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创新输入模式 TED示范多点触控概念 技术与历史

 看见就非常 2012-08-16
触控屏幕(Touchscreen)发展至今已有30多年历史,主要目的是让显示器及输入接口合而为一。然而键盘、鼠标或其它输入接口,因为可以产生复杂的输入指令,让触控屏幕在输入操作上相形失色。不过自从2006年2月,纽约大学研究员Jefferson Y. Han在TED(Technology Entertainment Design)大会上示范多点触控概念(Multi-touch)后,触控屏幕改变了世人对输入接口的认知。

多点触控概念容许多支手指、多支手同时操作同一输入接口,这与人类在日常生活中操控物体的行为相同,例如一般人是用双手绑鞋带,而不是用一支手指绑鞋带。多点触控概念可望让触控式面板扩展2维(2D)输入接口的功能,甚至将键盘、鼠标设计成虚拟对象并整合在面板中,但不至于威胁3维(3D)输入接口,例如Wii手把(Wii remote)。这不代表多点触控无法控制虚拟3维对象的动作,因为鼠标及键盘就足以进行这类任务了,经由适当设计,以多点触控操作3维对象的大小及运动,只会比一般输入接口更方便。

从输入接口来看,多点触控概念并非创举。早在1982年,多伦多大学研究生Nimish Mehta即提出具多点触控功能的输入接口,在功能上类似触摸板(touch tablet)而非触控屏幕。不过NB用户皆知,触摸板顶多用来进行单点输入,执行多点输入则不切实际,因为有时在画面中寻找1个鼠标光标,继而指向目标对象,就足以耗费几秒钟了。因此,直到与显示器结合后,多点输入才成为不可或缺的技术。以iPhone为例,其触控式面板包括虚拟的Shift键,让使用者输入需要的字符,且包括以两根手指执行「掐」的功能,以放大或缩小照片。然而事实上,多点触控概念无法在iPhone的3.5吋面板上充分发挥,大尺寸面板才是真正的舞台。

Perspective Pixel 主打客制化高阶市场

自从2006年于TED示范多点触控概念之后, Han的「受抑内全反射」(Frustrated Total Internal Reflection;FTIR)技术被广泛讨论及研究,Han本人亦成为风云人物。哥伦比亚广播公司(CBS Broadcasting)、皮克斯动画工作室(Pixar Animation Studio)、美国部分国防及情资部门及等许多单位均想设法取得他的发明,或设法说服Han合资。

不过,Han仍旧自行创立Perspective Pixel公司,以自行研发及制作触控式面板。2007年2月,Han再次公布长8呎、宽3呎的触控式面板,相关影片再次在网络上引起热烈讨论。Perspective Pixel目前专为如中央情报局等单位制作客制化的高阶触控式面板。

由Han的访谈及示范影片中可知,快速处理大量2维、3维信息将会是多点触控屏幕的重要施力点。例如军队在面对地理信息系统(Geographic Information System;GIS)的庞大资料时,数据处理、判断时间的长短常代表着生死的差距。

最大多点触控屏幕T-VIEW

背投影技术(Rear-projection)在大尺寸画面显示能力佳,且具有低成本优势,因此十分适合用来制造多点触控屏幕。韩商DAHAN T&S日前展出了宽度达120吋的触控屏幕T-VIEW,其容许多点触控,触控反应时间为10毫秒。T-VIEW型录中可见DH1000W系列宽度最高可达220吋,大于一般教室的黑板,黑板或许是目标市场之一。

T-VIEW是以红外线传感器接受触控指令,采用背投影机投射画面,并以USB与主机连接,因此装设方便。然而目前价格及选购的信息尚未公开,唯一确认的是T-VIEW将于8月上市。

物体辨识功能增添多点触控深度

微软(Microsoft)总裁比尔盖兹(Bill Gates)曾说每个桌面上都会有一台计算机,而在公布Surface时,更宣称每个桌面都将是1台计算机。与传统人机沟通方式比较,Surface具有4大特性:1是采触控式面板;2是具有多点输入功能;3是能多人同时进行互动;4是物体辨识功能(Object Recognition),每1项都将开创新的计算机应用范畴。Surface能藉由摄影机同时精密感测52点触控动作,不过,触控点的数量并非限制,此设计是考量一般社交行为中,至多有4、5人围绕在方桌四周,并进行互动。

物体辨识功能更使多点输入、多人互动功能加值。辨识物体的方法是透过微软独家技术Domino,其原理与条形码类似,附有Domino卷标的物体能够立即被Surface识别身分,然后由Surface激活适当服务,例如将信用卡放在Surface上进行付款动作。如果要各付各的,亦可同时用数张信用卡分摊1张帐单。此外,当辨识物体为手机、数字相机等装置时,Surface更能以无线传输与这些装置交换资料。Surface的物体辨识功能及无线传输功能,使其在接触物体的同时接收高阶的输入指令,再加上多点触控概念,人类处理信息的方式将跨过新的里程碑。

短期触控式面板不会威胁传统接口

将于2007年11月上市的Surface已未演先轰动,再加上6月上市的iPhone,预期将使多点触控概念发烧。因为多点触控在PC的应用方式还在萌芽阶段,所以进入家庭还得等3~5年。不过,从Surface相关报导看来,由于可取代大量人力,因此会很快进入商店、赌场等领域。

微软研究中心主任Bill Buxton指出,任何事物都有其最适合的用途及最不适合的用途,因此试图以其它接口取代鼠标只是徒劳的事。目前看来,触控式面板不可能达到鼠标的低价及遥控性,不过长期来看,人类与机器的互动方式会进化到何等程度是难以预测的,因此触控式面板的市场亦难以预估。诚如Han在接受访谈时表示:“多点触控概念的意义并非将设计好的硬件推给客户,而是以完全不同的方式为客户发展使用者接口。”

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