●     文/Gary Barrett-Touch International

　　概要

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

　　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生2點坐標，然而都屬于“假多點”，這兩種技術注冊為2點觸摸是個錯誤，混淆了數字式的多點觸控，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，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，該技術無法識別有兩個手指在觸屏上，而再現的兩點對角觸摸是幻影點，假多點觸系統多為游戲機的長項，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，大多數多點觸控技術都是掃描式，就是說感應屏（你觸摸的物體）由X和Y線構成，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點掃描完畢即結束，有多種多樣的高效掃描方法，這是今天的多點觸控系統基本工作原理。

　　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。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。

　　蘋果的創新

　　據報道第一代的蘋果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字式原因的。

　　真多點觸控

　　當微軟開發出“表面”產品稱能辨別10指觸摸  蘋果曾經同時演示真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，辨識每一準確觸點位置（沒有效應點-Ghosting）。多數多點觸系統可同時 演示10指觸，但微軟只能滿足2點觸。

　　多點觸摸技術

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

　　最常見的多點觸控技術-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。

　　第二種技術是MARS 或AMR,即多點觸電阻模擬系統，這是基于舊的4線電阻的技術，分割成許多小的4線電阻屏。其最佳優點是筆輸入系統，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，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，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的反應慢，而是主機電腦和圖像轉換器需要足夠的能量匹配數據瞬間的增容。

　　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“關聯”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的，因此，觸摸屏的電子能同時產生10個觸點，電腦識別為10個鼠標，其他系統，如Linux 等都是采用此原理。

　　多點觸摸區域

　　投射式(P-Cap)和電阻模擬系統（MARS）在觸摸區域（連續）產生，Y的模擬坐標，此模擬輸出來自數字輸入，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，如果坐標區太大，可容納2個手指的話，會造成系統誤識別為2個觸點。

　　較大尺寸多點觸屏

　　大多數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一般為32寸以上尺寸，生產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生快速響應點，2）10 毫米的X，Y電極產生大數量的連接線，這2 個事實大幅增加多點觸控屏的成本，但中高檔耐久產品Kiosk, POS 機和結算機等，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，但現在多點觸驅動器集成在Window 和Linux系統上，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，其它如點擊，按住，敲擊和滑動等可應用簡單的舊技術在投射電容系統實現。

　　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，一些游戲系統已經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或控制動作無需觸摸顯示器。

　　結論

　　介于蘋果I-phone手機的廣泛成功和微軟Window 7 的發行，多點觸控技術已經成為市場主流，無可取代。鑒于多點觸控系統設計升級，降低成本和優化軟件的研發，在未來數年間多點觸控系統將顯示強勁增長，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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