顯示器的多重觸控原理
解析液晶顯示器的多重觸控技術(shù)
(2019-10-22)河南鄭州科技市場(chǎng)IT產(chǎn)品配送網(wǎng)-鄭州電腦手機(jī)測(cè)評(píng)中心
液晶顯示器多重觸控技術(shù)(多點(diǎn)觸摸技術(shù))正在改變?nèi)藗兊纳睢Ec現(xiàn)有單指操作的觸摸設(shè)備不同,多重觸控就好像鼠標(biāo)一樣,通過該技術(shù)你可以隨意控制屏幕上任意的圖形,可讓每個(gè)指頭都在屏幕上任意馳騁。
讓鍵鼠不再是標(biāo)配
有了重觸控技術(shù),操作電腦的時(shí)候就不再需要鼠標(biāo)鍵盤,我們只要在屏幕上滑動(dòng)5個(gè)手指,屏幕上便會(huì)顯示5條獨(dú)立的線條,看起來十分酷。微軟對(duì)多重觸控技術(shù)也是鐘愛有加。Surface就是微軟的第一款具備多重觸控技術(shù)的電腦。該電腦沒有鼠標(biāo)鍵盤,只通過觸摸方式來進(jìn)行交互。微軟已決定在下一代操作系統(tǒng)Windows 7中全面采用多重觸控技術(shù),目前微軟已展示了其系統(tǒng)中應(yīng)用的這種技術(shù)。在演示中,微軟人員進(jìn)行了用手指操作個(gè)人電腦中存儲(chǔ)的圖片和地圖的應(yīng)用演示,包括用手指隨意移動(dòng)電腦屏幕上顯示的圖片,以兩指進(jìn)行圖片的縮放、旋轉(zhuǎn),還用手指敲擊屏幕上顯示的鋼琴鍵盤演奏音樂
河南科技市場(chǎng)提示:說到允許多個(gè)用戶多個(gè)手指同時(shí)操控的多重觸控技術(shù)(Multi-Touch),還要提到iPhone,它允許用戶在觸摸屏上進(jìn)行更加復(fù)雜的操控。只需手指輕輕劃過,就能完成對(duì)圖標(biāo)的調(diào)整,就能將照片放大、縮小、移動(dòng)。而通過多手指操作,還能實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)、滾動(dòng)和按鍵操控功能,讓人感到該技術(shù)的強(qiáng)大。
脫胎于電容式觸摸屏的多重觸控技術(shù)
多重觸控技術(shù)正帶領(lǐng)用戶走入一種新的人和信息之間的交互方式。而多重觸控技術(shù)究竟是如何實(shí)現(xiàn)的呢?多重觸控技術(shù)是普通的觸摸屏技術(shù)的延伸,要了解多重觸控技術(shù)還需從目前主流的觸摸屏技術(shù)談起。
觸摸屏,其是一種根據(jù)顯示屏表面接觸(如用手指、筆或其他物體),靠電腦來識(shí)別其位置和模糊指令的裝置。常見的觸摸顯示屏由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成,觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面,用于檢測(cè)用戶觸摸位置,接收到信號(hào)后送到觸摸屏控制器。而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo),再送給CPU,同時(shí)接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。
觸摸屏從技術(shù)上來看,主要可分為電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、波動(dòng)式觸摸屏(含紅外線式和表面聲波觸摸屏)等幾大類型。成本較低的電阻式觸摸屏是目前應(yīng)用的主流,電阻觸摸屏的屏體部分是一塊貼在顯示器表面的多層復(fù)合薄膜,由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層,在表面保護(hù)涂層和基層之間有兩層透明弱導(dǎo)電層ITO(氧化銦),分別對(duì)應(yīng)X、Y軸,當(dāng)手指接觸屏幕,兩層ITO導(dǎo)電層出現(xiàn)一個(gè)接觸點(diǎn),觸摸產(chǎn)生的壓力會(huì)使兩導(dǎo)電層接通,按壓不同的點(diǎn)時(shí),該點(diǎn)到輸出端的電阻值也不同,即可得觸摸點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)和X軸的坐標(biāo)。電阻式觸摸屏是單點(diǎn)式觸摸屏的代表,其在目前市場(chǎng)上應(yīng)用較廣。
電容式觸摸屏被很多業(yè)內(nèi)人士看作是未來觸摸屏技術(shù)發(fā)展的主要方向,重觸控技術(shù)也是采用的該技術(shù)。電容式觸摸屏是在顯示屏玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì),當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí),讓與金屬層相連的振蕩器頻率發(fā)生變化,通過測(cè)量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。電容式觸控又可分為表面電容式觸控、投影電容式等觸控屏幕,表面電容式觸控適合大尺寸面板應(yīng)用,投影電容式觸控屏幕則適合使用于中、小尺寸面板。
電容式觸摸屏相比電阻式觸摸屏其具備以下優(yōu)勢(shì):1.電阻式觸摸屏需要施加一定壓力(手寫筆等硬物)才能實(shí)現(xiàn)觸控,而電容式觸摸屏只需用手指輕觸就能完成操控。2.電阻式觸摸屏只能實(shí)現(xiàn)單指觸控,而電容式觸摸屏可實(shí)現(xiàn)多指觸控。3.電阻式觸摸屏采用塑料外層,它的ITO涂層比較薄且容易脆斷(涂得太厚又會(huì)降低透光且形成內(nèi)反射降低清晰度),而采用玻璃外殼的電容式觸摸屏分辨率更高、透光率更佳,防火、防刮、防污塵、防靜電特性更高,且無需校正、使用壽命也更長(zhǎng)。
多重觸控技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的
多重觸控系統(tǒng)作為運(yùn)用多個(gè)手指進(jìn)行觸控式的操控方式,與只能接受單點(diǎn)輸入的觸摸屏幕相比,多重觸控屏幕許用戶在多個(gè)地方同時(shí)觸摸顯示屏,以便能夠?qū)W(wǎng)頁或圖片進(jìn)行伸縮和旋轉(zhuǎn)等操作。如iPhone允許兩個(gè)手指操作(又稱作“雙重觸控”),而微軟的Surface電腦則可在52個(gè)觸摸點(diǎn)上同時(shí)做出響應(yīng)。
與只能接受單點(diǎn)輸入的觸摸屏幕相比,多點(diǎn)觸控在實(shí)際應(yīng)用中被分為兩個(gè)層面,其一是主控芯片能夠同時(shí)采集多點(diǎn)信號(hào),其二是能夠判斷每路手指觸摸信號(hào)的意義,也就是所謂的能夠?yàn)橛脩籼峁┦謩?shì)識(shí)別功能。
而為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控功能,多重觸控屏與單點(diǎn)觸摸屏采用了完全不同的結(jié)構(gòu)——相比傳統(tǒng)的單點(diǎn)觸摸屏4pin或5pin的少量信號(hào)線,多點(diǎn)觸摸屏幕在導(dǎo)電層上劃分出了更多獨(dú)立的觸控單元,并且每個(gè)觸控單元可通過獨(dú)立的引線連接到外部電路。由于所有的觸控單元呈矩陣形排布,所以無論用戶手指接觸到哪一個(gè)部分,系統(tǒng)都能夠?qū)ο鄳?yīng)手指動(dòng)作產(chǎn)生反應(yīng)。如用戶的手指觸摸到屏幕上的某個(gè)部位時(shí),會(huì)從相應(yīng)的檢測(cè)線輸出信號(hào),手指移動(dòng)到另一個(gè)部位時(shí),則從另外的檢測(cè)線輸出信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)多重觸控。
并且,從原理上來看,多重觸摸屏可以支持非常多的觸摸點(diǎn),這樣根據(jù)不同需求,開發(fā)者可為觸摸屏設(shè)置不同的信號(hào)采集點(diǎn)和觸摸點(diǎn)。實(shí)際需要支持幾個(gè)觸摸點(diǎn),最終由DSP芯片以及軟件來決定。
值得關(guān)注的是,目前,蘋果公司已申請(qǐng)有兩個(gè)多點(diǎn)觸摸屏專利——自電容(self capacitance)型和互電容(mutual capacitance)型。從使用角度看,自電容和互電容型兩種觸摸屏并無區(qū)別,所不同的是它們的結(jié)構(gòu)?;ル娙菪陀|摸屏有相互隔離的,而自電容型觸摸屏里只有一層透明的電極。
當(dāng)然,要想實(shí)現(xiàn)多重觸控技術(shù)除了硬件上要布有更多的觸摸點(diǎn)外,還需要處理芯片、系統(tǒng)和軟件的支持才行。比如支持手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的芯片和軟件,通過這類芯片和軟件,才能讓系統(tǒng)更清晰的明白你的“心中所想”,這樣當(dāng)你在顯示屏幕上,用手指按某一種軌跡滑動(dòng),然后離開再接觸屏幕,它就能更好的識(shí)別出你剛才的具體手勢(shì)乃至心情。這樣你就可以很高效的直接用手指繪制一條直線或者畫一個(gè)圓,更方便地瀏覽網(wǎng)頁、伸縮和旋轉(zhuǎn)圖片,甚至操控很復(fù)雜的游戲角色等等。
此外,由于電容式感測(cè)技術(shù)容易受到靜電或者是濕度(如濕的手、汗水、下雨、冷氣等)、熱度(如硬盤、CPU產(chǎn)生的熱量,會(huì)讓銅箔基板變熱膨脹變形產(chǎn)生信號(hào)的改變)的影響,產(chǎn)生誤判,所以一些前沿廠商為了更精確的實(shí)現(xiàn)多重觸控和手勢(shì)識(shí)別技術(shù),會(huì)邀請(qǐng)包括小孩、大人、各色人種和各行各業(yè)人士在內(nèi)的不同的測(cè)試者,來測(cè)量他們碰觸時(shí)的壓力、碰觸時(shí)間、手指寬度和手勢(shì)習(xí)慣,從而再依據(jù)測(cè)試結(jié)果去設(shè)計(jì)軟件。
寫在最后:令人側(cè)目的多重觸控技術(shù)
“手是最好用的工具!”現(xiàn)在主流的人機(jī)操作方式都是單觸點(diǎn)的,比如鼠標(biāo)、鍵盤、普通觸摸屏等,當(dāng)然,鼠標(biāo)、鍵盤都可以通過多指和手腕的活動(dòng)來獲得暫態(tài)的多觸點(diǎn)效果,這也是其在使用方便度上高于普通觸摸屏的主要原因。而與鼠標(biāo)、鍵盤這種只能在暫態(tài)上同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)的多觸點(diǎn)的效果不同,多重觸控技術(shù)可以在顯示屏上更直接的產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立控制的觸點(diǎn),讓人類的操控潛能可以盡情發(fā)揮出來。所以,當(dāng)多重觸控技術(shù)與具備自然界最靈活的手聯(lián)姻之后,其帶來的便利性是其他操控方式所不能比擬的。
不得不說,多重觸控技術(shù)是一個(gè)很酷的技術(shù),這種技術(shù)首先會(huì)用在筆記本和游戲機(jī)上。如 Tablet PC這類筆記本產(chǎn)品雖大多標(biāo)配了觸摸屏和手寫筆,但阻礙其發(fā)展的也正是操控性不好的觸摸屏和手寫筆(如識(shí)別率不高,糾錯(cuò)過程太費(fèi)時(shí)間)。而多重觸控技術(shù)的出現(xiàn)正好可彌補(bǔ)Tablet PC的一些不足。通過多重觸控技術(shù),讓Tablet PC的觸摸操作不再只是簡(jiǎn)單的點(diǎn)、寫、按,還可用多只手指縮放影像,以及隨心所欲的進(jìn)行其他操控。
而多重觸控技術(shù)一旦與游戲接軌,未來玩家便可直接在大屏幕前用十指完成角色操控、排兵布陣、揮掌攻擊等應(yīng)用,其對(duì)未來游戲業(yè)的潛在影響不言而喻。
相比單指觸摸的普通觸摸屏技術(shù),多指感觸的多重觸控技術(shù)為我們揭開了一種新的人機(jī)互動(dòng)概念,其必將為我們帶來更豐富的交互體驗(yàn)。而多重觸控技術(shù)會(huì)不會(huì)徹底取代鼠標(biāo)呢?目前看來還不會(huì),就好比對(duì)于一款優(yōu)良的組合散熱系統(tǒng),風(fēng)扇和熱管同等重要一樣,它們的作用類似但功用不同,相互交織更能無所不能。多重觸摸屏技術(shù)的魅力正將閃現(xiàn)。
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