解密多點(diǎn)觸控技術(shù)的前世今生

作者： Multitouch 時(shí)間：2014-03-17 源于：未知總點(diǎn)擊：

【導(dǎo)讀】：多年前我們初見蘋果iPhone的時(shí)候，我相信很多人跟我一樣，首先驚嘆的就是它那些從未見過的操控方式，心里不禁驚訝和好奇：原來手機(jī)還可以這么玩？而蘋果iPhone也正是引領(lǐng)觸屏?xí)r代的“始作俑者”，智能機(jī)開始進(jìn)入觸屏?xí)r代，蘋果iPhone為智能機(jī)的發(fā)展有著不可替代的重要引

　多年前我們初見蘋果iPhone的時(shí)候，我相信很多人跟我一樣，首先驚嘆的就是它那些從未見過的操控方式，心里不禁驚訝和好奇：原來手機(jī)還可以這么玩？而蘋果iPhone也正是引領(lǐng)觸屏?xí)r代的“始作俑者”，智能機(jī)開始進(jìn)入觸屏?xí)r代，蘋果iPhone為智能機(jī)的發(fā)展有著不可替代的重要引導(dǎo)地位。

　　當(dāng)時(shí)iPhone廣受人們關(guān)注，不僅僅是因?yàn)槠浜唵巍⑿鲁钡慕缑妫€有那些花哨的操控方式，而這些也都要?dú)w功于多點(diǎn)觸控技術(shù)。多點(diǎn)觸控技術(shù)也在幾年間飛速發(fā)展，并隨著在智能手機(jī)上的運(yùn)用迅速普及開來，多點(diǎn)觸控技術(shù)絕對(duì)是用戶體驗(yàn)的功臣之一；也是因?yàn)樗倪\(yùn)用，我們才能有幸見到如此多種多樣的界面操控方式。

　　電阻屏與電容屏：

　　多點(diǎn)觸控技術(shù)使得觸屏手機(jī)迅速替代了實(shí)體按鍵手機(jī)的主導(dǎo)地位，硬生生得將按鍵手機(jī)擠下了臺(tái)，這不僅是因?yàn)槿藗儗?duì)手機(jī)操控有了全新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也與手機(jī)屏幕技術(shù)的發(fā)展密不可分。

　　在了解多點(diǎn)觸控技術(shù)之前，我們先要知道手機(jī)屏幕主要分為兩種，一種是電阻屏，一種是電容屏。

　　電阻屏：

　　簡單來說就是通過向屏幕施加壓力，產(chǎn)生電流然后屏幕再做出識(shí)別和反應(yīng)，這種屏幕的特點(diǎn)就是不管耳使用任何物體按壓屏幕，屏幕都會(huì)做出反應(yīng)。

　　比較有代表性的應(yīng)用就是早期的Windowsmobilephone、帶有手寫筆的觸控機(jī)型、諾基亞早期的觸屏機(jī)型等等。

　　電容屏：

　　電容屏是靠靜電感應(yīng)來操作的，簡單來說就是不需要按壓屏幕，屏幕通過感應(yīng)手指的靜電來產(chǎn)生電流信號(hào)再做出反應(yīng)。電容屏也是目前應(yīng)用最為廣泛的主流屏幕。在結(jié)構(gòu)上，電容屏是在顯示面板上疊入一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)，當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，觸點(diǎn)的電容就會(huì)發(fā)生變化，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)小磁場，電流產(chǎn)生后由傳感器對(duì)觸點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行分析。

　　電容屏的特性，使得它無需依靠壓力來實(shí)現(xiàn)相關(guān)的操作，所以在響應(yīng)速度方面要優(yōu)于電阻屏，敏感度高，易于及時(shí)傳達(dá)與反饋用戶的操作。電阻屏需要壓力才實(shí)現(xiàn)操作，響應(yīng)速度稍微慢一些，并且敏感度稍差，操作起來也不如電容屏自如。

電阻屏雖然精度高，但是反應(yīng)不夠靈敏，并且電阻屏上對(duì)多點(diǎn)觸控的支持是非常局限的，所以操控也比較單一，現(xiàn)在也基本淡出智能機(jī)平臺(tái)了。相反，電容屏更適合運(yùn)用多點(diǎn)觸控技術(shù)，并且在耐用性方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于比較“軟”的電阻屏。

　　多點(diǎn)觸控技術(shù)到底是什么？

　　Multi-Touch多點(diǎn)觸控的概念：

　　早期出現(xiàn)的觸控屏幕還沒有運(yùn)用到多點(diǎn)觸控技術(shù)，屏幕一次只能判斷一個(gè)觸控點(diǎn)，也就是說我們只能使用一個(gè)手指來進(jìn)行操作。如果屏幕同時(shí)有兩個(gè)以上的點(diǎn)被觸碰，也無法做出正確的反應(yīng)。

　　例如說我們生活中經(jīng)常用到的ATM自動(dòng)取款機(jī)，使用的就是只能識(shí)別單點(diǎn)操控的屏幕。

　　但是融入多點(diǎn)觸控技術(shù)后，屏幕對(duì)任務(wù)的反應(yīng)會(huì)分解為兩方面的工作，一是同時(shí)采集多點(diǎn)觸碰產(chǎn)生的信號(hào)，二是對(duì)每一個(gè)信號(hào)的意義進(jìn)行判斷并作出正確的分析和反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)屏幕識(shí)別人的五個(gè)手指同時(shí)做的點(diǎn)擊、觸控動(dòng)作。

　　結(jié)構(gòu)與核心技術(shù)：

　　我們現(xiàn)在所使用的主流手機(jī)屏幕都支持多點(diǎn)觸控，它的原理直白的說就是在液晶面板的上方加入一層透明的觸控板，這塊觸控板用來檢測(cè)在不同位置、同時(shí)產(chǎn)生多點(diǎn)觸摸，并且識(shí)別每一個(gè)點(diǎn)所產(chǎn)生的信號(hào)。多點(diǎn)觸控技術(shù)的核心是FTIR(FrustratedTotalInternalReflection)，即受抑內(nèi)全反射技術(shù)。

　　起源、發(fā)展與意義：

　　早在1984年，也正是由于史蒂夫·喬布斯的“用鼠標(biāo)代替鍵盤”的創(chuàng)意和堅(jiān)持，才使得鼠標(biāo)在電腦與人的溝通中扮演重要的角色。2007年，蘋果及微軟都發(fā)表了應(yīng)用多點(diǎn)觸控技術(shù)的產(chǎn)品及計(jì)劃，令該技術(shù)開始進(jìn)入主流的應(yīng)用。也在同一年，蘋果公司也拿到了多點(diǎn)觸控技術(shù)的專利，并開始將此技術(shù)運(yùn)用在手機(jī)產(chǎn)品上，史蒂夫·喬布斯隆重推出了蘋果公司的第一款手機(jī)產(chǎn)品iPhone。

　　喬布斯認(rèn)為當(dāng)時(shí)的智能手機(jī)都稱不上人性化，因?yàn)檫@些手機(jī)的用戶界面40%被鍵盤占據(jù)，按鈕也都是固定不可變的。如果把這些鍵盤取消，就可以得到一個(gè)巨大的屏幕。因此，iPhone的革命意義的就在用戶界面和多點(diǎn)觸控技術(shù)。

不得不說的題外話：觸控板與手機(jī)機(jī)身厚度的關(guān)系

　　隨著用戶對(duì)產(chǎn)品的升級(jí)和審美訴求，智能手機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)也在不斷的發(fā)展，屏幕也正是其中一項(xiàng)，平時(shí)我們可能更多注意的是哪種面板的顯示效果更出色，卻忽略了機(jī)身大小與觸控面板的工藝有著直接聯(lián)系。

　　例如三星的SuperAMOLED屏幕。AMOLED屏幕的構(gòu)造主要分為三層：AMOLED液晶面板、TouchScreenPanel（觸控板）以及外面的玻璃保護(hù)層。

　　SuperAMOLED進(jìn)一步改良了觸控板的構(gòu)建方式，將顯示驅(qū)動(dòng)單元與觸控板一并集成在AMOLED液晶面板上。別于目前其他手機(jī)的面板必須構(gòu)建一個(gè)獨(dú)立層來放置觸控傳感器的做法，所以SuperAMOLED面板更薄，不像AMOLED還需要觸控感應(yīng)層TSP與空氣層AirGap，不但增加操作的靈敏度，同時(shí)也為縮減機(jī)身厚度立下了汗馬功勞。

　　多點(diǎn)觸控為我們帶來了什么？

　　電容屏與多點(diǎn)觸控技術(shù)的發(fā)展為我們帶來的不僅僅是屏幕操控的全新方式，同時(shí)也豐富了人機(jī)互動(dòng)的體驗(yàn)。人們不在只是用手指進(jìn)行單純的點(diǎn)擊，而加入了更多的滑動(dòng)、拖動(dòng)及多向縮放等等。也正因如此，手機(jī)產(chǎn)品才能夠在界面中提供更多的操作方式，給人們帶來視覺和體驗(yàn)上的新鮮感。

　　早先第一次看到多點(diǎn)觸控也是在蘋果的iPhone上，瀏覽網(wǎng)頁或者照片時(shí)經(jīng)常要放大某部分區(qū)域才能看清楚，iPhone就率先采用了雙指觸控進(jìn)行縮放的操控方式。

　　雙指縮放功能是我們最熟知的多點(diǎn)觸控應(yīng)用，有了多點(diǎn)觸摸技術(shù)，怎么應(yīng)用就可以通過無限想象來無限擴(kuò)展。開發(fā)人員可以把多點(diǎn)觸控應(yīng)用到很多方面，不斷創(chuàng)新出新的玩法來，例如手機(jī)及平板上的手勢(shì)功能，通過用不同數(shù)量的手指和不同的滑動(dòng)方向，可以完成不同操作或喚出不同的界面。

　　兩點(diǎn)觸控？五點(diǎn)觸控？十點(diǎn)觸控？

　　多點(diǎn)觸控的應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在日常功能的界面操作上，最能體現(xiàn)出差異的就是游戲體驗(yàn)了，這種技術(shù)讓我們?cè)?ldquo;玻璃”上彈鋼琴成為了現(xiàn)實(shí)。說到游戲，我們也不得不提到，我們現(xiàn)在使用的手機(jī)并非都采用同樣的觸控技術(shù)。

　　由于手機(jī)產(chǎn)品的定位及成本不同，不同產(chǎn)品屏幕所支持的多點(diǎn)觸控功能也不同，我們常常在評(píng)測(cè)中看到：該機(jī)屏幕最大支持兩點(diǎn)觸控、該機(jī)屏幕最大支持五點(diǎn)觸控等等，目前為止，手機(jī)產(chǎn)品的屏幕上限為十點(diǎn)觸控。那么不同觸點(diǎn)上限的屏幕有何分別，其實(shí)，如果你了解了多點(diǎn)觸控的概念，這也就很好理解了。

　　上面我們也說了，上限越大，說明該產(chǎn)品的屏幕能夠在同一時(shí)間識(shí)別出更多的觸點(diǎn)信號(hào)，能夠豐富界面操控方式的可能性就越高。另外最直觀的體現(xiàn)就是在游戲方面了，有些飛行射擊類的游戲需要我們用手指來控制飛機(jī)的方向，同時(shí)還要根據(jù)需要來點(diǎn)擊武器的切換等等。

還有現(xiàn)在比較主流的動(dòng)作射擊類游戲，一般會(huì)采用左手控制前進(jìn)、后退和左右平移，右手要控制視角的方向和動(dòng)作指示、武器切換等等操作，有些游戲也會(huì)專門設(shè)置一些需要多個(gè)手指進(jìn)行不同方向的滑動(dòng)來完成動(dòng)作，如此復(fù)雜的游戲方式當(dāng)然是需要多點(diǎn)觸控技術(shù)支持的。

　　假設(shè)我們使用僅支持兩點(diǎn)觸控的手機(jī)進(jìn)行此類游戲，當(dāng)我們把兩個(gè)手指同時(shí)放在屏幕上，再額外需要第三點(diǎn)的操作時(shí)，屏幕是無法做出反應(yīng)的，相比支持更多點(diǎn)觸控的屏幕，游戲的操控體驗(yàn)是完全不一樣的。

　　在我們使用手機(jī)進(jìn)行日常的操作時(shí)也是一樣的，支持觸點(diǎn)比較多的屏幕，我們會(huì)感覺操作過程會(huì)更順暢，而相反僅支持兩點(diǎn)觸控的手機(jī)屏幕往往會(huì)出現(xiàn)一些延時(shí)現(xiàn)象。不過，對(duì)觸點(diǎn)支持的數(shù)量同時(shí)也體現(xiàn)這款產(chǎn)品的定位，旗艦機(jī)型一般都是十點(diǎn)觸控，主流機(jī)型一般是五點(diǎn)觸控，比較低端的入門機(jī)型大多是兩點(diǎn)觸控，這其中也有例外，不過是極其少見的。

　　所以說，對(duì)于一臺(tái)旗艦機(jī)型來說的，運(yùn)行這些大型游戲也正是硬件素質(zhì)本身的體現(xiàn)，同時(shí)屏幕觸控的靈敏度及觸點(diǎn)支持也是非常重要的。

　　小結(jié)：

　　科技確實(shí)深刻左右著我們的生活，回看手機(jī)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，從小屏到大屏，從黑白屏到彩色屏，從無觸屏到全觸屏，手機(jī)已經(jīng)成為一個(gè)小世界窗。不斷在變化、多種多樣的操作方式也大大增加了我們使用的樂趣，操作也變得越來越豐富、越來越簡單，我們只需要?jiǎng)觿?dòng)手指，就可以知曉和感受世界，當(dāng)然，我們最后必須要感謝多點(diǎn)觸控技術(shù)，因?yàn)樗|屏手機(jī)才得以扳倒了強(qiáng)大的塞班按鍵智能機(jī)。