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●     文/Gary Barrett-Touch International

　　概要

　　多點觸摸屏迅速成為互動系統(tǒng)的標準，該文章對“多點觸摸”的含義，作用和如何應用進行闡術(shù)。

　　背景

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

　　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X-Y坐標，實際上如果有兩點同時觸摸，該技術(shù)無法識別有兩個手指在觸屏上，而再現(xiàn)的兩點對角觸摸是幻影點，假多點觸系統(tǒng)多為游戲機的長項，因為幾乎沒有兩個人同時觸摸，所以由一點推斷第二點。

　　掃描

　　今天，大多數(shù)多點觸控技術(shù)都是掃描式，就是說感應屏（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）有一個電極接通到坐標點，電子控制器依次連通一組X-Y線檢測此點是否有接觸電流，例如，激活X線1，控制器開始檢測Y線1，2 直到 所有的可能與X1發(fā)生的Y線檢測完畢，然后控制器從X2線重復此程序，直到所有的X-Y點掃描完畢即結(jié)束，有多種多樣的高效掃描方法，這是今天的多點觸控系統(tǒng)基本工作原理。

　　兩點觸和效應

　　多點觸控長久不被認可的原因是因為效應現(xiàn)象（ghosting）效應是指控制器無法識別一對坐標中的“真點”，當2點觸摸在對角線位置時（幾乎總是這樣）Ghosting形成，只有2觸點在同一軸線上時，Ghosting 不出現(xiàn)。如下圖所示：

　　可見觸點在X-5 和Y-3，X-2和Y-6，控制器感應X-5和X-6，Y-3 和T-6，形成觸點，但觸點產(chǎn)生在X-5和Y-6，X-2和Y-3時電子感應在相同位置。

　　25年來無法確定真2點造成用戶不接受多點觸控，觸控制造商指出2點觸摸是不正確的說法。

　　蘋果的創(chuàng)新

　　據(jù)報道第一代的蘋果I-phone多點觸屏有Ghosting“問題“。該智能手機使用2點觸手勢-“縮小“和“放大“。無疑大家都熟悉觸摸通過手指的開合移動放大或縮小圖像。如上圖所示，電子控制無需辨別哪2點被觸摸，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。

　　真多點觸控

　　當微軟開發(fā)出“表面”產(chǎn)品稱能辨別10指觸摸  蘋果曾經(jīng)同時演示真2點觸，與微軟爭奪更多的應用可采用此特性，后來微軟發(fā)布了微軟版7（桌式電腦版）可支持多點觸摸屏，觸摸坐標要求絕對準確，

　　因此，“多點觸摸”一詞適用于2點或更多點觸摸同時出現(xiàn)，辨識每一準確觸點位置（沒有效應點-Ghosting）。多數(shù)多點觸系統(tǒng)可同時 演示10指觸，但微軟只能滿足2點觸。

　　多點觸摸技術(shù)

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

　　最常見的多點觸控技術(shù)-投射/投射式電容或pro-cap/p-cap,用于手機和電子書，電容屏之所以廣泛應用是因為除了其多點觸觸摸功能外，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)點是筆輸入系統(tǒng)，因為是壓力感應。

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

　　多點清晰度和速度

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

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

　　用戶注意到10個手指同時接觸觸摸屏時的延遲響應，一般不是因為觸控系統(tǒng)的反應慢，而是主機電腦和圖像轉(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

　　多點觸控初期的問題是如何同時識別10點，微軟通過標準化電腦多點輸入，用電腦來識別（被稱為善義獨裁）。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（所有的觸摸屏都是如此）當作“絕對”鼠標，普通鼠標是“關(guān)聯(lián)”指示電腦光標移動的導向儀，單純的鼠標（當然是用手指）通過鼠標行為用觸點來手動電腦光標的移動方向。

　　多點觸屏是用多個鼠標同時連通一臺電腦的原理實現(xiàn)的，因此，觸摸屏的電子能同時產(chǎn)生10個觸點，電腦識別為10個鼠標，其他系統(tǒng)，如Linux 等都是采用此原理。

　　多點觸摸區(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，此模擬輸出來自數(shù)字輸入，橫豎電極一般為7-10毫米寬，是速形成1024X1024坐標的最佳尺寸，另外，每一坐標去必須小到只能容納一個手指，如果坐標區(qū)太大，可容納2個手指的話，會造成系統(tǒng)誤識別為2個觸點。

　　較大尺寸多點觸屏

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

　　多點觸手勢手勢是指2個或以上觸摸動作時產(chǎn)生的移動軌跡，這些動作原本是編程在觸摸控制器的芯片上，但現(xiàn)在多點觸驅(qū)動器集成在Window 和Linux系統(tǒng)上，使此功能變成標準介面，因此觸控器再度成為之控制坐標點，現(xiàn)在可同時控制10對坐標。

　　這些是3 種獨特的多點觸手勢，他們是放大，縮小和旋轉(zhuǎn)，其它如點擊，按住，敲擊和滑動等可應用簡單的舊技術(shù)在投射電容系統(tǒng)實現(xiàn)。

　　多維多點觸控

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

　　結(jié)論

　　介于蘋果I-phone手機的廣泛成功和微軟Window 7 的發(fā)行，多點觸控技術(shù)已經(jīng)成為市場主流，無可取代。鑒于多點觸控系統(tǒng)設計升級，降低成本和優(yōu)化軟件的研發(fā)，在未來數(shù)年間多點觸控系統(tǒng)將顯示強勁增長，Dr. Jennifer K. Colegrove, Director of Display 預測到2015年多點觸控屏的銷售將達到4.2億美元

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