Touch-Hardware und Windows 8

Die Entwicklung von Windows 8

Einblicke in die Arbeit des Windows-Entwicklerteams

Touch-Hardware und Windows 8

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Bereits letzten September haben wir den Blogbeitrag zur Windows 8-Touch-Oberfläche auf Windows 7-Hardware veröffentlicht,, in dem die Geschichte der Touchscreen-Hardware, deren Entwicklung sowie die entsprechenden Erwartungen an Windows 8 vorgestellt wurden. Wir haben die entscheidende Rolle der wichtigsten Benutzereingabefunktionen für die Entwicklung und Überprüfung der Software und Windows 8-Hardware sowie für die Zusammenarbeit mit unseren Hardwarepartnern erläutert. Seit diesem Beitrag haben wir in enger Zusammenarbeit mit unseren Partnern die Entwicklung von Windows 8-PCs vorangetrieben. Mit der Veröffentlichung der Consumer Preview möchten wir Sie über den neuesten Stand informieren. Dieser Beitrag wurde von Jerry Koh, einem Gruppenprogrammmanager, und Jeff Piira, einem Testmanager unseres Human Interaction Platform-Teams verfasst.
– Steven


Das Windows-Team hat in enger Kooperation mit externen Hardwarepartnern weiter daran gearbeitet, sämtliche Funktionen von Windows 8 wie gewünscht umzusetzen. Die neuen Windows 8-PCs stehen bereits in den Startlöchern, und obwohl dies nicht Thema dieses Beitrags ist, dürfen wir wohl verraten, dass wir bei Microsoft erfreut über das Angebot unserer Hardwarepartner sind.

Es sollte noch einmal betont werden, dass Windows 8 auch auf bereits erhältlicher Hardware ausgeführt werden kann, und wir uns weiterhin dafür engagieren, dies zu gewährleisten. Sie können die Consumer Preview also beruhigt auf Ihrem derzeitigen PC installieren. Kompatibilität ist uns zwar wichtig, wir mussten andererseits jedoch auch sicherstellen, dass Windows 8 auf den neuen Windows 8-PCs optimal funktioniert. Wir möchten Ihnen in diesem Zusammenhang einige Probleme und unsere Vorgehensweise erläutern.

Sicherstellen, dass Windows 8 auf Windows 7-PCs ausgeführt werden kann

Auf der //build/-Konferenz haben wir eine Reihe von Fingereingabegesten der Fingereingabesprache von Windows 8 vorgestellt. Dies sind grundlegende Interaktionen der Windows 8-Benutzeroberfläche und kommen auch in Anwendungsframeworks im Rahmen unserer allgemeinen Steuerelemente und Beispiele vielfach zum Einsatz. Vorrangige Ziele unserer Fingereingabesprache sind Benutzerfreundlichkeit und Vorhersehbarkeit. Mit Vorhersehbarkeit meinen wir, dass sämtliche Fingereingabegesten in jedem Kontext konsistent und zuverlässig verwendet werden können. Wenn Entwickler häufig verwendete Steuerelemente oder unsere Beispiele in Ihren Anwendungen integrieren, werden sie automatisch auch diese Sprache einsetzen. Hierdurch kann der erforderliche Lernaufwand für den Benutzer minimiert werden.

Drücken und Halten, um zu lernen; Tippen für Primäraktionen; Verschieben zum Schwenken; Streifen zum Auswählen; Finger zusammenführen oder aufziehen, um zu zoomen; Drehen; Streifen mit dem Finger vom Rand, um App-Befehle auszuführen; Streifen vom Rand, um Systembefehle auszuführen.

Die Fingereingabesprache ermöglicht uns den Entwurf einer grundlegenden, auf Fingereingabe optimierten Benutzeroberfläche für alle PCs, auch wenn diese ursprünglich für Windows 7 und nicht für Windows 8 entwickelt wurden. Die wichtigsten Gesten erfordern lediglich zwei Finger. Für zahlreiche Anwendungen sind jedoch Eingabegesten mit nur zwei Fingern nicht ausreichend. Windows 8-PCs benötigen daher Digitizer, die mindestens fünf Finger unterstützen. Dies hat sich dank des Feedbacks von vielen Entwicklern herausgestellt. Entwickler möchten sich in Ihrer Kreativität keine Grenzen setzten lassen, und teilten uns mit, dass sie keinesfalls auf den Einsatz von Mehrfingergesten und entsprechenden Steuerelementen für ihre Anwendungen verzichten wollen. Eine Einschränkung auf Zweifingergesten käme für ihre Anwendung nicht infrage. Unser Ziel war es daher, Szenarien zu ermöglichen, die Eingaben mit mindestens 5 Fingern bzw. mit mehreren Fingern beider Hände ermöglichen. Dies ergab sich direkt aus dem Feedback der Entwickler, denen nun dank der Mehrfingereingabe völlig neue Optionen für ihre Anwendungen zur Verfügung stehen. Das Betriebssystem wird auch auf Windows 7-PCs gut funktionieren, die neuen Windows 8-PCs werden jedoch sowohl aus Benutzer- als auch aus Entwicklerperspektive wesentlich konsistenter und vorhersehbarer sein.

Die neuen Benutzeroberflächenkonzepte von Windows 8 beeinflussen außerdem die Hardwareentwicklung. Auch im Hardwarebereich werden Windows 8-PCs einen größeren Funktionsumfang bieten als vorhandene Windows 7-PCs. Das Streifen mit dem Finger vom Rand zum Einblenden der Knöpfe und App-Leisten eröffnet beispielsweise ganz neue Perspektiven für die Fingereingabehardware. Bei herkömmlichen Touchscreens verringert sich die Empfindlichkeit der Fingereingabe in der Nähe des Bildschirmrands, und Hardwareherstellern waren diese Bereiche bisher auch weniger wichtig. Alle Aufmerksamkeit galt der Bildschirmmitte, während die Ränder vernachlässigt wurden. Wenn Sie mit der Benutzeroberfläche von Windows 8 bereits vertraut sind, wissen Sie, dass es sich beim Streifen mit dem Finger vom Rand um eine wichtige Funktion handelt. Dies spielt auch für Entwickler eine Rolle, da jeder Pixel, der zum Erfassen des Streifens mit dem Finger vom Rand dient, den Entwicklern nicht mehr für ihre Anwendungen zur Verfügung steht. Da wir den Entwicklern von Apps im Metro-Stil versprochen haben, jeden Pixel für ihre App nutzen zu können, ist dies in diesem Zusammenhang von besonderer Bedeutung.

Wir haben in enger Kooperation mit unseren Hardwarepartnern einen Entwurf erarbeitet, bei dem sämtliche Pixel auf einem Bildschirm gleichermaßen präzise reagieren. Hierbei gab es zahlreiche Herausforderungen zu bewältigen, wir konnten jedoch unser Versprechen einlösen und sicherstellen, dass sich auf Windows 8-PCs das Streifen mit dem Finger vom Rand erfassen lässt, ohne dass weniger Pixel für Anwendungen zur Verfügung stehen. Zudem konnte in diesem Zusammenhang auch die Empfindlichkeit der Ränder bei der Fingereingabe erhöht werden, sodass hiervon Entwickler und Benutzer gleichermaßen profitieren werden. Um ein optimale Funktion auch auf Windows 7-PCs sicherzustellen, mussten wir eine andere Richtung einschlagen. Damit das Streifen mit dem Finger vom Rand auch auf Windows 7-PCs konsistent funktioniert, haben wir einen Modus mit einem 20-Pixel-Puffer entwickelt, der diese Streifbewegung erfasst. Die Knöpfe können so auf den meisten PCs zuverlässig aufgerufen und Windows 8 effizient genutzt werden. Der Nachteil dieses Puffers ist, dass weniger Pixel für Anwendungen und Entwickler zur Verfügung stehen.

Auf dem Markt sind zahlreiche unterschiedliche Windows 7-PCs erhältlich. Dank der Vielfalt des Windows-Ökosystems steht den Benutzern zwar eine große Auswahl zur Verfügung, die enorme Bandbreite unterschiedlicher Touchscreen-Leistungen stellt jedoch auch eine Herausforderung bezüglich der Kompatibilität dar. Es folgen einige Beispiele für unsere Arbeit an der Kompatibilität der Fingereingabe mit Windows 7-PCs:

  • Fehlervermeidung bei Gesten wie Drücken und Halten und dem Zusammenführen der Finger zum Zoomen
    Bei bestimmten Touchscreens sind die vom Bildschirm übertragenen Informationen nicht konsistent. Wir nennen dies „Jitter“. Tritt „Jitter“ auf, kann das System nur schwer feststellen, ob sich ein Finger tatsächlich bewegt. Dies erschwert in einigen Fällen die Berechnung von einfachen Gesten wie „Drücken und Halten“.
  • Ermitteln der Benutzereingabe bei fehleranfälligen oder unpräzisen Touchscreens
    Größere Benutzeroberflächenelemente steigern zwar die Genauigkeit der Zielerfassung während der Fingereingabe, dies kann jedoch auf dem Windows-Desktop und besonders bei vorhandenen Desktopanwendungen leider nicht genutzt werden. Wir haben daher neue Möglichkeiten zur Zuordnung von Fingereingabezielen anhand der Fingergeometrie entwickelt, dank derer sich Benutzeroberflächenelemente in dem Bereich, in dem der Finger den Bildschirm berührt, leichter aufrufen lassen. Diese Funktionen werden wir in einem zukünftigen Blogbeitrag genauer erläutern.

Wie Sie sehen, wurde in vielen Bereichen an der Hardwarekompatibilität gearbeitet, in einigen Fällen kann dies jedoch nicht nur über die Software erfolgen. Ein paar Beispiele hierfür werden im Folgenden genannt. Einige dieser Probleme können vermieden werden, in anderen Fällen werden Funktionen verlangsamt oder ungenau ausgeführt, und Gesten müssen manchmal mehrmals wiederholt werden. Etliche Probleme lassen sich durch aktualisierte Treiber beheben, dies liegt allerdings im alleinigen Ermessen der Hardwarepartner. Es folgen einige Beispiele für Inkonsistenzen, die sich beim Vergleich von Touchscreens einiger Windows 7-PCs zeigen:

  • Einzelne Tippvorgänge werden nicht immer wie erwartet ausgeführt, insbesondere bei raschen Anschlägen auf der Bildschirmtastatur.
    Dies wird hauptsächlich von drei Faktoren beeinflusst: der Reaktionsgeschwindigkeit des Touchscreens, der Eingabegeschwindigkeit und der Anzahl der Berührungspunkte. Beim schnelleren Tippen auf einem Touchscreen muss die Geschwindigkeit des Tastenwechsels auf dem Bildschirm entsprechend angepasst werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit von Touchscreens ist in der Regel eher auf das Erfassen von Ziehbewegungen optimiert als auf rasche Tastaturanschläge. Dies führt zu Fehlern bei der Eingabe. Außerdem steigt beim schnelleren Tippen die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Finger den Bildschirm gleichzeitig berühren. Bei Systemen, die nur zwei simultane Berührungen unterstützen, können hierbei Eingaben verloren gehen.
  • Das Streifen zum Auswählen wird auf Hardware inkonsistent ausgeführt, die kleine Berührungsflächen nicht schnell genug erfasst.
    Die erste Fingerberührung wird erst nach einer kurzen Verzögerung erfasst. In einigen Fällen ignorieren Touchscreens die Anfangswerte der ersten Fingereingabe, und das System kann die Streifbewegung nicht richtig interpretieren.
  • Streifen und Ziehen können als Tippgeste fehlinterpretiert werden, insbesondere auf Hardware, die nicht empfindlich genug reagiert.
    Dies hat dieselben Ursachen wie die zuvor genannten Probleme, bei denen Touchscreens nicht schnell genug reagieren und zu Beginn einer Streif- oder Ziehbewegung keine konsistenten Daten liefern. In diesen Fällen kann es vorkommen, dass die Daten vom System als Tipp- anstelle von Ziehbewegungen interpretiert werden. Diese Probleme können möglicherweise durch langsamere Streif- und Verschiebebewegungen vermieden werden.
  • Das Streifen mit dem Finger vom Rand funktioniert nicht in allen Fällen, besonders bei rascher ausgeführten Gesten.
    Obwohl, wie oben beschrieben, der Ausgleich durch den Puffer erfolgt, weisen Streifbewegungen vom Rand womöglich nicht in allen Fällen die gewünschte Reaktionsgeschwindigkeit auf. Finger, die zu rasch vom Rand aus bewegt werden, können vom Touchscreen womöglich nicht erfasst werden, solange sich diese über dem Pufferbereich befinden. In der Regel hilft hier ein erneuter Versuch mit verringerter Geschwindigkeit.

Hier sehen Sie ein Video mit einigen Beispielen dafür, wie Hardware die Fingereingabe von Windows 8 beeinträchtigen kann.


Laden Sie dieses Video herunter, und spielen Sie es in einem geeigneten Media-Player ab:
MP4 in hoher Qualität | MP4 in niedriger Qualität

Beachten Sie, dass die unterschiedliche Interpretation der Fingereingabe diese nicht notwendigerweise verhindern, da Sie Ihre Fingereingaben an die Funktionsweise und Geschwindigkeit Ihres Touchscreens anpassen können. Beispielsweise können Sie, wenn die Knöpfe nach dem Streifen mit dem Finger vom Rand nicht angezeigt werden, diese Geste langsamer wiederholen. Die unterschiedliche Interpretation der Fingereingabe wird der Verwendung unter Windows allerdings nicht gerade förderlich sein. Andererseits möchten wir auch nicht, dass App-Entwickler all diese Unterschiede bei der Touch-Hardware ausgleichen müssen. Wir möchten letztlich unser Versprechen einhalten, dass Anwendungen auf allen Windows 8-PCs konsistent funktionieren. Deshalb setzen wir uns dafür ein, sicherzustellen, dass sämtliche Windows 8-PCs über eine gleichermaßen gute Touch-Hardware verfügen und Sie einen dieser neuen PCs so bald wie möglich erwerben können.

Testen von Touch-Hardware

Wir haben zahlreiche Windows 7-PCs getestet, um sicherzustellen, dass Windows 8 auf diesen richtig ausgeführt wird. Im folgenden finden Sie eine Liste neuerer Windows 7-Systeme, die vom Windows-Team regelmäßig verwendet werden. Dies ist keine Empfehlung, und Benutzer dieser PCs sollten keinen Support durch den jeweiligen Hersteller erwarten, wenn sie Windows 8 installieren.

  • HP Elitebook 2760p Convertible
  • ASUS EP121 Tablet
  • Dell Inspiron Duo Convertible
  • Lenovo x220t Convertible
  • 3M M2256PW 22"-Bildschirm
  • Samsung Series 7 Slate

Um unser Engagement für Benutzer unter Beweis zu stellen, die ein Upgrade durchführen, testen wir Windows 8 regelmäßig auch auf einer größeren Auswahl erhältlicher Systeme. Viele dieser Systeme wurden im vorherigen Beitrag genannt. Zusätzlich hierzu stellen wir weitere Daten zur Verfügung. Unser Testteam hat Daten zur Funktion von Windows 8-Fingereingabegesten zu 64 unterschiedlichen Windows 7-Touchscreens gesammelt. Wie Sie dem folgenden Kreisdiagrammen entnehmen können, stammen diese Daten von zahlreichen verschiedenen Formfaktoren und Touch-Sensortechnologien.

Kreisdiagramm: Slate 14 %, Monitor 16 %, All-in-One 30 %, Convertible 40 %.Kreisdiagramm: Kapazitiv 66 %, Optisch 28 %, Sonstige 6 %.

Die Ergebnisse waren ermutigend: Die meisten Windows 7-Touchscreens sind Windows 8-kompatibel. Dies bedeutet, dass Touch-Treiber weiterhin geladen werden, und die grundlegenden Fingereingabegesten zuverlässig ausgeführt werden können. Wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, stellten wir bezüglich der Interpretation der Fingereingabegesten jedoch signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Windows 7-Touchscreens fest. Die Streifbewegung wurde beispielsweise von einem Touchscreen als Auswahl einer Kachel interpretiert, von einem anderen als Ziehen und von einem dritten als Aktivieren (Tippen). In den folgenden Diagramme sind Beispiele zu den Unterschieden bei der erfolgreichen Ausführung der folgenden Windows 8-Interaktionen auf verschiedenen Touchscreens dargestellt: Streifbewegung zum Auswählen, Ziehen zum Bewegen einer Kacheln, Ziehen zum Anpassen der Größe eines angedockten Elements und Streifen vom Bildschirmrand zum Einblenden der Knöpfe. 100 % bedeutet, dass alle Versuche erfolgreich waren. (Beachten Sie, dass Windows 8-PCs all diese Tests mit mindestens 95 % bestehen müssen.*)

Diagramm mit den Ergebnissen zum Auswählen einer Kachel auf Windows 7-Touchscreens. Die Erfolgsquoten liegen in der Regel zwischen 80 % und 100 %.

Test: Auswählen einer Kachel auf der Startseite
Erwartetes Ergebnis: Die Kachel wird mit einer einzigen Bewegung ausgewählt.

 

Diagramm mit den Ergebnissen des Anordnens von Kacheln auf Windows 7-Touchscreens. Die Erfolgsquoten liegen in der Regel zwischen 80 % und 100 % mit einigen Datenpunkten bei 65 %.

Test: Bewegen einer Kachel auf der Startseite
Erwartetes Ergebnis: Die Kachel wird beim ersten Versuch bewegt.

 

Diagramm mit den Ergebnissen des Ziehens der angedockten Ansicht auf Windows 7-Touchscreens. Die Erfolgsquoten liegen in der Regel zwischen 70 % und 95 % mit einigen Datenpunkten bei 55 %.

Test: Ändern der Größe einer angedockten Anwendung
Erwartetes Ergebnis: Die Größe der Anwendung wird geändert.

 

Diagramm mit den Ergebnissen zum Streifen mit dem Finger vom rechten Rand (ohne Erleichterungen) auf Windows 7-Touchscreens. Die Erfolgsquoten liegen zwischen 0 % und 100 % mit einigen Datenpunkten bei 55 %.

Test: Streifen mit dem Finger vom rechten Rand zum Einblenden der Knöpfe
Erwartetes Ergebnis: Die Knöpfe werden beim ersten Streifen mit dem Finger eingeblendet.

* Die erforderlichen Quoten sind testabhängig.

Die Entwicklung der Windows 8-PCs

Während der gesamten Entwicklung von Windows 8 haben wir eng mit externen Hardwarepartnern zusammengearbeitet, um die Hardwarevarianz zu reduzieren und konsistente Anforderungen für Windows 8 umzusetzen. Während der //build/-Konferenz haben wir gemeinsam mit den Partnern noch an der Umsetzung dieser Anforderungen auf frühen Prototypen gearbeitet. Das Samsung-Slate, das wir auf der //build/ verteilt haben, war unser erster Versuch, diese Anforderungen in einem Produktionssystem zu verwirklichen. Diejenigen von Ihnen, die das Samsung-Slate testen konnten, haben die Touch-Funktionen in einer Qualität erlebt, die unseren Vorstellungen von Windows 8 nahe kommt. Dieselben Verbesserungen sind in der Einzelhandelsversion derselben Hardware enthalten, die Samsung als Series 7-Slate bezeichnet. Wenn Sie Windows 8 auf dieser Hardware ausführen, werden Sie verstehen, wie wir uns die Fingereingabe auf Windows 8-PCs vorstellen.

Wir haben unsere Anforderungen an neue Windows 8-Hardware veröffentlicht und arbeiten weiterhin mit Touch-Hardwarepartnern, -Zulieferern sowie unabhängigen Hardwarelieferanten und PC-Herstellern zusammen, um sicherzustellen, dass neue Geräte diese Anforderungen erfüllen. Microsoft testet und zertifiziert jedes neue Touch-Gerät, bevor dieses als Windows 8-PC auf den Markt gebracht werden kann. So stellen wir die Konsistenz und Qualität von Touch-Hardware für Windows 8 sicher. Den Zertifizierungsanforderungen werden wir einen eigenen Blogbeitrag widmen.

Testen Sie die Windows 8 Consumer Preview

Wenn Sie bereits über einen Touch-fähigen Windows 7-PC verfügen, sollten Sie nicht zögern, die Windows 8 Consumer Preview zu verwenden und die Vorteile der Benutzeroberfläche im Metro-Stil zu nutzen. Die grundlegenden Funktionen werden reibungslos ausgeführt. Bedenken Sie jedoch die in diesem Beitrag besprochenen Einschränkungen. Diese Probleme werden auf neuen Windows 8-PCs nicht auftreten.

Sollten Sie nicht über einen Touch-fähigen PC verfügen, können Sie die Benutzeroberfläche im Metro-Stil noch immer mit Maus und Tastatur testen. Und abschließend, falls Sie Anwendungen für Windows 8 entwickeln: Die Entwicklertools enthalten einen Emulator, der die Fingereingabe simuliert. Dies ermöglicht eine gute Vorschau auf die Funktion Ihrer Anwendung, und wir möchten Sie bitten, diesen Vorteil zu nutzen. Wir hoffen, Sie stimmen uns zu, dass wir bei der optimalen Unterstützung der Fingereingabe unter Windows 8 einiges erreicht haben. Wir freuen uns, Ihnen die Möglichkeit einer unmittelbareren Bedienung Ihres PCs bieten zu können.

Vielen Dank!

– Jeff Piira, Testmanager, Human Interaction Platform-Team
– Jerry Koh, Gruppenprogrammmanager, Human Interaction Platform-Team

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