智能手機(jī)為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 開發(fā)團(tuán)隊(duì)帶來了一個(gè)有趣的挑戰(zhàn),因?yàn)橄M(fèi)者、工業(yè)工作者、醫(yī)療專業(yè)人員等都希望在他們的所有設(shè)備上獲得復(fù)雜的移動(dòng)體驗(yàn)。原始設(shè)備制造商 (OEM) 需要提供更好的用戶體驗(yàn) (UX),同時(shí)采購具有成本效益的微處理器 (MPU) 和微控制器 (MCU) 平臺(tái),這些平臺(tái)的資源比移動(dòng)硬件更少且功率限制更嚴(yán)格。
根據(jù)我們的客戶體驗(yàn),創(chuàng)建有效的 UX 需要了解設(shè)備尺寸、功耗和內(nèi)存如何影響圖形用戶界面 (GUI) 設(shè)計(jì)和組件。本文解釋了為 IoT 設(shè)備構(gòu)建現(xiàn)代嵌入式 GUI 時(shí)應(yīng)考慮的事項(xiàng)。
使用設(shè)備尺寸
為了滿足用戶希望在他們的設(shè)備中獲得更多便攜性,屏幕的尺寸正在急劇縮?。ú槐瓤纱┐髟O(shè)備更?。?。這些較小的外形因素使 UX 設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性,因?yàn)榭梢允褂玫钠聊豢臻g更少,并且在多樣化的產(chǎn)品線中重用相同的 GUI 資產(chǎn)也很困難/
正如意法半導(dǎo)體負(fù)責(zé) STM32 微處理器生態(tài)系統(tǒng)的 Jean-Louis Dolmeta最近解釋的那樣,“通常情況下,研發(fā)團(tuán)隊(duì)在發(fā)布產(chǎn)品后可能會(huì)花費(fèi)長達(dá)兩到三年的時(shí)間來開發(fā)新的開發(fā)平臺(tái)。原始設(shè)備制造商必須縮短實(shí)現(xiàn)資金的時(shí)間并消除風(fēng)險(xiǎn),以避免重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品并降低開發(fā)成本,這樣他們才能以更高的利潤率和盈利增長更快地進(jìn)入市場。”
為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),嵌入式 GUI 開發(fā)人員應(yīng)考慮以下因素:
由于用戶一次只能看到少量項(xiàng)目,因此使用滾動(dòng)或包裝菜單有助于集中他們的注意力并整理屏幕。
為確保用戶不必在屏幕上花費(fèi)不必要的時(shí)間,請(qǐng)使用具有高對(duì)比度和鮮艷色彩的最少文本。如果可能,將字符串替換為圖標(biāo)以減少用戶的任務(wù)負(fù)擔(dān)。
為了最大限度地減少不同尺寸產(chǎn)品模型的返工,請(qǐng)考慮使用易于擴(kuò)展的 SVG 圖形資產(chǎn)。由于它們消耗運(yùn)行時(shí) CPU 周期來調(diào)整大小,因此在部署過程中擁有可以為您擴(kuò)展它們的開發(fā)工具是理想的。
了解電源效率
能源是 MPU 和 MCU 開發(fā)的寶貴資源,嵌入式 GUI 團(tuán)隊(duì)必須密切注意何時(shí)以及如何獲取電力:
對(duì)于可穿戴設(shè)備和較小的設(shè)備,使用睡眠模式以節(jié)省電量并僅在用戶需要時(shí)喚醒屏幕,例如在按下按鈕或加速度計(jì)檢測到運(yùn)動(dòng)時(shí)。
白色和明亮的顏色比深色更耗電,因此請(qǐng)考慮在不使用屏幕時(shí)在屏幕上添加一個(gè)調(diào)光層,或者使用柔和的 UX 設(shè)計(jì)調(diào)色板來減少耗電。
對(duì)于需要 2D 和 3D 元素的 UX,使用混合渲染方法可以減少圖形管道的開銷,因?yàn)榭梢愿鶕?jù)內(nèi)容類型動(dòng)態(tài)選擇功耗最優(yōu)化的 GPU(參見圖 1)。
圖 1. 為圖形使用混合渲染的三個(gè)原因(來源:Crank Software)。
優(yōu)化圖形和內(nèi)存
如果不仔細(xì)計(jì)劃和優(yōu)化,圖形可能會(huì)消耗大量內(nèi)存或?qū)е逻\(yùn)行時(shí)問題,從而影響整體用戶體驗(yàn)。甚至在開始編碼之前,在構(gòu)建豐富的圖形體驗(yàn)時(shí)就值得考慮這些項(xiàng)目:
由于內(nèi)存類型之間的訪問時(shí)間不同,通常最好將動(dòng)態(tài)內(nèi)容存儲(chǔ)在 RAM 中(例如圖像幀緩沖區(qū))并將持久數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃存中(例如應(yīng)用程序的代碼)。
JPG、PNG、BMP——所有圖像格式在運(yùn)行時(shí)性能和內(nèi)存存儲(chǔ)方面各有利弊。諸如此類的編碼格式需要在渲染之前對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行解碼,因此使用可以直接繪制到屏幕上的原始文件格式可能是有益的(該網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)解釋了如何在格式之間進(jìn)行選擇)。
動(dòng)畫可能是處理器密集型的,尤其是在嘗試通過平滑的屏幕轉(zhuǎn)換和菜單下拉來重新創(chuàng)建類似智能手機(jī)的體驗(yàn)時(shí)。使用性能工具有助于優(yōu)化動(dòng)畫開銷,并且從開發(fā)一開始就對(duì) CPU 和內(nèi)存利用率進(jìn)行基準(zhǔn)測試是一個(gè)好主意。
屏幕轉(zhuǎn)換和動(dòng)畫的幀率選擇會(huì)影響性能——更高的幀率可能會(huì)使視覺元素運(yùn)行更流暢,但如果系統(tǒng)無法跟上節(jié)奏,硬件可能會(huì)丟幀。
結(jié)論
大多數(shù)用戶不知道 UX 元素和驅(qū)動(dòng)它們的硬件之間的權(quán)衡,但作為嵌入式 GUI 開發(fā)人員,這些決定必須經(jīng)過深思熟慮。本文介紹了我們遇到的屏幕尺寸、功耗和圖形最常見的 UX 和開發(fā)選擇——下一步是將它們應(yīng)用到您的 IoT 設(shè)備項(xiàng)目中。
審核編輯 黃昊宇
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