“苹果”推动多点触控技术的发展

    在炫彩多变的IT界中，“苹果”可谓稳占了2010的热门话题龙头，旗下的ipad、itoch、ipod及iphone俨然成为2010时尚风潮的必备物，那么“苹果”究竟是凭借何种优势坚守IT界霸主之位呢？答案就是——交互式技术，让人尤为称赞的当属具有显著优势的多点触控式技术。

 

    即使你没有用过苹果产品，你也会知道多点触摸是个很有用很好玩的东西：浏览网页时经常要放大某部分区域才能看清楚，看图片时同样非常有用。当然了，如果没有这个功能，人类也是一样的去适应并实现自己的目的，就如没有触摸功能的手机一样，还是照样上网，当然简易度和舒适度是不一样的。

 

    虽说当前在各类手机供应商中均推出了多点触控式技术的手机，但是为何其他品牌的手机市场一般，而对于iphone来说，却卖到脱销呢？这着实是其他品牌应该考虑的问题，“苹果”能做到产品供不应求，关键就是：以核心的交互式多点触控技术取胜。

 

什么是多点触控技术？

 

    多点触控（Multi-Touch)技术是采用人机交互与硬件设备共同实现的技术，利用先进的计算机视觉技术，能在没有传统输入设备支持下获取并识别人手指在显示屏幕上的位置，并通过计算，将手指在显示屏幕上的物理坐标转换为计算机屏幕的逻辑坐标及控制指令，实现用手指或其它自然物品在显示屏幕上的触摸选择：如打开界面、转换画面、信息查询等控制，进行计算机与人之间的交互操作的一种技术。

 

    传统计算机的输入设备是键盘和鼠标，输出设备是显示器，而多点触摸计算机与传统计算机不同之处就在于它的输入与输出全都集中到了显示器上，在显示器上输入指令，同时计算机就将结果反应在显示器上。在现有技术下，多点触摸技术所使用的显示设备主要有液晶显示器、背投显示器等。诸如全息显示器之类的设备还停留在科幻电影和科学家的实验室里。

 

    与多点触摸技术相对应是单点触摸，单点触摸设备已经有很多的年头了。曾几何时，人们对触控屏的认识还停留在邮局、银行、营业厅里的自动排号机，电子书报亭等公共设施，以及极少数人所用的手写手机与PC手写板，这些设备存在着一个共同的缺点，那就是一次只能识别一个按键操作，使用很不方便，这也是单点触控设备一直无法流行的原因之一。与单点触控技术相比，多点触控技术能够实现在一个触控屏，如：屏幕、桌面、墙壁等，或触控面板上，同时接受多个点的输入信息。随着近几年触控技术的飞速发展，多点触控技术慢慢浮出水面，并且火速进入消费电子市场。

 

多点触控技术的发展历史

 

    多点触控技术始于1982年由多伦多大学发明的感应食指指压的多点触控屏幕。同年贝尔实验室发表了首份探讨触控技术的学术文献。 　　

 

    1984年，贝尔实验室研制出一种能够以多于一只手控制改变画面的触屏。同时上述于多伦多大学的一组开发人员终止了相关硬件技术的研发，把研发方向转移至软件及界面上，期望能接续贝尔实验室的研发工作。同年，微软开始研究该领域。 　　

 

    1991年此项技控取得重大突破，当Pierre Wellner发表的一份文件，他对多点触控 “数码服务台”，即支持多手指的提案（这为后来的发展起着至关重要的作用），研制出一种名为数码桌面的触屏技术， 容许使用者同时以多个指头触控及拉动触屏内的影像。 　　

 

    1999年，“约翰埃利亚斯”和“鲁尼韦斯特曼”生产了的多点触控产品包括iGesture板和多点触控键盘。经过多年维持专利的iGesture板和多点触控键盘，在2005年，被苹果电脑收购。 　　

 

    2006年，Siggraph大会上，纽约大学的Jefferson Y Han教授向众人演示最新成果，其领导研发的新型触摸屏可由双手同时操作，并且支持多人同时操作。利用该技术，Jefferson Y Han在36英寸×27英寸大小的屏幕上，同时利用多只手指在屏幕上画出了好几根线条。与普通的触摸屏技术所不同的是，它同时可以有多个触摸热点得到响应，而且响应时间非常短——小于0.1秒。

 

    2007年，“苹果”及“微软”分别发表了应用多点触控技术的产品及计划，令该技术开始进入主流的应用。这种输入界面让使用者能大大扩大可操纵的比例言，引起大众对使用多点触控电脑的兴趣。

 

    2007年1月9日，苹果公司总裁兼CEO史蒂夫·乔布斯隆重推出了苹果公司的第一款手机产品iPhone。1984年，正是史蒂夫·乔布斯偏执狂地坚持用鼠标代替部分键盘的功能，才使得鼠标在电脑与人的沟通中扮演重要的角色。 　　

 

 

 

 

多点触控的技术介绍

 

    触摸屏的基本概念很简单，当您将手指或者触控笔放在屏幕上时，设备状态随之发生改变。对监测声波或者光波的屏幕来说，手指阻挡了或者反射了一些波。电容式触摸屏使用一层电容材料来存储电荷；您在触摸屏幕时改变了某一特定触点的电荷数量，从而达到判定触摸点的作用。电阻触摸屏上，手指的压力会造成电路的导电层和电阻层接触，从而改变电路的电阻。

 

    大多数情况下，这些系统都能正确探测到触摸的精确位置。但如果您试着同时触摸屏幕的好几个地方，结果就可能出错。有些屏幕只能对您第一次触摸到的地方作出反应。还有些屏幕可以同时探测到好几处触点，但软件无法计算出每次触摸的精确位置。其原因如下：

• 很多系统沿着轴线或者某个特定的方向探测变化，而不是探测屏幕的每个点。 

• 有些触摸屏用系统内触点的平均值来探测触摸位置。 

• 有些系统在测量时首先建立一道基线，当您触摸屏幕时，您的触摸产生了一道新的基线。所以如果同时触摸多处就会导致系统使用错误的基线作为起点进行测量。

 

    iPhone则有些不同，它的多重触摸用户界面的很多功能需要用户在屏幕上同时触摸多个地方。比如，将拇指和另一个手指放在屏幕上，然后分开，您就可以放大网页或者图片。想要把图片和网页再缩小的话，把这两个手指捏到一起就可以了。iPhone的触摸屏能够同时反应出这两个触摸点和它们的移动。

 

    为了能让用户输入多触点的命令，iPhone对已有技术做出了全新改进。和其它很多触摸屏一样，它的触摸屏含有一层电容材料。但是iPhone的电容器是根据一个坐标系来设计的，电容器的电路能够感应到沿线各点所发生的变化。也就是说，所有的点在被触摸时都能生成自己的信号，然后将信号传送给iPhone的处理器，这使得iPhone能够确定在多个点同时发生触摸的位置和运动方向。由于iPhone是依靠电容材料来工作的，因此您必须用手指去触摸它，用触控笔或者带着手套去触摸它都是无法操作的。

 

    很多人以为多点触摸仅限于放大缩小功能。其实，放大缩小只是多点触摸的实际应用样例之一。有了多点触摸技术，怎么应用就可以通过无限想象来无限扩展。程序员可以把多点触摸应用到很多方面，从一定程度上改变或者创新出更多的操作方式来。典型的应用是，在硬玻璃上弹琴成为现实。如果把手机屏幕变成琴键，那么哄哄小女孩还是很有趣的。另一个典型的例子是苹果手机上的PS模拟器，通过多点触摸技术，实现了同时进行方向键和其他按钮的组合输入。 

 

多点触控技术的应用

 

    当下流行的智能手机，都被认为不够人性化。因为，这些手机的用户界面40%被键盘占据，且控制按钮固定不变。如果把这些键盘取消，就可以得到一个巨大的屏幕。因此，iPhone最具有革命性意义的仍是用户界面。 　　

 

    其实用触摸屏和手写笔取代键盘在手机界，尤其是PDA手机领域已经不是新鲜事了，但乔布斯认为“谁也不喜欢用手写笔”。他的解决方案是，用手指取替一切。苹果公司专为iPhone开发出利用触摸屏进行操作的多点触控用户界面：用手指在屏幕上轻轻一点，就可进入特定菜单；在手机画面上一直移动手指，可以滚动图片或点中音乐的多个图标；可以同时用两个手指操作，用来缩放画面。除了这些基本控制外，iPhone还拥有智能输入键盘，它集成了QWERTY虚拟键盘，通过点击多触点的屏幕输入。这款QWERTY虚拟键盘可以让用户轻松应付多信息的接收、发送。由于采用了这种触摸键盘，有效地防止了其他智能手机QWERTY键盘按键误碰的错误。 　　

 

    “苹果”推出的无键盘手机iPhone除了用手指“完全接触”输入指令和信息外， iPhone还装有3种传感器，可检测机身的加速度、手机与使用者头部的接近过程以及周围的光线。这些功能都应用在用户界面中。例如，在用户打电话将手机靠近耳边时，显示器上的显示内容就会自动消失，在减少了耗电量的同时，还可防止出现因使用者面部接触触摸屏而造成的错误输入。用户界面中还有自动判断屏幕方向的功能。乔布斯在演示相册功能时，无论手机是竖放还是横放，iPhone都能自动调节用户界面，使画面迅速调整到正向位置，方便用户观看。 　　

 

    多点触控的出现是鼠标出现后用户控制界面的又一次全新升级，这种全新的用户界面通过创新的软件支持和超大的多点触控屏幕，能够通过手指轻松控制一切：通过Cover Flow滑动选择专辑，手指点击图片和E-mail，任意缩放网页局部。通过多点触控技术，iPhone可以如此简单地控制一切操作。

 

    纵览2010年IT市场中，众多数字显示厂商纷纷打出了多点触控主牌，交互式电视、电脑、笔记本（如ipad）、电子书、手机等等，可以说是多点触控式技术俨然成为数字显示行业的主流技术。新式人机互动式技术理念的引入开启了数字显示互动式新时代，模块化的设计给日渐褪色的系统带来新的生机，使本已僵硬的末梢神经恢复知觉，让系统设计者在模块化经验中活跃自身的创新。同时多点触控技术也牵动整个上下游产业链的重新组合换位，为斑驳腐败的产业模式注入新鲜血液。

 

    多点触控技术给手机、PDA，掌上游戏机、MP3音乐播放机，导航系统、ATM提款机带来全面的冲击，2010年可谓是交互式触控技术发展的新元年，随着技术的日臻成熟及相关体制的逐步完善，多点触控技术将在未来的数字显示领域创造新的辉煌！