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　　消費(fèi)性產(chǎn)品的觸摸屏應(yīng)用技術(shù)發(fā)展

　　●     文/本刊編輯部

　　觸摸屏在iPhone上市熱賣后，形成一股強(qiáng)大的整合趨勢(shì)，傳統(tǒng)透過(guò)實(shí)體熱鍵整合的消費(fèi)性電子產(chǎn)品，改換成觸摸屏界面取代熱鍵后，不只是在硬件的設(shè)計(jì)減省了許多易故障的實(shí)體按鍵設(shè)計(jì)，也讓產(chǎn)品具備更人性化的操作體驗(yàn)，然而，觀察觸控技術(shù)的發(fā)展，也不僅單純“點(diǎn)按”與“執(zhí)行操作”這么單純，也不全然同時(shí)可偵測(cè)觸點(diǎn)數(shù)量越多越好，而是朝向可取代更繁復(fù)的操作動(dòng)作與更便捷的多點(diǎn)操控應(yīng)用方向持續(xù)發(fā)展。

　　蘋果iPhone的推出，掀起消費(fèi)性電子產(chǎn)品一波整合觸控操作的熱潮，從產(chǎn)品的開發(fā)角度觀察，雖然觸控技術(shù)早已推出許多年，而相關(guān)應(yīng)用亦趨向成熟，但其商品化的動(dòng)作，在iPhone推出前多數(shù)仍僅停留在高單價(jià)的智能型行動(dòng)電話為主。而iPhone雖然也屬于高價(jià)的智能型行動(dòng)電話，但其孿生產(chǎn)品iPod Touch，亦采用相同的觸控技術(shù)設(shè)計(jì)，豐富有趣的操控體驗(yàn)，已證明其擴(kuò)展觸控應(yīng)用的更多可能性。

　　iPhone的成功經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，就消費(fèi)性電子產(chǎn)品而言，如何將操作者的繁復(fù)操控、應(yīng)用動(dòng)作，轉(zhuǎn)換成更為直觀、簡(jiǎn)便、且可易于記憶反復(fù)操作執(zhí)行的體驗(yàn)(甚至是日常體驗(yàn)直接對(duì)比轉(zhuǎn)換的操作條件)，這已經(jīng)是使用者界面設(shè)計(jì)(User interface design)需面對(duì)的極致挑戰(zhàn)。

　　設(shè)計(jì)滿足視覺、觸覺、聽覺 感官反應(yīng)的操作系統(tǒng)

　　而消費(fèi)性電子產(chǎn)品，在使用者界面(User interface)設(shè)計(jì)方面，在開發(fā)階段可能需同時(shí)考量用戶的視覺、觸覺，甚至還得搭配聽覺進(jìn)行整合操作的反饋與理解，其間已使用的人體五感中的視覺、觸覺與聽覺感官反應(yīng)(至于味覺與嗅覺感官，在消費(fèi)性電子產(chǎn)品方面，目前尚未有突破性的開發(fā)進(jìn)展，多數(shù)仍停留在實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的設(shè)計(jì)樣本，則不在本文討論之列)。使用者界面在設(shè)計(jì)階段的概念，除將建構(gòu)重心擺在建構(gòu)三個(gè)關(guān)鍵感官(視、聽、觸覺)的彼此互動(dòng)與滿足真實(shí)環(huán)境體驗(yàn)的效果，而最重要的是，還要考量使用者需求與消費(fèi)性電子產(chǎn)品處理效率與系統(tǒng)負(fù)荷的運(yùn)作極限。

　　傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方針，多半是將“視覺”與“觸覺”分離處理，而常見的消費(fèi)性電子產(chǎn)品，例如MP3或是行動(dòng)電話，音量調(diào)整功能多半采獨(dú)立按鍵設(shè)計(jì)，用戶可能需透過(guò)按鍵進(jìn)行控制后，再利用樣本檔案試聽實(shí)際體驗(yàn)，才能理解音量的調(diào)整現(xiàn)況，若此操作條件改由觸控式屏幕搭配操作則效果大幅改觀，即可讓操作者透過(guò)視覺化的音量滑竿直接觸按拉移，同時(shí)可滿足觸覺、視覺甚至是搭配聽覺完成其原有的操作應(yīng)用。

　　而相同的設(shè)計(jì)概念，在觸控技術(shù)的整合設(shè)計(jì)中，也不是僅就音量控制設(shè)定設(shè)計(jì)方面應(yīng)用而已，而是透過(guò)屏幕的顯示信息，去滿足虛擬視覺的鍵盤、音量旋鈕、功能開關(guān)、操作滑竿等應(yīng)用模式，進(jìn)而透過(guò)取代實(shí)體按鍵、滾輪或是滑竿的設(shè)計(jì)，或整合更繁復(fù)的單擊(Click)和滾動(dòng)(Scroll)等操作特性，讓輸入操作與實(shí)際輸出達(dá)到視覺、觸覺甚至同步聽覺的一致性操作體驗(yàn)，此即觸摸屏的整合優(yōu)勢(shì)。

　　成熟的單點(diǎn)觸控技術(shù) 適合小尺寸屏幕應(yīng)用

　　單點(diǎn)觸摸屏算是導(dǎo)入觸控技術(shù)最初也是最成熟的設(shè)計(jì)模式，其操作概念相當(dāng)單純，為將繁復(fù)操作采宏指令或批次操作，再包裝成單一按鈕圖示呈現(xiàn)，而使用者僅利用簡(jiǎn)單的按鍵即能達(dá)成執(zhí)行大量工作的操控目的。

　　早期單點(diǎn)觸摸屏大量應(yīng)用于POS(Point Of Sale)服務(wù)器或是工廠自動(dòng)化管理的系統(tǒng)中央控制面板的設(shè)計(jì)應(yīng)用中，而單點(diǎn)觸摸屏的應(yīng)用功能，其發(fā)展也是逐漸由簡(jiǎn)化不斷地趨向繁復(fù)設(shè)計(jì)，而最早期的產(chǎn)品大多僅能支持最簡(jiǎn)單的操控，例如，單指觸按控屏幕的一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)模擬鼠標(biāo)的操控反應(yīng)，操作過(guò)程亦無(wú)法感測(cè)額外的觸點(diǎn)。

　　而在比較低階或早期的ATM或Kiosk公用信息站應(yīng)用中，也有采取以非觸摸屏、卻搭配屏幕周邊的實(shí)體按鍵整合的做法，而在此單點(diǎn)觸控基礎(chǔ)上，也可被視為簡(jiǎn)易型的觸控解決方案，在整合視覺和觸覺的人機(jī)界面設(shè)計(jì)要求中，亦能達(dá)到觸控操控機(jī)制欲達(dá)到的基本操作效能。

　　不管是全屏幕單點(diǎn)觸控、或是透過(guò)屏幕周邊的實(shí)體按鈕實(shí)踐的觸控機(jī)制，對(duì)使用者操作界面設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)相當(dāng)大的改善措施，至少，整合觸控概念后，開發(fā)者僅需透過(guò)簡(jiǎn)單的軟/硬件整合，就能提供用戶更直覺的操作體驗(yàn)，甚至可以達(dá)到無(wú)鍵盤、鼠標(biāo)環(huán)境的操作效果。

　　而單點(diǎn)觸控并非在多點(diǎn)觸控應(yīng)用日趨熱門后、就顯得毫無(wú)應(yīng)用價(jià)值，以單點(diǎn)觸控的操作機(jī)制來(lái)說(shuō)，不管是采電阻式屏幕，或是電容式觸控技術(shù)，甚或直接搭配機(jī)械按鈕實(shí)現(xiàn)使用者界面，其簡(jiǎn)化操作的效用都已經(jīng)被充分發(fā)揮，現(xiàn)在常見的手機(jī)、遙控器、計(jì)算機(jī)、家電、微波爐都大量整合單鍵觸控設(shè)計(jì)，以簡(jiǎn)化設(shè)備的操控復(fù)雜度，或大量減少實(shí)體按鍵設(shè)置，進(jìn)而達(dá)到簡(jiǎn)化操作與延長(zhǎng)裝置操作壽命之目的，因此，單點(diǎn)觸控仍是相當(dāng)具有市場(chǎng)價(jià)值的成熟技術(shù)。

　　多點(diǎn)觸控技術(shù) 辨識(shí)多元觸按識(shí)別方式

　　以目前用量仍相當(dāng)大的電阻式觸控技術(shù)(單點(diǎn)式)與單點(diǎn)觸摸屏設(shè)計(jì)，其實(shí)也有存在因硬件架構(gòu)衍生的整合限制，例如，觸控動(dòng)作的觸發(fā)機(jī)制，是由屏幕本身的實(shí)體被動(dòng)性動(dòng)作所觸發(fā)(壓按屏幕產(chǎn)生的壓縮空間進(jìn)而形成導(dǎo)通線路)，雖然短期間這類連動(dòng)機(jī)制并不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)應(yīng)用，就會(huì)容易讓觸控面板出現(xiàn)局部觸按組件老化，甚至造成誤動(dòng)作。

　　這個(gè)現(xiàn)象尤其會(huì)發(fā)生在界面較固定的操作應(yīng)用模式，例如，ATM自動(dòng)提款機(jī)的操作環(huán)境，多數(shù)人都會(huì)點(diǎn)按的區(qū)塊多在決定金額后的提款、確認(rèn)、打印收據(jù)等區(qū)塊，若采電阻式單點(diǎn)觸控這類單點(diǎn)觸控式屏幕，這些位置的觸按區(qū)塊就容易出現(xiàn)觸按反應(yīng)不良現(xiàn)象，甚至誤動(dòng)作產(chǎn)生。

　　至于僅支持單點(diǎn)觸控的電阻式觸摸屏，也必須面對(duì)零件的正常耗損與零組件老化...等問(wèn)題，性能的差異尤其會(huì)隨使用場(chǎng)合的環(huán)境特性(例如溫度、濕度)，而會(huì)有加劇、加速老化的現(xiàn)象發(fā)生，其次是單點(diǎn)式觸控技術(shù)的電阻觸控技術(shù)，若僅支持單點(diǎn)觸控感應(yīng)，這代表用戶每次只能采用單一只手指頭在屏幕特定區(qū)塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)作操作，這讓使用者與計(jì)算機(jī)間的溝通邏輯會(huì)因此趨向過(guò)于簡(jiǎn)化，自然無(wú)法衍生更精細(xì)的繁復(fù)操控要求。

　　再來(lái)觀察Apple的iPhone產(chǎn)品設(shè)計(jì)所導(dǎo)入的多點(diǎn)式觸控技術(shù)，其實(shí)其概念不管是iPod Touch或是大畫面的iPad電子書產(chǎn)品，對(duì)消費(fèi)性電子產(chǎn)品的操控界面而言，都是相當(dāng)值得參考的人機(jī)界面設(shè)計(jì)范本，而采電容式式多點(diǎn)觸摸屏組件，亦可搭配多手指進(jìn)行操作，尤其對(duì)小畫面的行動(dòng)裝置(智能型手機(jī)、MP3)產(chǎn)品，另可衍生更多細(xì)致的操控行為。

　　觀察iPhone的整合概念，其在小屏幕畫面中，可利用多指動(dòng)作進(jìn)行系統(tǒng)指令操作，例如，檢視圖片的放大、縮小，或針對(duì)電子書瀏覽過(guò)程進(jìn)行翻頁(yè)、加入書簽與放大/縮小等操作，或在軟件虛擬鍵盤上頻繁輸入文字，或操作如實(shí)體鍵盤的組合鍵輸入。而這類多點(diǎn)觸控的整合案例，已并非iPhone所專用，而多觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)踐方式亦不見得僅能透過(guò)電容式觸控技術(shù)才能實(shí)作，觀察現(xiàn)有的多點(diǎn)觸控解決方案，甚至電阻式、光學(xué)式都已有相當(dāng)成熟的多點(diǎn)觸控偵測(cè)解決方案推出。

　　在實(shí)際的量產(chǎn)產(chǎn)品中，現(xiàn)在已經(jīng)有相當(dāng)多的多點(diǎn)觸控設(shè)計(jì)產(chǎn)品，亦有設(shè)計(jì)觀念前衛(wèi)的消費(fèi)性電子業(yè)者紛紛導(dǎo)入多點(diǎn)觸控設(shè)計(jì)，例如，Android平臺(tái)的智能型手機(jī)、Blackberry智能型手機(jī)，甚至hp touchsmart個(gè)人計(jì)算機(jī)與蘋果的MacBook筆記型計(jì)算機(jī)系列產(chǎn)品，都能看得到這類多點(diǎn)觸控的操作概念設(shè)計(jì)。

　　超過(guò)兩點(diǎn)的多點(diǎn)同時(shí)偵測(cè)觸控技術(shù)

　　檢視多點(diǎn)觸控的功能定義，其實(shí)超過(guò)一個(gè)點(diǎn)就屬于多點(diǎn)，目前多數(shù)采于小屏幕實(shí)踐的多點(diǎn)觸控行動(dòng)裝置，大多僅支持到兩點(diǎn)觸控，雖說(shuō)兩點(diǎn)即可衍生出多元的操作組合，雖然看起來(lái)也是頗實(shí)用的設(shè)計(jì)方案，但若碰到需要兩點(diǎn)以上的觸按感測(cè)應(yīng)用時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)即會(huì)因硬件而受到限制。

　　雖然在多觸點(diǎn)的偵測(cè)需求方面，在小屏幕的裝置開發(fā)上可能相對(duì)屬于較不急迫的功能項(xiàng)目，但若今天的產(chǎn)品換成AiO(All-in-One)計(jì)算機(jī)，屏幕尺寸將放大到達(dá)19～24寸水平，若此時(shí)所采用的解決方案有觸按點(diǎn)偵測(cè)觸發(fā)的上限，此將造成觸按動(dòng)作反饋至系統(tǒng)的辨識(shí)問(wèn)題，進(jìn)而影響系統(tǒng)操作的體驗(yàn)感受。

　　此限制就和僅具單點(diǎn)觸控偵測(cè)的屏幕差不多，當(dāng)識(shí)別觸按手指劃移方向的多點(diǎn)觸控條件，屏幕的感測(cè)面也受硬件偵測(cè)上限所局限，此即該面板技術(shù)所能在屏幕同時(shí)偵測(cè)的作業(yè)點(diǎn)上限數(shù)量。屏幕多點(diǎn)觸按的使用體驗(yàn)，影響的層面相當(dāng)多，若就面板規(guī)格進(jìn)行討論，除同一時(shí)間最大觸點(diǎn)偵測(cè)數(shù)量外，還有擷取觸點(diǎn)的精確度，此會(huì)直接影響自屏幕擷取的相關(guān)觸點(diǎn)的觸按感測(cè)原始數(shù)據(jù)，若是精確度不足，即便可同時(shí)擷取多個(gè)觸按點(diǎn)，大量的信息也會(huì)導(dǎo)出不正確的操作系統(tǒng)反饋內(nèi)容。

　　結(jié)論

　　觸控技術(shù)乍聽之下，似乎是偵測(cè)點(diǎn)越多越好？而讓視覺感受與觸覺操作呈現(xiàn)一致體驗(yàn)，似乎也是顯得相當(dāng)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)？其實(shí)，實(shí)際上建構(gòu)觸控操控的人機(jī)界面平臺(tái)，所要考量的重點(diǎn)并非追逐組件的極致，而是整合操控后的實(shí)用性與實(shí)際上機(jī)的正向操控體驗(yàn)，例如，觸點(diǎn)越多雖然代表一定程度的可讓系統(tǒng)理解操控者操作意圖的一項(xiàng)指標(biāo)，但實(shí)際上當(dāng)觸點(diǎn)信息過(guò)多，系統(tǒng)本身也要花費(fèi)運(yùn)算效能處理各觸點(diǎn)的彼此關(guān)系與對(duì)應(yīng)反饋操作，當(dāng)觸點(diǎn)回饋資料超過(guò)系統(tǒng)負(fù)荷而造成反饋的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)操作出現(xiàn)延遲，這就失去整合觸控人機(jī)界面的目的。

　　觸控的操控模式，可讓用戶直接透過(guò)手指與操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序進(jìn)行溝通/互動(dòng)，操控的關(guān)鍵均掌握在用戶的手指頭，而觸控并不見得要成為唯一的操作模式，消費(fèi)性電子產(chǎn)品仍可視產(chǎn)品架構(gòu)規(guī)劃設(shè)置外接鼠標(biāo)或是TouchPad觸控板，甚至設(shè)置輔助性的實(shí)體按鍵/鍵盤，而在實(shí)際的操作方面，多點(diǎn)觸控的多觸點(diǎn)追蹤偵測(cè)，可精密檢視手指觸點(diǎn)的手勢(shì)動(dòng)作，這時(shí)若搭配系統(tǒng)預(yù)設(shè)的手勢(shì)動(dòng)作而應(yīng)對(duì)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)執(zhí)行指令，那透過(guò)獨(dú)特動(dòng)作或手勢(shì)的觸摸屏操控邏輯，也可更進(jìn)一步強(qiáng)化觸控操控人性化操作的目的。

　　整合觸控設(shè)計(jì)的消費(fèi)性電子產(chǎn)品，最直接的效益就是設(shè)備的構(gòu)型、占用空間可以得到更進(jìn)一步縮減的效益，尤其是行動(dòng)裝置產(chǎn)品，因?yàn)楫a(chǎn)品表面可設(shè)置實(shí)體按鍵的空間相當(dāng)有限，加上消費(fèi)性電子產(chǎn)品大屏幕趨勢(shì)使然，讓設(shè)備可設(shè)置按鍵的空間相對(duì)更小了，反而可以透過(guò)屏幕虛擬的觸按按鍵，創(chuàng)造無(wú)限多個(gè)虛擬開關(guān)與對(duì)應(yīng)功能。

　　為了達(dá)到視覺、觸覺的一致性體驗(yàn)，其實(shí)在大量觸點(diǎn)與運(yùn)算效能要取得相當(dāng)程度的平衡度，而目前在觸控面板傳回的多觸點(diǎn)觸發(fā)原始資料，大多可透過(guò)利用SoC整合的觸控IC，預(yù)先在組件端就將多觸點(diǎn)偵測(cè)感應(yīng)可能發(fā)生的誤動(dòng)作、不正常雜訊、非理性的的觸摁信息事先篩選，讓系統(tǒng)端取得的動(dòng)態(tài)觸點(diǎn)資料更為精準(zhǔn)，甚至可避免耗用系統(tǒng)資源輔助計(jì)算，也可藉此讓操作反饋效益更能達(dá)到觸控人機(jī)界面系統(tǒng)架構(gòu)所期待的即時(shí)觸按操控體驗(yàn)。