射的光来采集工作表面的图像信息，而不是仅仅采集带有阴影的图像，然后进一步通过比对上下两幅图片，判断鼠标的移动。这种方式，已经是更接近于激光引擎的工作方式了，并且采用这种方式，首先要避免的就是工作表面被光投射的区域不能是亮度过饱和的，一旦亮度过饱和的话，如果工作表面又是比较光滑的，那么SENSOR看到的就会是完全明亮没有细节信息的一大片，而不是带有足够细节的图像。而普通的LED鼠标的发光部分发出的光，在经过透镜后，仍是带有点光源的特性，在中心部分都是过饱和的，在确认了“蓝影”采用了同类的LED发光源后，那么唯一的变数就在于透镜上，也就是说“蓝影”鼠标的透镜需要有一些特殊的设计，将LED发出的光柔和平均地散步在工作表面上，才能使SENSOR采集到需要的信息。  补充：根据网友的拆机图片，大家可以看到蓝影上所用的特殊的“高角”透镜结构，如下图：



接下来，右中部的illumination Optic（不知道怎么翻译较好，意思是光发出的光眼，暂且叫他发光透镜吧），发光透镜使LED发出的蓝光散射，这里看到了“蓝影”引擎的一个关键的设计，就是MS特别提到的是“NO HOT SPOTs”的特性，也就是说是经过透镜的光进行柔和的大范围的散射，避免出现亮度过饱和的HOT SPOT区域，这样，确保SENSOR采集到的图像是可以用来进行比对的。

再进一步看到了右下部提到的Specular lens Architecture(镜面透镜结构)，这里给出的说明是镜面透镜结构允许在“蓝影”鼠标在普通光学鼠标失效的光亮表面进行定位，从图中无法看得非常明确，但是推测应该是MS对透镜的表面和相互结构位置进行了调整，以避免我们提到的在光滑的工作表面上，出现的无法采集到带有足够细节的图像的问题。 补充：根据网友拆机图片，所谓的镜面透镜结构可以参考下图，应该指得是两个透镜之间特殊的角度和位置设定：



接下来是左下方的成像区域，BLUE BEAM ENVELOPE,这里可以看出，“蓝影”技术使用的蓝色光在经过透镜后，其光束范围和投影范围，要比普通的光学引擎和激光引擎都要大，这样使SENSOR所看到的工作表面的图像上，带有更多的信息，也进一步增加了对于各种特殊表面的兼容能力。
左中部的成像透镜，从图中仍然看的不很明确，但MS的表述是，这个透镜可以使SENSOR比普通的激光引擎采集到更多的工作表面细节信息，推测应该是比普通光学引擎和激光引擎更偏凹透或中性的透镜，使SENSOR能采集到的工作表面的区域更大，从而提升兼容性。

最后是左上部的CMOS导航IC，也就是SENSOR和芯片的部分，这个应该是“蓝影”技术的核心，MS的描述是MS独有的芯片辅助以高级的算法和像素结构，使定位，追踪能力得到提高，这里应该就是MS蓝影的高阶的参数包括4000dpi， 13000FPS，最大加速度75g，最大速度每秒120英寸的由来了。  补充：根据网友拆机图片，见下图：


同时不得不说的是，MS本次在“蓝影”的市场推广上，喊出的口号更多是兼容性和便携，而对于定位精确性却没有过多渲染，虽然MS喊出的是SAY GOODBYE TO LASER，但更多的是在兼容性上SAY GOODBYE，而不是在定位精确度上SAY GOODBYE，同时从最先上市的两款都是无线鼠标来看，MS的目标市场，更注重的是鼠标在日常生活中的各种各样的工作表面上的便利应用，而不完全是高阶游戏所需要的超级精准定位和运动性能。

[ 本帖最后由 drocee 于 2009-2-4 10:17 编辑 ]

drocee

简短总结一下
从MS的“蓝影”引擎的一些信息和MS的动作来看，“蓝影”是一款在整合了普通光学鼠标和激光引擎的各自特点，对鼠标内部透镜结构和发光源等部分，以提升对工作表面的兼容能力为目标进行了重新设计，大大提升了鼠标在不同工作表面上的适用性的一款产品，同时在针对高阶游戏应用的X8鼠标上，还采用了优化的SENSOR和IC，以及新的算法等，进一步提升了鼠标的游戏性能。但归根结底，“蓝影”还是一款光学鼠标，所以我们可能不能期待他的定位精确性会比普通光学鼠标有本质的提高，同时对于总是习惯于购买优质的鼠标垫以配合鼠标的游戏玩家来说，其优异的兼容性更像是奢侈品，因为可能大家都不会忍心把自己的爱鼠放在大理石或地毯上使用~~

不过对于那些有将鼠标在特殊表面上使用的需要的玩家，或者是MS饭以及蓝色的爱好者~ 不妨入手X8尝鲜~ 因为个人而言，我相信MS在芯片和算法上的实力不会令人失望~ 即使是严格比较游戏能力~ 应该也可以达到非常不错的水准~

但是对于追求极致的定位精度和游戏性的玩家而言，特别是当你已经有了一只优秀的光学鼠标如IE3之类的~ 那么可以不用急于跟踪流行，可以等到“蓝影”进一步接受市场的检验后~ 再做决定。

以上 首发于 外设天下 论坛

[ 本帖最后由 drocee 于 2009-1-22 15:41 编辑 ]

PoWERoFF

头排占座..：xiq：

rosicky311

。。这是要干吗？

宝贝SUN

期待大作啊~

凑热闹滴

：xiq： 估计是啥大作

aid_bear

D版又要雷人了，哈。

jijiren2000

难道要发曼吧拆解图？ 还是发人间胸器呢：yt1：

wsypf

先搞个站票;mm14; 再说