Ecran cu funcție multi-touch. Ecran multi-touch și tipurile acestuia

Touch screen- Acesta este un dispozitiv pentru introducerea și ieșirea de informații printr-un afișaj sensibil la presiune și gesturi. După cum știți, ecranele dispozitivelor moderne nu numai că afișează imagini, ci vă permit și să interacționați cu dispozitivul. Inițial, butoanele familiare au fost folosite pentru o astfel de interacțiune, apoi a apărut și la fel de faimosul manipulator „mouse”, care a simplificat semnificativ manipularea informațiilor de pe afișajul computerului. Cu toate acestea, „mouse-ul” necesită o suprafață orizontală pentru a funcționa și nu este foarte potrivit pentru dispozitivele mobile. Aici vine în ajutor un plus la un ecran obișnuit - Touch Screen, care este cunoscut și sub numele de Touch Panel, touch panel, touch film. Adică, de fapt, elementul tactil nu este un ecran - este dispozitiv suplimentar, instalat deasupra display-ului din exterior, protejandu-l si servind la introducerea coordonatelor atingerii ecranului cu un deget sau alt obiect.

Utilizare

Astăzi, ecranele tactile sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele electronice mobile. Inițial, ecranul tactil a fost folosit în proiectarea computerelor personale de buzunar (PDA-uri, PDA-uri), acum comunicatorii dețin conducerea. telefoane mobile, playere și chiar camere foto și video. Cu toate acestea, tehnologia controlului cu degetele prin butoanele virtuale de pe ecran s-a dovedit a fi atât de convenabilă încât aproape toate terminalele de plată, multe bancomate moderne, chioșcuri electronice de informații și alte dispozitive utilizate în locuri publice sunt echipate cu ea.

Laptop cu ecran tactil

De remarcat și laptopurile, dintre care unele modele sunt echipate cu un ecran tactil rotativ, care dă computer mobil nu numai o mai mare funcționalitate, ci și o mai mare flexibilitate în controlul acesteia pe stradă și în aer.

Din păcate, nu există multe modele similare de laptopuri, numite popular „transformatoare”, dar ele există.

În general, tehnologia ecranului tactil poate fi descrisă ca fiind cea mai convenabilă atunci când aveți nevoie de acces instantaneu pentru a controla dispozitivul fără pregătire prealabilă și cu o interactivitate uimitoare: comenzile se pot schimba între ele în funcție de funcția activată. Oricine a lucrat vreodată cu un dispozitiv tactil înțelege perfect cele de mai sus.

Tipuri de ecrane tactile

Există mai multe tipuri de panouri tactile cunoscute astăzi. Desigur, fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje. Să evidențiem patru structuri principale:

• Rezistiv
• Capacitiv
• Capacitiv proiectat

Pe lângă ecranele indicate, sunt utilizate ecrane matrice și infraroșu, dar datorită preciziei lor scăzute, domeniul lor de aplicare este extrem de limitat.

Rezistiv

Panourile tactile rezistive sunt printre cele mai simple dispozitive. În centrul său, un astfel de panou este format dintr-un substrat conductiv și o membrană de plastic care au o anumită rezistență. Când apăsați membrana, aceasta se închide cu substratul, iar electronica de control determină rezistența rezultată între marginile substratului și membrană, calculând coordonatele punctului de presiune.

Avantajul unui ecran rezistiv este costul redus și simplitatea designului. Au o rezistență excelentă la pete. Principalul avantaj al tehnologiei rezistive este sensibilitatea la orice atingere: puteți lucra cu mâna (inclusiv mănuși), cu un stilou (pix) și orice alt obiect dur, contondent (de exemplu, capătul superior al unui pix sau un colț). card de plastic). Cu toate acestea, există și dezavantaje destul de serioase: ecranele rezistive sunt sensibile la deteriorarea mecanică, un astfel de ecran este ușor de zgâriat, așa că unul special este adesea achiziționat suplimentar. folie protectoare, protejând ecranul. În plus, panourile rezistive nu funcționează foarte bine la temperaturi scăzute și, de asemenea, au o transparență scăzută - nu mai mult de 85% transmitanță flux luminos afişa.

Folosind un stilou tactil

Aplicație

• Comunicatori
• Telefoane mobile
• Terminale POS
• Tablet PC
• Industrie (dispozitive de control)
• Echipament medical

Comunicator

Capacitiv

Tehnologia ecranului tactil capacitiv se bazează pe principiul că un obiect cu o capacitate mare (în în acest caz, oamenii) sunt capabili să conducă curentul electric. Esența tehnologiei capacitive este aplicarea unui strat conductiv electric pe sticlă, în timp ce un curent alternativ slab este furnizat fiecăruia dintre cele patru colțuri ale ecranului. Dacă atingeți ecranul cu un obiect împământat de capacitate mare (degetul), curentul se va scurge. Cu cât punctul de contact (și, prin urmare, scurgerea) este mai aproape de electrozii din colțurile ecranului, cu atât este mai mare puterea curentului de scurgere, care este înregistrat de electronica de control, care calculează coordonatele punctului de contact.

Ecranele capacitive sunt foarte fiabile și durabile, durata lor de viață este de sute de milioane de clicuri, rezistă perfect poluării, dar numai celor care nu conduc curentul electric. În comparație cu cele rezistive, acestea sunt mai transparente. Cu toate acestea, dezavantajele sunt încă posibilitatea deteriorării învelișului conductor electric și insensibilitatea la atingere cu obiecte neconductoare, chiar și cu mâinile înmănuși.

Chioșc de informații

Aplicație

• În spații securizate
• Chioșcuri de informații
• Unele bancomate

Capacitiv proiectat

Ecranele proiectiv-capacitive se bazează pe măsurarea capacității unui condensator format între corpul uman și un electrod transparent de pe suprafața sticlei, care în acest caz este un dielectric. Datorită faptului că electrozii sunt aplicați pe suprafața interioară a ecranului, un astfel de ecran este extrem de rezistent la deteriorarea mecanică și, ținând cont de posibilitatea utilizării sticlei groase, ecranele capacitive proiective pot fi utilizate în locuri publice și pe strada fără restricții speciale. În plus, acest tip de ecran recunoaște apăsarea cu un deget înmănușat.

Terminal de plată

Aceste ecrane sunt destul de sensibile și fac distincție între apăsările cu degetul și stiloul conductiv, iar unele modele pot recunoaște apăsările multiple (multi-touch). Caracteristicile unui ecran capacitiv proiectiv sunt transparența ridicată, durabilitatea și imunitate la majoritatea contaminanților. Dezavantajul unui astfel de ecran este acuratețea sa nu foarte mare, precum și complexitatea electronicii care procesează coordonatele presei.

Aplicație

• Chioșcuri electronice pe străzi
• Terminale de plată
• bancomate
• Touchpad-uri pentru laptop
• iPhone

Cu determinarea undelor acustice de suprafață

Esența funcționării panoului tactil cu determinarea undelor acustice de suprafață este prezența vibrațiilor ultrasonice în grosimea ecranului. Când atingeți sticla vibrantă, undele sunt absorbite, iar punctul de contact este înregistrat de senzorii de pe ecran. Avantajele tehnologiei includ fiabilitate ridicată și recunoaștere tactilă (spre deosebire de ecranele capacitive). Dezavantajele sunt protecția slabă față de factorii de mediu, astfel încât ecranele cu unde acustice de suprafață nu pot fi folosite în aer liber și, în plus, astfel de ecrane se tem de orice contaminare care le blochează funcționarea. Foarte rar folosit.

Alte tipuri rare de ecrane tactile

• Ecrane optice. Sticla este iluminată cu lumină infraroșie, ca urmare a atingerii unei astfel de sticlă, împrăștierea luminii, care este detectată de un senzor.
• Ecrane de inducție. În interiorul ecranului există o bobină și o rețea de fire sensibile care răspund la atingere printr-un stilou activ alimentat de rezonanță electromagnetică. Este logic ca astfel de ecrane să răspundă la atingeri doar cu un stilou special. Folosit în tablete grafice scumpe.
• Extensometre – reacţionează la deformarea ecranului. Astfel de ecrane au o precizie scăzută, dar sunt foarte durabile.
• Grila cu raze infraroșii este una dintre primele tehnologii care vă permite să recunoașteți atingerile de pe ecran. Grila este formată din mulți emițători și receptoare de lumină situate pe părțile laterale ale ecranului. Reacționează la blocarea razelor corespunzătoare de către obiecte, pe baza cărora determină coordonatele presei.

• Mișcă două degete împreună – micșorează imaginea (text)
• Întindeți două degete în lateral - măriți (Mărire)
• Mișcarea mai multor degete în același timp - text derulat, pagini din browser
• Rotiți cu două degete pe ecran – rotiți imaginea (ecranul)

Despre beneficiile și dezavantajele ecranelor tactile

Ecranele tactile există de mult timp în dispozitivele portabile. Există mai multe motive pentru aceasta:

• Abilitatea de a efectua un număr minim de controale
• Simplitatea interfeței grafice
• Ușurință de control
• Acces facil la funcțiile dispozitivului
• Extinderea capabilităților multimedia

Cu toate acestea, există mai mult decât suficiente dezavantaje:

• Lipsa feedback-ului haptic
• Necesitatea frecventă de a folosi un stilou injector (pen)
• Posibilitatea de deteriorare a ecranului
• Apariția amprentelor digitale și a altor murdărie pe ecran
• Consum mai mare de energie

Drept urmare, nu este întotdeauna posibil să scapi complet de tastatură, deoarece este mult mai convenabil să tastați text folosind taste familiare. Dar ecranul tactil este mai interactiv, datorită accesului mai rapid la elementele de meniu și setările gadgeturilor moderne.

Sperăm că acest material vă va ajuta atunci când alegeți un dispozitiv cu ecran tactil.

Discutați pe forum

Tehnologiile moderne evoluează constant. Departamente întregi ale companiilor cu grupuri lucrează la dezvoltarea de noi dispozitive cei mai buni dezvoltatori. Toate acestea sunt făcute pentru a face viața oamenilor mai ușoară și mai convenabilă. O astfel de tehnologie este ecranul tactil. Este de remarcat faptul că astfel de ecrane au apărut cu destul de mult timp în urmă, iar pe parcursul existenței lor au parcurs un drum lung în dezvoltare. Astfel, cel mai modern senzor este senzorul multi-touch. Cu toate acestea, nu orice ecran tactil acceptă funcționalitatea multi-touch. Acești senzori vor fi discutați în acest articol. Deci, ecran multi-touch, ce este?

1. Ce este un senzor multi-touch

Înainte de a trece la modul în care funcționează tehnologia și ce sunt senzorii moderni, ar trebui să definiți ce înseamnă un senzor multi-touch.

Multitouch este un ecran tactil care acceptă atingerea simultană în mai multe puncte de pe afișaj. Cu alte cuvinte, este o caracteristică care vă permite să controlați un dispozitiv cu ecran tactil cu mai multe degete în același timp. Mai mult, ecranele care acceptă funcția multi-touch pot fi folosite de doi sau mai mulți utilizatori simultan.

Traducerea literală a „Multitouch” înseamnă atingere multiplă. În prezent, există multe tehnologii pentru implementarea unor astfel de senzori, dar doar trei dintre ele sunt cele mai populare:

• Capacitiv proiectat;
• Rezistiv;
• Optic.

Fiecare dintre aceste tehnologii are propriile sale avantaje și dezavantaje. Cu toate acestea, acesta din urmă are încă cele mai mari perspective. În același timp, pe în acest moment Marea majoritate a dispozitivelor moderne cu ecran tactil utilizează un tip de ecran capacitiv proiectat. Deci, să ne uităm la aceste tehnologii mai detaliat.

1.2. Senzor capacitiv proiectat

Ce este proiectat multi-touch capacitiv? Aceasta este o tehnologie pentru implementarea unui senzor care susține funcția de recunoaștere simultană a coordonatelor a două sau mai multe puncte de atingere. Predecesorul tehnologiei este senzorul de proiecție. Acest ecran constă dintr-un panou de sticlă pe care există un strat transparent de material rezistiv. De obicei, un aliaj de oxid de indiu și oxid de staniu este utilizat ca astfel de material.

La fiecare colț al unui astfel de panou există un electrod care furnizează curent alternativ de joasă tensiune stratului conductor. În acest caz, ecranul are o anumită sarcină electrică. Electrozii citesc sarcinile de pe ecran și trimit datele controlerului electronic.

Când atingeți senzorul cu degetul, se creează un fel de condensator, deoarece corpul uman conduce și el curent și are o anumită capacitate. Astfel, în punctul de contact, fluxul de curent este întrerupt, iar sarcina este absorbită de deget, datorită căruia controlerul este capabil să calculeze coordonatele punctului de contact.

Unul dintre avantajele unui astfel de senzor este că nu există membrane flexibile pe panou, deci nu trebuie să puneți prea multă presiune asupra acestuia. Acest lucru înseamnă, la rândul său, că un astfel de ecran este foarte fiabil și nu este sensibil la murdărie. În plus, astfel de ecrane sunt capabile să determine coordonatele mai multor atingeri simultan, ceea ce îi permite să accepte funcția Multitouch.

Ca urmare a dezvoltării tehnologiei, a apărut un subtip de senzor capacitiv, care se numește atingere multi-touch capacitivă proiectată. Funcționează folosind aceeași tehnologie și are o structură aproape identică. Singura diferență este că senzorul în sine și toate elementele de bază sunt situate în interiorul ecranului și nu în exterior, așa cum sa făcut în versiunea anterioară. Astfel, un astfel de senzor a devenit mai sigur și mai durabil.

Datorită caracterului practic, fiabilității și durabilității sale, un astfel de afișaj tactil este utilizat în aproape toate smartphone-urile, tabletele și alte dispozitive similare moderne.

Dezavantajul acestei tehnologii multi-touch este faptul că un astfel de ecran tactil reacționează doar la obiectele conducătoare de curent care au capacitate electrică - degete sau alte părți ale corpului uman, precum și un stylus special.

1.3. Ecran multitouch rezistiv

Acest ecran tactil este ieftin și ușor de fabricat. Dar în același timp este cea mai veche și nu practică. Esența tehnologiei este că panoul este format din două straturi, deschise unul față de celălalt. Stratul inferior este de obicei din sticlă, iar stratul superior are aspectul unei membrane și este format dintr-o peliculă transparentă. Ambele straturi au un strat rezistiv. Cu alte cuvinte, sunt conductoare.

Când apăsați pe afișaj, stratul superior (membrana) se îndoaie și intră în contact cu partea inferioară, determinând închiderea panoului în punctul de presiune. Esența acestei tehnologii este că, cunoscând tensiunea de pe electrozii de pe o parte (sunt împământați pe cealaltă parte) și măsurând tensiunea de pe membrană, devine posibil să se calculeze coordonatele punctului de închidere (atingere).

Pentru a calcula două puncte de atingere, trebuie să opriți un grup de electrozi și să porniți altul. Toate acestea sunt realizate de un sistem electronic de control (microprocesor). Apelarea unui astfel de senzor multi-touch poate fi doar condiționată, deoarece în prezent nu acceptă atingerea simultană în mai mult de două puncte.

Avantajele acestei tehnologii pentru implementarea unui senzor multi-touch includ ușurința de fabricare și costul redus. În același timp, puteți lucra cu afișajul cu absolut orice obiect. În plus, astfel de panouri sunt sensibile la zgârieturi și au o rezistență scăzută la uzură. Cu alte cuvinte, durata de viață a unui astfel de panou depinde de cum și în ce condiții îl vei folosi.

În plus, este dificil să implementați unele gesturi pe astfel de senzori, de exemplu, „alunecare”, deoarece trebuie să apăsați pe ele și apoi, continuând să împingeți membrana, să vă deplasați în direcția dorită.

În ciuda tuturor deficiențelor, astfel de afișaje sunt utilizate în multe aparate de uz casnic și alte echipamente.

2. Masa multitouch - masa multitouch de la Spider Group: Video

2.1. Tehnologie optică pentru implementarea ecranului tactil

Această tehnologie nu este la mare căutare astăzi. Cu toate acestea, are cele mai mari perspective și se dezvoltă activ. Un senzor optic multi-touch este o nouă tehnologie care va deveni populară în viitorul apropiat.

Astfel de panouri sunt un panou de sticlă cu senzori optici care sunt capabili să înregistreze curentul tactil și să transmită date către sistem electronic, care calculează coordonatele. Senzorii sunt amplasați în colțurile panoului. Particularitatea acestui senzor este că nu trebuie să atingeți ecranul.

Cert este că senzorii sunt amplasați la o oarecare distanță de ecran (puțin mai sus), deci citirea are loc chiar înainte de momentul atingerii. Un alt avantaj al acestei tehnologii este că nu există restricții privind dimensiunea panoului, așa cum a fost cazul celor două ecrane anterioare.

Senzorul optic vă permite să controlați sistemul cu orice obiect - un stylus, un creion obișnuit, degete, pixuri și așa mai departe.

Desigur, pe lângă tehnologiile de mai sus pentru implementarea panourilor tactile cu funcții multi-touch, există și altele. Cu toate acestea, cota lor de piață este mai mică de 1%. Mulți dintre ei nu au perspective, iar unii sunt abia la începutul drumului lor de dezvoltare. Ținând cont de acest lucru, merită să înțelegem că în viitorul apropiat lumea va afla despre noi tehnologii multi-touch care vor depăși din toate punctele de vedere toate tipurile de ecrane tactile existente în prezent. Cu toate acestea, astăzi aceste tehnologii sunt la mare cerere și acest lucru nu se va schimba în următorii câțiva ani.

Nu știu despre nimeni, dar personal am dezvoltat un respect pentru tehnologia multi-touch imediat după ce m-am „jucat” cu primul iPhone Apple. În convingerea mea profundă, tehnologia multi-touch implementată elegant în iPhone-uri, și nu PR competentă, a fost cea care a asigurat smartphone-uri iPhone o astfel de popularitate fenomenală.

Multitouch, s-ar putea spune, a revoluționat conceptul de computer personal modern, înlocuind o grămadă de dispozitive periferice, cum ar fi o tastatură, mouse, trackball, trackpoint și chiar un stylus. Pe iPhone-urile moderne a mai rămas un singur buton funcțional!!! Și acesta este și meritul multi-touchului. Este greu de imaginat câte posibilități le oferă utilizatorului multitouch. Ai nevoie de o tastatură cu orice aspect de limbă? Lansați aplicații și lucrați direct pe ecran, atingând ușor ecranul cu degetele. Ecran mic și text greu de citit? Întindeți două degete pe ecran și imaginea este mărită dimensiunile cerute. Vrei să-ți amintești cum se întorc paginile unei cărți? Din nou, folosind multi-touch, parcurgeți cu degetele pagini virtuale parca ar fi facute din hartie, hartie adevarata.

Marșul victorios și nebunia pentru tablete este, de asemenea, un merit al tehnologiei multi-touch!!! Chiar și jocurile în aer liber pe computer care utilizează senzorul Kinect sunt, de asemenea, datorită tehnologiei multi-touch.
Deci, ce este multitouch? Să încercăm să spunem și să arătăm.

Să ne întoarcem la omniprezenta Wikipedia...

Atingere multiplă
Multi-touch(Engleză multi-touch - multiple touch) - o funcție a sistemelor de introducere tactilă care determină simultan coordonatele a două sau mai multe puncte de atingere. Multitouch poate fi folosit, de exemplu, pentru a mări o imagine: pe măsură ce distanța dintre punctele de atingere crește, imaginea se mărește. În plus, ecranele multi-touch permit mai multor utilizatori să opereze dispozitivul simultan. Ele sunt adesea folosite pentru a implementa alte funcții mai simple ale afișajelor tactile, cum ar fi o singură atingere sau quasi multi-touch.

Ecranul multitouch vă permite să urmăriți mai multe puncte de atingere

Multitouch vă permite nu numai să determinați poziția relativă a mai multor puncte de atingere la un moment dat, ci determină o pereche de coordonate pentru fiecare punct de atingere, indiferent de poziția acestora unul față de celălalt și de limitele panoului tactil. Recunoașterea corectă a tuturor punctelor de atingere crește capacitățile interfeței sistemului de introducere tactilă. Gama de sarcini pe care le puteți rezolva atunci când utilizați funcția multi-touch depinde de viteza, eficiența și intuitivitatea utilizării acesteia.

Multi-Touch a fost implementat de mai multe în diverse moduri, în funcție de dimensiunea și tipul interfeței (ecran).

Glob multi-touch - Glob sferic

Cea mai populară formă de dispozitive multi-touch sunt dispozitive mobile (Samsung Galaxy, cele mai moderne modele smartphone-uri HTC, iPhone, iPad, iPod touch), mese multi-touch (de exemplu: Microsoft PixelSense (numit anterior Microsoft Surface) și pereți multi-touch. Există și implementări de ecrane sferice multi-touch (Microsoft Sphere Project, multi-touch GLOBE).

Utilizarea tehnologiei a început cu ecranele tactile pentru a controla dispozitivele electronice, predecesorul tehnologiei multi-touch și computer personal. Creatorii primelor sintetizatoare și instrumente electronice, Hugh Le Caine și Bob Moog au experimentat utilizarea senzorilor capacitivi de atingere pentru a controla sunetele produse de instrumentele lor.

Poveste
IBM a început să construiască primele ecrane tactile la sfârșitul anilor 1960, iar în 1972 Control Data a lansat computerul PLATO IV, un terminal folosit în scopuri educaționale care permitea o singură atingere pe o matrice de 16 x 16 ca interfață cu utilizatorul.

Prototip de ecran multi-touch capacitiv cu matrice x-y (stânga), dezvoltat la CERN

Prima implementare multi-touch bazată pe metoda touch-capacitive a fost dezvoltată la CERN în 1977, pe baza lor, un ecran tactil capacitiv a fost dezvoltat în 1972 de inginerul electronic danez Bent Stumpe. Această tehnologie a fost folosită pentru a dezvolta un nou tip de interfață om-mașină (HMI) pentru controlul Super Proton Synchrotron, un accelerator de particule (Charged Particle Accelerator).

Într-o notă din 11 martie 1972, Stumpe și-a prezentat soluția - un ecran tactil capacitiv cu un număr fix de butoane programabile pe afișaj. Ecranul urma să fie format din mulți condensatori topiți în peliculă sau sticlă de fire de cupru, fiecare condensator fiind construit astfel încât un conductor apropiat, cum ar fi un deget, să determine creșterea capacității electrice cu o cantitate semnificativă. Condensatorii urmau să fie fire de cupru pe sticlă - subțiri (80 µm) și suficient de îndepărtate (80 µm) pentru a fi invizibile (CERN Courier aprilie 1974, p. 117). ÎN dispozitiv final ecranul era pur și simplu acoperit cu lac, care împiedica degetele să atingă condensatorii.

La începutul anilor 1980, dezvoltarea tehnologiei Multi-touch a început aproape simultan în întreaga lume. De exemplu, în 1982 la Universitatea din Toronto.

În prezent, diferite implementări tehnice ale tehnologiei sunt utilizate și promovate activ în produsele Apple, Nokia, Hewlett-Packard, HTC, Dell, Microsoft, ASUS, Samsung și altele.

În timp ce cuvântul „multi-touch” se referă de obicei la ecranele tactile, touchpad-urile Apple care încep cu PowerBook recunosc și gesturile cu mai multe degete. În PowerBook există o semnificație specială - derulare - numai cu mișcarea paralelă a două degete, iar în MacBook, MacBook ProŞi MacBook AirÎntoarcerile cu două degete și mișcările de ciupire la ciupire sunt deja recunoscute, precum și mișcări multidirecționale cu trei și patru degete. Această tehnologie este susținută și de noul mouse Apple - Magic Mouseși un touchpad separat - Magic Trackpad.

Majoritatea ecranelor multi-touch mari moderne sunt bazate pe proiecție. Există, de asemenea, rame cu infraroșu (IR) care urmăresc mai multe puncte de atingere simultan și pot fi utilizate cu orice tip de afișaj. Există mulți producători din lume care au lansat producția în masă de ecrane IR multi-touch de diferite dimensiuni: 32”, 40”, 42”, 46”, 50”, folosind camere și iluminare cu infraroșu.

Foarte popular în în ultima vreme Au început să fie folosite filme tactile și sticlă, producătorii cărora acoperă toate dimensiunile posibile de ecran - de la 17” la 50” și mai mult.

Dispozitivele multi-touch cu ecrane de dimensiuni mici devin rapid obișnuite, numărul telefoanelor cu ecrane multi-touch estimat să crească de la 200.000 vândute în 2006 la 21 milioane în 2012. Soluțiile multi-touch mai fiabile și personalizabile, precum și creșterea numărului și a calității gesturilor înțelese, fac acest tip de interfață de utilizator popular și convenabil.

În ianuarie 2011, la expoziția CES 2011, a fost prezentată cea de-a doua versiune a desktop-ului cu ecran tactil Microsoft PixelSense (denumit anterior Microsoft Surface), care rulează Microsoft Windows 7 și folosește o interfață multi-touch. De asemenea, prețul a scăzut cu o treime și a devenit mai accesibil consumatorului de masă.

Tehnologii
Din punct de vedere fizic, există următoarele tehnologii care implementează multi-touch:
rezistiv;
capacitiv de suprafață;
Capacitiv proiectat: PST;
într-o celulă (ing. In-Cell);
wave bending (în engleză: Bending Wave);
semnal dispersiv (Șablon: Semnal dispersiv (DST));
unde acustice de suprafață (Surface Acoustic Wave (SAW));
infraroșu (IR)
+ Reflecție internă totală frustrată (FTIR));
tehnologii optice (ing. Optical);
+ imagistica optică Imagistica optică;
+ Imagistica în câmp apropiat (NFI).

Cele mai populare două tehnologii pentru lucrul cu multi-touch sunt proiectate capacitive (PCT) și optice (IR, SAW). Un ecran tactil optic a fost realizat acasă de la o cameră video.

Kinect de la Microsoft folosește un transmițător în infraroșu pentru a produce un model de puncte care reflectă razele infraroșii. Prin distorsionarea acestui model și măsurarea timpului necesar pentru ca toate razele să sară de obiectele din acel spațiu, este posibil să se creeze hărți precise de adâncime ale spațiului din fața camerei. Modificările sunt actualizate de 30 de ori pe secundă și permit detectarea și recunoașterea precisă a mișcărilor.

Toate soluțiile optice depind de influența factorilor externi, cum ar fi iluminarea, lumina soarelui și temperatura. Soluția capacitivă este cea mai fiabilă, dar există o problemă cu dimensiunea ecranului, deoarece cu acest tip de tehnologie ecranul este o antenă, adică cu cât ecranul este mai mare, cu atât antena este mai mare și, prin urmare, cantitatea de interferență. Liderul în producția industrială de ecrane capacitive multi-touch este N-Trig, care produce ecrane de până la 17”.

Cele mai comune gesturi multi-touch

Mișcă-ți degetele - mai mici

Întinde degetele - mai mari

Deplasați-vă cu mai multe degete - derulați

Two Finger Rotate - Rotiți un obiect/imagine/video

Sisteme de operare care acceptă multi-touch:
Windows Mobile 6.5;
Windows 7;
Windows 8;
Mac OS X;
Linux cu X Input 2 instalat, inclus cu X Server 1.8;
Distribuții Linux - Xandros și Ubuntu (suport complet începând cu versiunea 10.10, suport parțial în 10.04) - listează Multitouch în lista lor de avantaje;
Apple iOS;
Sistemul de operare Nokia Symbian ^3 pe modelele emblematice Nokia N8, Nokia C6-01, Nokia C7, Nokia E7, Nokia X7;
Google Android;
Samsung Bada;
Palm webOS;
Microsoft Windows Phone 7;
Microsoft Windows Telefon 8;
BlackBerry OS 6.0;
Platforma N-Touch de la Neprash Technology.

Aplicații concepute special pentru multi-touch:
Microsoft Touch Pack pentru Windows 7:
Microsoft Blackboard;
Microsoft Garden Iaz;
Microsoft Rebound;
Microsoft Surface Collage;
Microsoft Surface Globe;
Microsoft Surface Lagoon.

Windows 7 încorporat:
Panare;
Vopsea;
Inimi/Solitar;
Liste de salt din bara de activități;
Zoom, Rotire, Panare și Flicks în Windows Photo Viewer și XPS Viewer și Windows Live Galerie foto;
Tastatură pe ecran;
Internet Explorer 8;
Multitouch Earth;
Navigație maritimă (construirea automată a căii optime);
Monede nebune;
Firefox.

Lumea tactilă a computerelor și a smartphone-urilor
Cea mai răspândită și populară tehnologie multi-touch este implementarea acesteia pe ecranele tactile ale smartphone-urilor, tabletelor de internet și tabletelor PC.

Un ecran tactil este un dispozitiv de introducere a informațiilor, care este un ecran care răspunde la atingeri.

Ecranul tactil a fost inventat în Statele Unite ca parte a cercetării în domeniul învățării programate. Sistemul informatic PLATO IV, care a apărut în 1972, avea un ecran tactil pe o grilă de raze infraroșii, formată din blocuri de 16x16. Dar chiar și această precizie scăzută a permis utilizatorului să selecteze un răspuns făcând clic pe locația dorită de pe ecran.

În 1971, Samuel Hurst (viitorul fondator al Elographics, acum Elo TouchSystems) a dezvoltat elograful - tableta grafica, care funcționează pe un principiu rezistiv cu patru fire (brevetul SUA 3.662.105). În 1974, a reușit să facă elograful transparent, iar în 1977, a dezvoltat un ecran cu cinci fire. Făcând echipă cu Siemens, Elographics a reușit să facă o convexă touchpad, potrivit pentru tuburile de imagine din acea vreme. La Târgul Mondial din 1982, Elographics a introdus televizorul cu ecran tactil.

În 1983, a fost lansat computerul HP-150 cu un ecran tactil pe o grilă IR. Cu toate acestea, în acele vremuri, ecranele tactile erau folosite în principal în echipamentele industriale și medicale.

Ecranele tactile au intrat în dispozitivele de consum (telefoane, PDA-uri etc.) ca înlocuitor pentru tastaturile minuscule atunci când au apărut dispozitive cu ecrane LCD mari (panoul frontal complet). Prima consolă de jocuri de buzunar cu ecran tactil a fost Nintendo DS, iar primul dispozitiv produs în masă care a suportat multi-touch a fost smartphone-ul iPhone.

Există multe diferite tipuri ecrane tactile care funcționează pe diferite principii fizice. Cele mai populare și convenabile în dispozitivele mobile sunt ecranele tactile capacitive.

Un ecran capacitiv (sau capacitiv de suprafață) profită de faptul că un obiect de mare capacitate conduce curent alternativ.

Principiul de funcționare al ecranului tactil capacitiv

Un ecran tactil capacitiv este un panou de sticlă acoperit cu un material rezistiv transparent (de obicei un aliaj de oxid de indiu și oxid de staniu). Electrozii amplasați la colțurile ecranului aplică o mică tensiune alternativă (aceeași pentru toate colțurile) stratului conductor. Când atingeți ecranul cu degetul sau cu alt obiect conducător, curentul se scurge. Mai mult, cu cât degetul este mai aproape de electrod, cu atât rezistența ecranului este mai mică, ceea ce înseamnă că curentul este mai mare. Curentul din toate cele patru colțuri este înregistrat de senzori și transmis controlerului, care calculează coordonatele punctului de atingere.

În modelele anterioare de ecrane capacitive, D.C.- acest lucru a simplificat designul, dar dacă utilizatorul a avut un contact slab cu solul, a dus la defecțiuni.

Ecranele tactile capacitive sunt de încredere, aproximativ 200 de milioane de clicuri (aproximativ 6 ani și jumătate de clicuri cu un interval de o secundă), nu curg lichide și tolerează foarte bine contaminanții neconductivi. Transparență la 90%. Cu toate acestea, învelișul conductiv situat direct pe suprafața exterioară este încă vulnerabil. Prin urmare, ecranele capacitive sunt utilizate pe scară largă în mașinile instalate doar într-o încăpere protejată împotriva intemperiilor. Ei nu răspund la o mână înmănușată.

Este de remarcat faptul că, din cauza diferențelor de terminologie, ecranele capacitive de suprafață și proiectate sunt adesea confundate. Conform clasificării folosite în acest articol, ecranul, de exemplu, al iPhone-ului este proiectat capacitiv, nu capacitiv.

Ecrane tactile capacitive proiectate: proiectare și principiu de funcționare

Principiul de funcționare al ecranului tactil capacitiv proiectat

Pe interiorul ecranului este aplicată o grilă de electrozi. Electrodul împreună cu corpul uman formează un condensator; electronica măsoară capacitatea acestui condensator (furnizează un impuls de curent și măsoară tensiunea).

Particularități. Transparența unor astfel de ecrane este de până la 90%, intervalul de temperatură este extrem de larg. Foarte durabil (blocul este electronica complexă care procesează clicurile). PESE poate folosi sticlă de până la 18 mm grosime, ceea ce are ca rezultat o rezistență extremă la vandalism. Ei nu reacţionează la contaminanţii neconductivi; cei conductivi sunt uşor suprimaţi folosind metode software. Prin urmare, ecranele tactile capacitive proiectate sunt utilizate pe scară largă în electronicele personale și în automatele, inclusiv în cele instalate pe stradă.

Există o mulțime de tehnologii cu ecran tactil. Dar cea mai populară este tehnologia ecranului tactil capacitiv proiectat, care răspunde la căldura degetelor noastre. Există adevăr și defect. Pe vreme rece sau când purtați mănuși, ecranul nu răspunde la atingerea degetelor. Mănușile încălzite au fost inventate special în acest scop.

Multi-touch-ul, despre care s-a vorbit atât de mult în ultima vreme și doar crește în popularitate, nu este doar un tip de ecran tactil. În esență, tehnologia clicurilor multiple (atingeri) și interpretarea acestora (recunoaștere, inclusiv gesturi) software, este un complex software și hardware. Desigur, multitouch nu va înlocui complet tastatura, mouse-ul sau alte dispozitive periferice de introducere a informațiilor, dar va fi întotdeauna mai plăcut să interacționați cu dispozitivul direct cu mâinile sau gesturile și fără „intermediari” :)

Lumea modernă a tehnologiei este actualizată în mod regulat cu gadget-uri noi și diverse echipament tehnic. Aproape toată lumea a auzit un cuvânt la modă precum „ecran multi-touch”. Cu toate acestea, nu toți utilizatorii pot evalua rațional. Să aruncăm o privire mai atentă la cum arată un ecran multi-touch, ce fel de inovație tehnologică este aceasta?

Multitouch reprezintă . El este capabil să răspundă la mai multe atingeri în același timp. Nu există tastatură într-un astfel de dispozitiv, iar instrumentul principal sunt atingerile ușoare cu degetele. Dacă traducem termenul din Limba engleză, atunci înseamnă „atingere multiplă”.

În anii șaizeci ai secolului trecut, minți mari au lucrat la crearea unui ecran tactil de înaltă tehnologie. Toate aceste inovații au fost aplicate la CERN (centrul de cercetare nucleară din Europa). Publicul a văzut pentru prima dată astfel de ecrane în New York, iar dezvoltatorul lor a fost Jeff Hahn. La începutul secolului 21 toată lumea a început să vorbească despre tehnologii ireale, când poți controla imaginea monitorului cu o singură atingere a degetului. A fost o adevărată explozie tehnologică și un pas uriaș în lumea electronicelor.

Importanța multi-touch-ului în lumea modernă

Acum că ne-am familiarizat cu acest dispozitiv, apare întrebarea despre ce înseamnă un ecran multi-touch lumea modernă? Poate că nu are rost și nu toată lumea este gata să plătească în exces pentru asta? Doar așa se pare, de fapt, astfel de atingeri de pe ecran nu numai că simplifică sarcina, ci și economisesc timpul utilizatorului. Desigur, nu observi cum încerci mecanic să mărești imaginea cu două degete. De acord, această funcție este foarte convenabilă și este confuză atunci când un nou gadget tactil nu răspunde la această acțiune.

Dacă utilizatorul obișnuit poate trăi fără aceste inovații în dispozitiv, se va confrunta cu o mulțime de dificultăți. Astăzi, mulți producători cunoscuți adaptează comenzile de joc special pentru ecranele multi-touch. Pur și simplu abandonează comenzile butoanelor și le folosesc tehnologii moderne pentru a simplifica procesul de joc.

Utilizarea multi-touch în gadgeturi:

• Gestionați jocuri și aplicații de divertisment.
• Măriți imaginea cu o singură atingere.
• Gestionare ușoară a aplicațiilor și economie de timp.

Caracteristici distinctive ale multi-touch de la un ecran tactil convențional

Aceste două ecrane nu trebuie confundate. Un senzor obișnuit răspunde doar la o singură atingere, are o importanță deosebită pentru el. Controlul ecranului multi-touch se bazează pe mai multe atingeri simultan.

Inginerii dezvoltă în mod regulat noi combinații care ar trebui să faciliteze operarea și controlul dispozitivelor electronice. Posesorii de smartphone-uri au simțit de mult beneficiile funcției de zoom. Mulți producători susțin că lor gadgeturile sunt capabile să recunoască de la 10 la 20 de atingeri simultan.

Afișaj multitouch: dispozitiv și aplicație

Design ecran

Aproape toate dispozitivele mobile moderne acceptă această caracteristică. Ce este multitouch pe o tabletă? Aici răspunsul va fi simplu - este libertatea de acțiune și economisirea de timp atunci când lucrați cu multe aplicații. Multe laptop-uri au și această caracteristică.

Un astfel de ecran poate fi dezvoltat în mai multe moduri tehnologice, dar cel mai practic și popular rămâne rezistiv. Samuel Hurst este principalul său dezvoltator. Principalul avantaj în această schemă de producție este . Adevărat, această metodă a fost populară până în 2008. De atunci, s-au dezvoltat mai multe opțiuni universale crearea unui ecran multi-touch: extensometru, ecrane tactile optice și inductive. Astăzi, mulți creatori lucrează la un ecran tactil capacitiv proiectat, care este ceea ce celebra companie Apple folosește în gadgeturile sale.

În ce constă acest ecran high-tech? Un panou de sticlă acoperit cu un strat rezistiv se numește monitor capacitiv. În colțurile afișajului sunt plasați patru electrozi, care transmit tensiune alternativă. De îndată ce degetul atinge monitorul, curentul se scurge instantaneu. Cu cât afișajul este mai mare, cu atât dispozitivul recunoaște mai multe puncte de atingere.

Caracteristici suplimentare

Cumpărătorii din întreaga lume cumpără gadgeturi care conțin . Nu este surprinzător faptul că Apple introduce în mod activ astfel de ecrane în toate dispozitivele sale mobile. Cu siguranță toți cei care au ținut un astfel de dispozitiv în mâini pot înțelege avantajele acestuia față de ceilalți. Dar totusi să fim atenți caracteristici suplimentare pentru cei care se îndoiesc de funcționalitatea unui astfel de echipament:

• Operare simplă, economie de timp.
• Este convenabil să folosiți astfel de dispozitive, deoarece se potrivesc armonios în viața de zi cu zi a unei persoane.
• Dispozitivul poate fi folosit de mai mulți utilizatori, dar înainte de a face acest lucru, trebuie să vă asigurați că este prezent.
• Controlul are loc la nivel intuitiv, astfel încât nu doar copiii, ci și pensionarii se pot ocupa de dispozitive. Butoanele sunt întotdeauna confuze, iar absența lor face fluxul de lucru mai ușor de înțeles.

Domeniul de aplicare

Ecranul multi-touch capacitiv este de înțeles pentru aproape toată lumea, motiv pentru care este implementat nu numai în computere și dispozitive mobile, ci și în aparatele de uz casnic. Chiar și copiii își pot da seama cu ușurință. Echipamentul are un avantaj suplimentar dacă controlul are loc printr-un senzor cu mai multe atingeri. Diverse panouri multi-touch sunt deosebit de populare în locuri publice: instituții de învățământ, centre medicale, pavilioane comerciale și centre de divertisment pentru copii. Ele sunt adesea folosite pentru a furniza informațiile necesare și ca panouri publicitare.

Vizitatorii se pot deplasa cu ușurință harta electronicași familiarizați-vă cu cataloagele de produse. Astfel de sisteme sunt echipate cu un microfon și difuzoare, ceea ce simplifică, de asemenea, procesul de percepere a informațiilor necesare pentru potenţiali cumpărători si vizitatori. Este foarte important ca imaginea afișată să fie întotdeauna luminoasă și contrastată, în timp ce monitorul este protejat de zgârieturi și alte posibile deteriorări mecanice. Fiecare antreprenor își dorește să achiziționeze un astfel de panou multi-touch, deoarece crește nivelul de percepție și adaugă prestigiu oricărei companii.

Cum îți poți da seama dacă un dispozitiv are multi-touch?

Este foarte important să poți recunoaște prezența unui astfel de ecran înainte de a cumpăra.. Astăzi există mulți escroci care trec dispozitivele tactile obișnuite drept ecrane multi-touch de înaltă tehnologie:

• În timp ce încă vă aflați în pavilionul de cumpărături, porniți dispozitivul și accesați meniul Google Maps. Dacă dispozitivul are multi-touch, atunci scalarea în acest program va avea loc cu două atingeri cu degetul. ÎN altfel aceasta înseamnă că vânzătorul vă oferă informații incorecte, așa că cumpărați un alt model.
• Înainte de a face o achiziție, vizitați site-urile producătorilor. Acolo veți găsi informații despre fiecare dispozitiv.
• Ecranul rezistiv din tablete și smartphone-uri nu este echipat cu o funcție multi-touch, totuși, există utilizatori care dovedesc vehement contrariul. Doar că pe astfel de ecrane poți implementa doar funcția de rotire și zoom cu două degete, dar aici se termină capacitățile sale. nu veți putea juca, ceea ce va supăra cu siguranță fiecare utilizator care conta pe o experiență plăcută de joc.

Astăzi, monitoarele nu sunt suficient de mari pentru a funcționa cu două mâini, dar în viitorul apropiat, fiecare gadget va avea astfel de ecrane tehnologice multi-touch. Tot ceea ce s-a arătat cândva în filmele științifico-fantastice este implementat astăzi și este introdus activ în viața oamenilor. Mințile mari includ în mod regulat noi funcții în gadgeturi și folosesc ecrane multi-touch pentru control, în timp ce noi combinații sunt dezvoltate și tehnologia în sine este îmbunătățită. Ecranul tactil este chipul tehnologiei actuale și în spatele ei, fără îndoială, se află întregul nostru viitor.

Introducere

Atingerea capacitivă proiectată

Principiul de funcționare al acestei tehnologii este descris în articolul menționat mai sus de Habrauser meako, precum și în Wikipedia.
În momentul scrierii, sunt puse în vânzare filme cu diagonala de până la 100” (pentru formatele 4:3 și 16:9) cu suport pentru până la 12 atingeri independente. De asemenea, Perceptive Pixel (achizitionat recent de Microsoft corp.) a prezentat un display LCD multi-touch de 82” cu suport pentru un numar nelimitat de atingeri.
Frumusețea acestei tehnologii este că filmul tactil este aplicat cu reversul din sticla de protectie, adică este situat între mediul de afișare (panou LCD, ecran de proiecție etc.) și sticlă, astfel protejat de condițiile meteorologice și deteriorări mecanice. Unii producători afirmă că grosimea sticlei poate ajunge până la 20 mm. Pe această tehnologie se bazează majoritatea ecranelor tactile/terminale/chioșcuri instalate în centre de afaceri, aeroporturi, gări, metrouri și alte locuri publice.
Singurele dezavantaje ale acestei tehnologii includ lipsa capacității de a recunoaște semnele (marker fiduciar, vezi mai jos) și zona limitată a peliculei senzorului. Ultimul dezavantaj poate fi parțial compensat de posibilitatea de lipire a filmului cap la cap.

Tehnologii optice

• Iluminare difuză spate (DI);
• Reflecție internă totală frustrată (FTIR);
• Iluminare difuză a suprafeței (DSI).

Avantaje:

• suport pentru un număr aproape nelimitat de atingeri independente simultane (de fapt, numărul este limitat de rezoluția camerei (camere) și puterea computerului);
• capacitatea de a face un ecran rotund, triunghiular, hexagonal etc. forme.

• deoarece tehnologiile se bazează pe radiații infraroșii de o anumită lungime de undă (vezi mai jos), prezența luminii directe a soarelui în zona de instalare este inacceptabilă;
• instalarea proiectorului și a camerei (camerelor) necesită destul de mult spațiu în spatele ecranului, ceea ce nu este întotdeauna acceptabil;
• este necesar să se dezvolte un software special care să facă acest sistem să funcționeze, de exemplu. chiar scrie șoferul.

tehnologia DI

Principiul de funcționare este următorul:

• Iluminatoarele IR creează un fundal IR uniform care trece prin substrat și difuzor și doar o mică parte a radiației este reflectată înapoi.
• cand difuzorul atinge orice obiect care reflecta radiatia IR (mana, stylus, cana etc.), in acest loc camera detecteaza un punct destul de luminos pe un fundal gri.
• Semnalul de la cameră este procesat de un software special și emite coordonatele (și uneori forma/dimensiunea/modelul) punctelor luminoase prezente într-o zonă predeterminată a ecranului.

• ușurință extremă de implementare;
• capacitatea de a produce un ecran de orice formă complexă, incl. nu plat;
• capacitatea de a face un ecran de orice dimensiune.

• cel mai mic contrast al imaginii camerei (dintre cele trei tehnologii);
• oportunitate false pozitive(când aduceți degetul la ecran, dar nu îl atingeți, software-ul implementat și configurat prost poate recunoaște acest lucru ca o atingere completă).

Tehnologia FTIR

Liniile de LED-uri IR sunt instalate de-a lungul perimetrului substratului, a căror radiație pătrunde în substrat și se propagă acolo ca o undă într-o fibră optică (fenomenul se numește reflexie internă totală). Dacă degetul atinge ecranul, atunci din cauza unei modificări a indicelui de refracție, unda trece dincolo de limita substratului și este reflectată (împrăștiată) de deget, iar această radiație împrăștiată este detectată de cameră. Pentru a spori contrastul imaginii camerei, între difuzor și substrat este aplicat un strat din așa-numitul „strat conform”, cel mai adesea din silicon.
Radiația IR împrăștiată este detectată de o cameră și procesată de un software special.

Avantajele tehnologiei:

• cel mai mare contrast de imagine de la cameră (dintre aceste tehnologii);

• nu recunoaște etichetele (vezi mai jos).

Tehnologia DSI

Trucul lui Endlighten este următorul: „praful” de metal este amestecat în material în așa fel încât, atunci când plexiglassul este iluminat de la capăt, radiația este împrăștiată pe particulele de „praf” și efectul de auto-luminiscență a apare substrat, în timp ce materialul rămâne transparent la lumină.

Astfel, pe lângă recunoașterea clicurilor, tehnologia vă permite să recunoașteți semnele.

Avantajele tehnologiei:

• capacitatea de a recunoaște etichetele (vezi mai jos);

• necesitatea de a instala iluminare IR de margine;
• tehnologia este legată de un anumit producător de plexiglas.

Etichete (fidentials)

Exemplu de etichete.

Radiația IR din zona albă este reflectată și absorbită din zona neagră. Astfel, în tehnologiile DI și DSI, camera IR detectează un model care este ușor de recunoscut de software. În tehnologia FTIR, un astfel de truc nu va funcționa: camera va vedea doar conturul semnului, dar nu și conținutul acestuia.
Un exemplu izbitor de utilizare a etichetelor este Reactable:

Detalii tehnice

Difuzor

Iluminator IR

Cameră IR

Proiector

Exemple de produse comerciale

Microsoft Surface 1.0 (bazat pe tehnologia DSI):

UPD. Tehnologia MS PixelSence

În 2012, în legătură cu lansarea tabletei MS Surface, tabelul Surface 2.0 a fost redenumit SUR40.
Masa SUR40 folosește tehnologia proprie MS PixelSence.

Tehnologia este similară cu tehnologia DI, cu excepția faptului că, în loc de o cameră IR, se folosește un senzor IR, „încorporat” în fiecare pixel al matricei LCD. Astfel, PixelSence vă permite să recunoașteți nu numai degetele, ci și semnele, în timp ce grosimea structurii este redusă la minimum.

Etichete:

• Cum funcţionează asta
• multi-touch