多點(diǎn)觸摸

蔣贊一

有關(guān)LCD顯示器在2009年發(fā)展的預(yù)測我們已經(jīng)看過很多，16：9規(guī)格的主流化，白光LED背光產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，3D顯示器的興起……今天我們要談的并不是它們而是一個(gè)在今年還很難成為主流，但卻是LCD顯示器未來發(fā)展的一個(gè)重要方向，這就是觸摸技術(shù)在LCD顯示器上的應(yīng)用。

幾年前的好萊塢電影《少數(shù)派報(bào)告》中，男主角湯姆·克魯斯向我們展示了完全拋棄鍵盤、鼠標(biāo)，只通過手勢(shì)在大屏幕上操控電腦。隨著蘋果iPhone手機(jī)的出現(xiàn)，我們?cè)谑謾C(jī)屏幕上實(shí)現(xiàn)了用兩只手指操作手機(jī)的方式，也因此了解到多點(diǎn)觸摸技術(shù)。既然手機(jī)可以，那么能否在LCD顯示器上實(shí)現(xiàn)這樣的應(yīng)用呢?回答自然是肯定的，或許就從2009年開始，它將會(huì)逐漸改變整個(gè)LCD顯示器行業(yè)的發(fā)展之路。

觸摸式顯示器的前世今生

要談?dòng)|摸技術(shù)在顯示器上的應(yīng)用，我們首先應(yīng)該了解一下觸摸屏的發(fā)展。觸摸屏的歷史可追溯到1971年，美國人Sam Hurst發(fā)明了世界上最早的觸摸屏，并率先應(yīng)用在美國的軍隊(duì)中。1982年，由Sam Hurst開辦的公司在一次科技展會(huì)上展出了33臺(tái)安裝有觸摸屏的電視機(jī)，普通民眾才第一次親手“摸”到在當(dāng)時(shí)還顯得很神奇的觸摸屏。觸摸屏進(jìn)入中國是1991年的事情，因其直觀的操作體驗(yàn)，觸摸屏迅速在國內(nèi)的商業(yè)展示、卡拉OK、售票系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。不過直到現(xiàn)在，各種電腦和服務(wù)終端機(jī)上的觸摸屏仍以單點(diǎn)觸摸技術(shù)為主，這種觸摸屏只能響應(yīng)一個(gè)觸點(diǎn)，因此只能用一個(gè)手指操作，操作方式比較死板。

在2006年的SIGGRAPH大會(huì)上，紐約大學(xué)的Jefferson Y.Han教授演示了運(yùn)用在顯示屏上的多點(diǎn)觸摸技術(shù)，其領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的新型觸摸屏可由雙手同時(shí)操作，并且支持多人同時(shí)操作。在會(huì)上的演示中，Jeffersorl Y.Han同時(shí)使用多只手指，在屏幕上畫出了好幾根線條。與普通的觸摸屏技術(shù)所不同的是，它可以同時(shí)有多個(gè)觸摸熱點(diǎn)得到響應(yīng)，而且響應(yīng)時(shí)間小于0.1秒。

這種多點(diǎn)觸摸技術(shù)的核心是FTIR(Frustrated Total InternalReflection)，即受抑全內(nèi)反射技術(shù)。它是由LED發(fā)出的光束從觸摸屏截面照向屏幕的表面后產(chǎn)生反射。如果屏幕表層是空氣，當(dāng)入射光的角度滿足一定條件時(shí)，光就會(huì)在屏幕表面完全反射。但是如果有折射率較高的物質(zhì)(例如手指)壓住丙烯酸材料面板，屏幕表面全反射的條件就會(huì)被打破，部分光束透過表面，投射到手指表面。凹凸不平的手指表面導(dǎo)致光束產(chǎn)生散射(漫反射)，散射光透過觸摸屏后到達(dá)光電傳感器，光電傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，系統(tǒng)由此獲得相應(yīng)的觸摸信息。

各大廠商發(fā)力多點(diǎn)觸摸

多點(diǎn)觸摸技術(shù)的發(fā)展使得各大廠商都開始進(jìn)一步跟進(jìn)，包括微軟、蘋果在內(nèi)的業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者都希望通過新型觸摸屏充分釋放人手的控制潛力，創(chuàng)造出具有高度自由性的人機(jī)界面。

早在2007年5月，微軟就對(duì)外展示了一種名為Surface Computing(表面計(jì)算)的技術(shù)，并由此組建了Surface平面觸摸式電腦。Surface的相關(guān)內(nèi)容在《微型計(jì)算機(jī)》上已有不少報(bào)道，這里我們就不再過多闡述。只提一下Surface操作中最大的特點(diǎn)，這就是它無需鼠標(biāo)和鍵盤，只用雙手通過觸摸屏就能即時(shí)、交互地管理自己的數(shù)字內(nèi)容，并能接收多個(gè)觸摸輸入信號(hào)，支持多人同時(shí)操作。

可以說，Surface自然的人機(jī)交互界面代表了未來操控方式的發(fā)展方向，但由于它是以一套整體的平臺(tái)推出，所以成本太高，短時(shí)間內(nèi)還難以主流化。而單純地將多點(diǎn)觸摸技術(shù)應(yīng)用到LCD顯示器上，或許能在更短時(shí)間內(nèi)將這種操控方式引入到普通的桌面應(yīng)用中來?？上驳氖牵瑥能浖S商、面板廠商以及LCD顯示器制造商在最近的一系列動(dòng)作來看，多點(diǎn)觸摸式LCD顯示器或許真的離我們不遠(yuǎn)了。

軟件支持是基礎(chǔ)

硬件性能的展現(xiàn)離不開軟件的支持。2008年年中，微軟在All Things Digital會(huì)議上展示了下一代操作系統(tǒng)Windows 7的多點(diǎn)觸摸界面，演示是在一臺(tái)支持多點(diǎn)觸摸的戴爾Latitude XT平板電腦上進(jìn)行的，據(jù)微軟CEO鮑爾默表示，Windows 7將完全支持多點(diǎn)觸摸技術(shù)。雖然支持多點(diǎn)觸摸技術(shù)只是Windows 7的特色功能之一，但卻無疑是該技術(shù)進(jìn)入桌面應(yīng)用的一道催化劑，因?yàn)檫@就從軟件上真正解決了多點(diǎn)觸摸技術(shù)在LCD顯示器上的應(yīng)用問題。

新型液晶面板形成推力

面板廠商也沒閑著。去年年末在日本橫濱舉行的FPD International2008(國際平面顯示器展上，友達(dá)推出了多款新型液晶面板，其中最受關(guān)注的就是可以用手指、硬筆甚至是指甲進(jìn)行操作，相，支持多點(diǎn)觸摸技術(shù)的觸摸面板，據(jù)悉，這些面板的尺寸涵蓋了從4.3英寸到15英寸的多個(gè)規(guī)格，而其中15英寸產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域已涉及到PC以及筆記本電腦。作為全球三大液晶面板廠商之一，友達(dá)的這一舉措無疑傳遞出多點(diǎn)觸摸面板即將應(yīng)用在LCD顯示器以及筆記本電腦上的信息。

多點(diǎn)觸摸式LCD顯示器新品迭出

有了操作系統(tǒng)以及液晶面板的支持，多點(diǎn)觸摸式LCD顯示器的新品自然也就逐漸增加。在WinHEC Taipei2008大會(huì)上，廣達(dá)就展示了一臺(tái)由廣達(dá)獨(dú)力開發(fā)的觸摸式LCD顯示器，它支持多點(diǎn)觸摸技術(shù)并具有非常高的靈敏度，主要針對(duì)消費(fèi)級(jí)市場。與許多產(chǎn)品不同的是，它采用了一種新的觸摸技術(shù)“Optical Touch”，并兼容Windows 7操作系統(tǒng)。該技術(shù)并未使用電容或電阻觸摸板，而是在顯示屏的上角放置了兩個(gè)攝像頭，用來定位用戶手指的位置，并由此將光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的坐標(biāo)上。這種技術(shù)也支持旋轉(zhuǎn)、放大、縮小等多點(diǎn)觸摸操作。除了運(yùn)用在桌面級(jí)的LCD顯示器上之外，該技術(shù)還適用于13～15英寸筆記本電腦和超過65英寸的大型顯示設(shè)備。據(jù)悉，采用此技術(shù)的LCD顯示器將在近期上市。

同樣是在2008年，青云推出了一款支持多點(diǎn)觸摸操作的22英寸寬屏LCD顯示器。這款22英寸LCD顯示器采用的是表面波技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)觸摸操作的部件是由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶的觸摸位置并送到觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)給CPU，最后接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。青云表示，這款多點(diǎn)觸摸式LCD顯示器的成本僅比普通產(chǎn)品高出20％左右，未來上市的價(jià)格應(yīng)該完全能被消費(fèi)者所接受。

惠普也在去年發(fā)布了一款名為Touch Smart IQ518一體機(jī)。采用一體成型、壁掛式外觀設(shè)計(jì)的10518雖然并不是純粹的LCD顯示器，但它具有22英寸鏡面多點(diǎn)觸摸式LCD顯示屏，可支持用戶通過手指操作瀏覽、拖曳選取項(xiàng)目，也可用兩指放大或縮小屏幕畫面，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)觸摸式LCD顯示器應(yīng)有的功能。

寫在最后

從目前的情況來看，在軟件廠商，面板廠商以及LCD顯示器制造商的努力下，2009年多點(diǎn)觸摸必將成為顯示器業(yè)界的一種流行趨勢(shì)。雖然要在今年代替?zhèn)鹘y(tǒng)LCD顯示器成為主流還不現(xiàn)實(shí)，但是大量出現(xiàn)在高端形象產(chǎn)品上應(yīng)該是可以預(yù)見的，加laWindows 7不斷預(yù)熱，或會(huì)掀起一場多點(diǎn)觸摸式LCD顯示器應(yīng)用的高潮。

據(jù)市場調(diào)查機(jī)構(gòu)iSuppli預(yù)估。全球觸摸屏技術(shù)市場將從2006年的24億美元快速增長至2012年的44億美元，支持多點(diǎn)觸摸技術(shù)的LCD顯示器的成本也將以每年10％左右的速度下跌。兩三年后，當(dāng)多點(diǎn)觸摸式LCD顯示器和傳統(tǒng)LCD顯示器的價(jià)格進(jìn)一步拉近后，它必將進(jìn)入千家萬戶，成為未來顯示器的主流。