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●     文/Gary Barrett-Touch International

　　概要

　　多點(diǎn)觸摸屏迅速成為互動(dòng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，該文章對(duì)“多點(diǎn)觸摸”的含義，作用和如何應(yīng)用進(jìn)行闡術(shù)。

　　背景

　　多點(diǎn)觸摸一詞是只在同一觸摸屏上同時(shí)激活兩點(diǎn)以上的能力,多點(diǎn)觸摸功能不斷刷新，早期的觸摸屏形式：矩陣電阻屏和紅外屏都能產(chǎn)生2點(diǎn)坐標(biāo)，然而都屬于“假多點(diǎn)”，這兩種技術(shù)注冊(cè)為2點(diǎn)觸摸是個(gè)錯(cuò)誤，混淆了數(shù)字式的多點(diǎn)觸控，直到蘋果引入真2點(diǎn)和多點(diǎn)觸澄清了此問題。

　　在過去25年間最通常的觸摸技術(shù)，即模擬電阻和表面電容—只有一個(gè)X-Y坐標(biāo)，實(shí)際上如果有兩點(diǎn)同時(shí)觸摸，該技術(shù)無(wú)法識(shí)別有兩個(gè)手指在觸屏上，而再現(xiàn)的兩點(diǎn)對(duì)角觸摸是幻影點(diǎn)，假多點(diǎn)觸系統(tǒng)多為游戲機(jī)的長(zhǎng)項(xiàng)，因?yàn)閹缀鯖]有兩個(gè)人同時(shí)觸摸，所以由一點(diǎn)推斷第二點(diǎn)。

　　掃描

　　今天，大多數(shù)多點(diǎn)觸控技術(shù)都是掃描式，就是說感應(yīng)屏（你觸摸的物體）由X和Y線構(gòu)成，通常是X線在上層，Y線在下層，每一條線（至少）有一個(gè)電極接通到坐標(biāo)點(diǎn)，電子控制器依次連通一組X-Y線檢測(cè)此點(diǎn)是否有接觸電流，例如，激活X線1，控制器開始檢測(cè)Y線1，2 直到 所有的可能與X1發(fā)生的Y線檢測(cè)完畢，然后控制器從X2線重復(fù)此程序，直到所有的X-Y點(diǎn)掃描完畢即結(jié)束，有多種多樣的高效掃描方法，這是今天的多點(diǎn)觸控系統(tǒng)基本工作原理。

　　兩點(diǎn)觸和效應(yīng)

　　多點(diǎn)觸控長(zhǎng)久不被認(rèn)可的原因是因?yàn)樾?yīng)現(xiàn)象（ghosting）效應(yīng)是指控制器無(wú)法識(shí)別一對(duì)坐標(biāo)中的“真點(diǎn)”，當(dāng)2點(diǎn)觸摸在對(duì)角線位置時(shí)（幾乎總是這樣）Ghosting形成，只有2觸點(diǎn)在同一軸線上時(shí)，Ghosting 不出現(xiàn)。如下圖所示：

　　可見觸點(diǎn)在X-5 和Y-3，X-2和Y-6，控制器感應(yīng)X-5和X-6，Y-3 和T-6，形成觸點(diǎn)，但觸點(diǎn)產(chǎn)生在X-5和Y-6，X-2和Y-3時(shí)電子感應(yīng)在相同位置。

　　25年來(lái)無(wú)法確定真2點(diǎn)造成用戶不接受多點(diǎn)觸控，觸控制造商指出2點(diǎn)觸摸是不正確的說法。

　　蘋果的創(chuàng)新

　　據(jù)報(bào)道第一代的蘋果I-phone多點(diǎn)觸屏有Ghosting“問題“。該智能手機(jī)使用2點(diǎn)觸手勢(shì)-“縮小“和“放大“。無(wú)疑大家都熟悉觸摸通過手指的開合移動(dòng)放大或縮小圖像。如上圖所示，電子控制無(wú)需辨別哪2點(diǎn)被觸摸，指示圖像被放大或縮小，此超酷的特性就是之前被指控的偽數(shù)字式原因的。

　　真多點(diǎn)觸控

　　當(dāng)微軟開發(fā)出“表面”產(chǎn)品稱能辨別10指觸摸  蘋果曾經(jīng)同時(shí)演示真2點(diǎn)觸，與微軟爭(zhēng)奪更多的應(yīng)用可采用此特性，后來(lái)微軟發(fā)布了微軟版7（桌式電腦版）可支持多點(diǎn)觸摸屏，觸摸坐標(biāo)要求絕對(duì)準(zhǔn)確，

　　因此，“多點(diǎn)觸摸”一詞適用于2點(diǎn)或更多點(diǎn)觸摸同時(shí)出現(xiàn)，辨識(shí)每一準(zhǔn)確觸點(diǎn)位置（沒有效應(yīng)點(diǎn)-Ghosting）。多數(shù)多點(diǎn)觸系統(tǒng)可同時(shí) 演示10指觸，但微軟只能滿足2點(diǎn)觸。

　　多點(diǎn)觸摸技術(shù)

　　目前有3種常用的技術(shù)可感應(yīng)多點(diǎn)觸摸，這些技術(shù)均在國(guó)際觸控白皮書的“選用正確的觸控技術(shù)”一文中有闡述。

　　最常見的多點(diǎn)觸控技術(shù)-投射/投射式電容或pro-cap/p-cap,用于手機(jī)和電子書，電容屏之所以廣泛應(yīng)用是因?yàn)槌似涠帱c(diǎn)觸觸摸功能外，還有其永不磨損和外觀效果。

　　第二種技術(shù)是MARS 或AMR,即多點(diǎn)觸電阻模擬系統(tǒng)，這是基于舊的4線電阻的技術(shù)，分割成許多小的4線電阻屏。其最佳優(yōu)點(diǎn)是筆輸入系統(tǒng)，因?yàn)槭菈毫Ω袘?yīng)。

　　大尺寸顯示屏的觸控最佳選擇是用照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，有2 種版本，1是用微型攝像機(jī)放在顯示器的角上（智能/NextWindow），另1個(gè)是用投影儀，照相機(jī)投影儀（Microsoft Surface）

　　多點(diǎn)清晰度和速度

　　大多數(shù)觸摸屏，包括多點(diǎn)觸控屏，一般解析度為1024 X1024或10bit，其生成的坐標(biāo)方式有3中不同的多點(diǎn)觸控技術(shù)，但要處理10點(diǎn)同時(shí)觸摸都需要大量的計(jì)算能量。

　　人類期望的“速效“是1/4秒的響應(yīng)速度，從電腦處理第一觸坐標(biāo)到顯示屏，需要1/10秒的速度，計(jì)算機(jī)處理多點(diǎn)觸摸系統(tǒng)需要同等的速度，就需要增加計(jì)算能量。

　　用戶注意到10個(gè)手指同時(shí)接觸觸摸屏?xí)r的延遲響應(yīng)，一般不是因?yàn)橛|控系統(tǒng)的反應(yīng)慢，而是主機(jī)電腦和圖像轉(zhuǎn)換器需要足夠的能量匹配數(shù)據(jù)瞬間的增容。

　　軟件界面

　　多點(diǎn)觸控初期的問題是如何同時(shí)識(shí)別10點(diǎn)，微軟通過標(biāo)準(zhǔn)化電腦多點(diǎn)輸入，用電腦來(lái)識(shí)別（被稱為善義獨(dú)裁）。方便快捷的把觸控平介入電腦顯示器系統(tǒng)的方式為把X，Y坐標(biāo)（所有的觸摸屏都是如此）當(dāng)作“絕對(duì)”鼠標(biāo)，普通鼠標(biāo)是“關(guān)聯(lián)”指示電腦光標(biāo)移動(dòng)的導(dǎo)向儀，單純的鼠標(biāo)（當(dāng)然是用手指）通過鼠標(biāo)行為用觸點(diǎn)來(lái)手動(dòng)電腦光標(biāo)的移動(dòng)方向。

　　多點(diǎn)觸屏是用多個(gè)鼠標(biāo)同時(shí)連通一臺(tái)電腦的原理實(shí)現(xiàn)的，因此，觸摸屏的電子能同時(shí)產(chǎn)生10個(gè)觸點(diǎn)，電腦識(shí)別為10個(gè)鼠標(biāo)，其他系統(tǒng)，如Linux 等都是采用此原理。

　　多點(diǎn)觸摸區(qū)域

　　投射式(P-Cap)和電阻模擬系統(tǒng)（MARS）在觸摸區(qū)域（連續(xù)）產(chǎn)生，Y的模擬坐標(biāo)，此模擬輸出來(lái)自數(shù)字輸入，橫豎電極一般為7-10毫米寬，是速形成1024X1024坐標(biāo)的最佳尺寸，另外，每一坐標(biāo)去必須小到只能容納一個(gè)手指，如果坐標(biāo)區(qū)太大，可容納2個(gè)手指的話，會(huì)造成系統(tǒng)誤識(shí)別為2個(gè)觸點(diǎn)。

　　較大尺寸多點(diǎn)觸屏

　　大多數(shù)多點(diǎn)觸控屏的應(yīng)用尺寸為12.1寸以下，不包括光學(xué)觸控系統(tǒng)一般為32寸以上尺寸，生產(chǎn)12-23寸的多點(diǎn)觸電容屏有2個(gè)瓶頸：1）需要多個(gè)程序處理器產(chǎn)生快速響應(yīng)點(diǎn)，2）10 毫米的X，Y電極產(chǎn)生大數(shù)量的連接線，這2 個(gè)事實(shí)大幅增加多點(diǎn)觸控屏的成本，但中高檔耐久產(chǎn)品Kiosk, POS 機(jī)和結(jié)算機(jī)等，可平衡制造成本。

　　多點(diǎn)觸手勢(shì)手勢(shì)是指2個(gè)或以上觸摸動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的移動(dòng)軌跡，這些動(dòng)作原本是編程在觸摸控制器的芯片上，但現(xiàn)在多點(diǎn)觸驅(qū)動(dòng)器集成在Window 和Linux系統(tǒng)上，使此功能變成標(biāo)準(zhǔn)介面，因此觸控器再度成為之控制坐標(biāo)點(diǎn)，現(xiàn)在可同時(shí)控制10對(duì)坐標(biāo)。

　　這些是3 種獨(dú)特的多點(diǎn)觸手勢(shì)，他們是放大，縮小和旋轉(zhuǎn)，其它如點(diǎn)擊，按住，敲擊和滑動(dòng)等可應(yīng)用簡(jiǎn)單的舊技術(shù)在投射電容系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

　　多維多點(diǎn)觸控

　　未來(lái)多點(diǎn)觸控在觸摸屏加上距離（無(wú)接觸或“Z”）空間，通過手的晃動(dòng)控制顯示屏圖像，與電視新聞和體育播出類似，一些游戲系統(tǒng)已經(jīng)采用光學(xué)觸控使多人參與無(wú)需無(wú)限遙控器控制，距離觸控感應(yīng)已用于很多小尺寸儀器偵探人的出現(xiàn)或控制動(dòng)作無(wú)需觸摸顯示器。

　　結(jié)論

　　介于蘋果I-phone手機(jī)的廣泛成功和微軟Window 7 的發(fā)行，多點(diǎn)觸控技術(shù)已經(jīng)成為市場(chǎng)主流，無(wú)可取代。鑒于多點(diǎn)觸控系統(tǒng)設(shè)計(jì)升級(jí)，降低成本和優(yōu)化軟件的研發(fā)，在未來(lái)數(shù)年間多點(diǎn)觸控系統(tǒng)將顯示強(qiáng)勁增長(zhǎng)，Dr. Jennifer K. Colegrove, Director of Display 預(yù)測(cè)到2015年多點(diǎn)觸控屏的銷售將達(dá)到4.2億美元

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