就電子產(chǎn)品，特別是消費性產(chǎn)品而言，如何將使用者複雜的控制動作轉變?yōu)橹庇^、便捷且可生產(chǎn)的體驗，是使用者介面設計面臨的終極挑戰(zhàn)。使用者介面設計一方面要考慮到使用者視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺等五種感官的需求，另一方面還要考慮到使用者需求對元件或系統(tǒng)的影響。目前市場上推出的大部份產(chǎn)品雖然有效，但主要都是將使用者的視覺和觸覺分開來處理。從電腦鍵盤、手機鍵盤、MP3播放器、家用電器甚至電視遙控器等上面的簡單按鈕或按鍵，到音量調(diào)節(jié)滑條、滾輪和追蹤板等更高階的單擊和滾動特性，輸出位置(即是使用者的輸入或操控動作的結果與使用者的輸入位置截然不同。而致力于讓輸入和輸出，即視覺和觸覺完全達到一致，正是觸控螢幕的基本優(yōu)勢所在。

    乍聽之下,讓視覺和觸覺一致相當簡單，但實際上卻是一場意義深遠的技術突破，因為，它將徹底改變使用者與電子產(chǎn)品互動的方式，因此，有人將此稱為使用者介面革命。觸控螢幕的透明特性允許使用者直接‘觸控’顯示螢幕上的不同內(nèi)容，人們驚嘆于這樣的使用者介面設計。因為使用者再也不用尋找電子設備的按鈕，如電腦滑鼠或鍵盤甚至手機上的撥號按鍵，而是直接與固化在設備‘大腦’(即其作業(yè)系統(tǒng))中的應用進行互動。這是一場革命性的變化，這種操控方式可讓使用者直接操作強大的作業(yè)系統(tǒng)和應用程式，一切都掌握在使用者的指尖。當然，我們能在電腦螢幕上使用滑鼠和追蹤板存取應用程式，不過這種操控不是直接觸控顯示螢幕，不能讓使用者與螢幕及內(nèi)嵌的應用融為一體。實際上，我們能透過我們所能想像出來的各種動作或手勢來使用觸控螢幕，讓顯示螢幕變得鮮活生動，只要視線所及，都能簡單地透過觸控進行互動。目前觸控螢幕主要分為三大類：單點觸控；多點觸控識別手指方向；多點觸控識別手指位置。

    單點觸控螢幕

    觸控螢幕的功能發(fā)展由簡到繁，最初的產(chǎn)品只支援最簡單的操控[LU4]，即單一手指觸控螢幕上的一點來實現(xiàn)操控。如超商的POS終端機，或機場check-in終端。過去，我們只能透過螢幕週邊的機械按鈕進行操控，而單點觸控螢幕在此基礎上實現(xiàn)了使用者介面的一大進步。機械和新型電容式觸控感應按鈕充斥在家庭、辦公室及所有應用場合，如手機、家用電話、遙控器、電視、電腦及其各種週邊設備、游戲機、電冰箱、微波爐、烤箱、無線電和空調(diào)等汽車電子控制設備等。而現(xiàn)在，如圖1所示的單點觸控螢幕在顯示螢幕上直接整合了使用者控制介面，因此再也不需要傳統(tǒng)的機械按鈕了。

圖1：單點觸控螢幕功能

    這種螢幕為使用者介面帶來兩大優(yōu)勢，一是設備設計空間得到最佳化，特別有利于小型設備，因其能在同一區(qū)域內(nèi)同時‘安裝’螢幕和按鈕；二是由于按鈕能整合在作業(yè)系統(tǒng)中的任何一種應用程式中，所以設備使用的‘按鈕’可以達到無限多個。上述功能主要設立在電阻式觸控螢幕技術基礎之上，在消費電子產(chǎn)品、機場自動販賣機、POS終端和車載GPS系統(tǒng)等各種應用中，都獲得了廣泛應用。

    多點觸控螢幕──識別手指方向

    儘管單點觸控螢幕和電阻式觸控螢幕都是革命性技術，但仍有兩大缺點，一是電阻式技術依賴于觸控螢幕的實體運動[LU5]，儘管影響[LU6]不大，但經(jīng)過正常的磨損老化后，性能就會下降；二是這種技術只支援單點觸控，即一次只能用一個手指在螢幕的某個區(qū)域做單一動作。為何使用者與設備的互動只能侷限于一根手指呢？蘋果公司為使用者介面革命做出了不可估量的貢獻，其推出的iPhone採用了感應電容式觸控螢幕。即使在智慧電話等小型化設備中，要想充分發(fā)揮應用和作業(yè)系統(tǒng)的功能，也需要多個手指才能實現(xiàn)最佳的可用性。在iPhone問世后，使用者現(xiàn)在已經(jīng)很難設想過去是如何在不支援兩個手指的手勢動作情況下，完成如圖2所示的照片縮放，以及相冊、網(wǎng)頁視圖方位改變等相關作業(yè)。

圖2：多點手勢觸控螢幕上的圖片縮放

    其他技術革新者也在多種設備系統(tǒng)上繼續(xù)沿用這種多點觸控技術，其中包括Google G-1和Blackberry Storm智慧電話、MacBook Pro和惠普touchsmart桌上型電腦和筆記型電腦、可攜式媒體播放器以及其他多種應用等。現(xiàn)在，使用者又有了新的期待，希望進一步改善使用者與其電子產(chǎn)品的互動方式，各種電子產(chǎn)品也紛紛實現(xiàn)使用者的這種新要求。

    多點觸控螢幕──識別手指位置

    與單點觸控螢幕一樣，識別手指方向的多點觸控螢幕也存在著侷限，即該技術能在螢幕上同時識別的作業(yè)點數(shù)量有限。為何一次只能識別兩個作業(yè)點呢？使用者的兩只手有十個手指，當使用者之間彼此互動時，螢幕上會出現(xiàn)更多的手指。這就是識別手指位置的多點觸控概念的由來，它可以實現(xiàn)兩個手指以上的操控。

    Cypress將此技術稱為‘多點觸控全區(qū)輸入’，它進一步提升了觸控螢幕可靠的可用性，能滿足多種特性豐富的應用需求。可靠性是指我們能以最高精確度擷取螢幕上所有觸點的原始數(shù)據(jù)，盡可能減少螢幕觸點定位不準所帶來的混亂問題。可用性是指眾多功能強大的應用，都可在不同大小的螢幕上受益于雙手或兩個手指以上的螢幕操控能力。3D互動游戲、鍵盤輸入和地圖作業(yè)等都是使用這種觸控螢幕功能的目標應用。

    現(xiàn)在，多點觸控全區(qū)輸入技術已經(jīng)為設備和系統(tǒng)OEM廠商提供了所有觸控數(shù)據(jù)，可協(xié)助他們開發(fā)下一代新型實用的技術。

    Cypress半導體公司推出的TrueTouch觸控螢幕解決方案就是多點觸控全區(qū)輸入的一個應用實例。TrueTouch採用了CypressPSoC可編程晶片上系統(tǒng)架構，該架構整合了具有可編程類比和數(shù)位模組的8位元微控制器，實現(xiàn)了靈活性和可配置性。TrueTouch解決方案的感應式電容觸控螢幕控制器能擴展支援各種尺寸的螢幕，可靈活支援單點觸控、識別手指方向的多點觸控和識別手指位置的多點觸控技術。TrueTouch可高度整合外部元件，能與各種觸控螢幕感應器或LCD顯示螢幕協(xié)同工作。靈活的PSoC架構使設計人員能夠在產(chǎn)品設計最后階段方便地進行修改，而這是其他觸控螢幕產(chǎn)品無法做到的。

圖3：可以識別手指位置的多點觸控螢幕