解析液晶顯示器的多重觸控技術

　　(2019-10-22)河南鄭州科技市場IT產品配送網-鄭州電腦手機測評中心

　　液晶顯示器多重觸控技術(多點觸摸技術)正在改變人們的生活。與現有單指操作的觸摸設備不同，多重觸控就好像鼠標一樣，通過該技術你可以隨意控制屏幕上任意的圖形，可讓每個指頭都在屏幕上任意馳騁。

　　讓鍵鼠不再是標配

　　有了重觸控技術，操作電腦的時候就不再需要鼠標鍵盤，我們只要在屏幕上滑動5個手指，屏幕上便會顯示5條獨立的線條，看起來十分酷。微軟對多重觸控技術也是鐘愛有加。Surface就是微軟的第一款具備多重觸控技術的電腦。該電腦沒有鼠標鍵盤，只通過觸摸方式來進行交互。微軟已決定在下一代操作系統Windows 7中全面采用多重觸控技術，目前微軟已展示了其系統中應用的這種技術。在演示中，微軟人員進行了用手指操作個人電腦中存儲的圖片和地圖的應用演示，包括用手指隨意移動電腦屏幕上顯示的圖片，以兩指進行圖片的縮放、旋轉，還用手指敲擊屏幕上顯示的鋼琴鍵盤演奏音樂

　　河南科技市場提示：說到允許多個用戶多個手指同時操控的多重觸控技術(Multi-Touch)，還要提到iPhone，它允許用戶在觸摸屏上進行更加復雜的操控。只需手指輕輕劃過，就能完成對圖標的調整，就能將照片放大、縮小、移動。而通過多手指操作，還能實現滑動、滾動和按鍵操控功能，讓人感到該技術的強大。

　　脫胎于電容式觸摸屏的多重觸控技術

　　多重觸控技術正帶領用戶走入一種新的人和信息之間的交互方式。而多重觸控技術究竟是如何實現的呢?多重觸控技術是普通的觸摸屏技術的延伸，要了解多重觸控技術還需從目前主流的觸摸屏技術談起。

　　觸摸屏，其是一種根據顯示屏表面接觸(如用手指、筆或其他物體)，靠電腦來識別其位置和模糊指令的裝置。常見的觸摸顯示屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成，觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接收到信號后送到觸摸屏控制器。而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標，再送給CPU，同時接收CPU發來的命令并加以執行。

　　觸摸屏從技術上來看，主要可分為電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、波動式觸摸屏(含紅外線式和表面聲波觸摸屏)等幾大類型。成本較低的電阻式觸摸屏是目前應用的主流，電阻觸摸屏的屏體部分是一塊貼在顯示器表面的多層復合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，在表面保護涂層和基層之間有兩層透明弱導電層ITO(氧化銦)，分別對應X、Y軸，當手指接觸屏幕，兩層ITO導電層出現一個接觸點，觸摸產生的壓力會使兩導電層接通，按壓不同的點時，該點到輸出端的電阻值也不同，即可得觸摸點的Y軸坐標和X軸的坐標。電阻式觸摸屏是單點式觸摸屏的代表，其在目前市場上應用較廣。

　　電容式觸摸屏被很多業內人士看作是未來觸摸屏技術發展的主要方向，重觸控技術也是采用的該技術。電容式觸摸屏是在顯示屏玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質，當手指觸摸在金屬層上時，讓與金屬層相連的振蕩器頻率發生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。電容式觸控又可分為表面電容式觸控、投影電容式等觸控屏幕，表面電容式觸控適合大尺寸面板應用，投影電容式觸控屏幕則適合使用于中、小尺寸面板。

　　電容式觸摸屏相比電阻式觸摸屏其具備以下優勢：1.電阻式觸摸屏需要施加一定壓力(手寫筆等硬物)才能實現觸控，而電容式觸摸屏只需用手指輕觸就能完成操控。2.電阻式觸摸屏只能實現單指觸控，而電容式觸摸屏可實現多指觸控。3.電阻式觸摸屏采用塑料外層，它的ITO涂層比較薄且容易脆斷(涂得太厚又會降低透光且形成內反射降低清晰度)，而采用玻璃外殼的電容式觸摸屏分辨率更高、透光率更佳，防火、防刮、防污塵、防靜電特性更高，且無需校正、使用壽命也更長。

　　多重觸控技術是這樣實現的

　　多重觸控系統作為運用多個手指進行觸控式的操控方式，與只能接受單點輸入的觸摸屏幕相比，多重觸控屏幕許用戶在多個地方同時觸摸顯示屏，以便能夠對網頁或圖片進行伸縮和旋轉等操作。如iPhone允許兩個手指操作(又稱作“雙重觸控”)，而微軟的Surface電腦則可在52個觸摸點上同時做出響應。

　　與只能接受單點輸入的觸摸屏幕相比，多點觸控在實際應用中被分為兩個層面，其一是主控芯片能夠同時采集多點信號，其二是能夠判斷每路手指觸摸信號的意義，也就是所謂的能夠為用戶提供手勢識別功能。

　　而為了實現多點觸控功能，多重觸控屏與單點觸摸屏采用了完全不同的結構——相比傳統的單點觸摸屏4pin或5pin的少量信號線，多點觸摸屏幕在導電層上劃分出了更多獨立的觸控單元，并且每個觸控單元可通過獨立的引線連接到外部電路。由于所有的觸控單元呈矩陣形排布，所以無論用戶手指接觸到哪一個部分，系統都能夠對相應手指動作產生反應。如用戶的手指觸摸到屏幕上的某個部位時，會從相應的檢測線輸出信號，手指移動到另一個部位時，則從另外的檢測線輸出信號，從而實現多重觸控。

　　并且，從原理上來看，多重觸摸屏可以支持非常多的觸摸點，這樣根據不同需求，開發者可為觸摸屏設置不同的信號采集點和觸摸點。實際需要支持幾個觸摸點，最終由DSP芯片以及軟件來決定。

　　值得關注的是，目前，蘋果公司已申請有兩個多點觸摸屏專利——自電容(self capacitance)型和互電容(mutual capacitance)型。從使用角度看，自電容和互電容型兩種觸摸屏并無區別，所不同的是它們的結構。互電容型觸摸屏有相互隔離的，而自電容型觸摸屏里只有一層透明的電極。

　　當然，要想實現多重觸控技術除了硬件上要布有更多的觸摸點外，還需要處理芯片、系統和軟件的支持才行。比如支持手勢識別技術的芯片和軟件，通過這類芯片和軟件，才能讓系統更清晰的明白你的“心中所想”，這樣當你在顯示屏幕上，用手指按某一種軌跡滑動，然后離開再接觸屏幕，它就能更好的識別出你剛才的具體手勢乃至心情。這樣你就可以很高效的直接用手指繪制一條直線或者畫一個圓，更方便地瀏覽網頁、伸縮和旋轉圖片，甚至操控很復雜的游戲角色等等。

　　此外，由于電容式感測技術容易受到靜電或者是濕度(如濕的手、汗水、下雨、冷氣等)、熱度(如硬盤、CPU產生的熱量，會讓銅箔基板變熱膨脹變形產生信號的改變)的影響，產生誤判，所以一些前沿廠商為了更精確的實現多重觸控和手勢識別技術，會邀請包括小孩、大人、各色人種和各行各業人士在內的不同的測試者，來測量他們碰觸時的壓力、碰觸時間、手指寬度和手勢習慣，從而再依據測試結果去設計軟件。

　　寫在最后：令人側目的多重觸控技術

　　“手是最好用的工具!”現在主流的人機操作方式都是單觸點的，比如鼠標、鍵盤、普通觸摸屏等，當然，鼠標、鍵盤都可以通過多指和手腕的活動來獲得暫態的多觸點效果，這也是其在使用方便度上高于普通觸摸屏的主要原因。而與鼠標、鍵盤這種只能在暫態上同時實現多個的多觸點的效果不同，多重觸控技術可以在顯示屏上更直接的產生多個獨立控制的觸點，讓人類的操控潛能可以盡情發揮出來。所以，當多重觸控技術與具備自然界最靈活的手聯姻之后，其帶來的便利性是其他操控方式所不能比擬的。

　　不得不說，多重觸控技術是一個很酷的技術，這種技術首先會用在筆記本和游戲機上。如 Tablet PC這類筆記本產品雖大多標配了觸摸屏和手寫筆，但阻礙其發展的也正是操控性不好的觸摸屏和手寫筆(如識別率不高，糾錯過程太費時間)。而多重觸控技術的出現正好可彌補Tablet PC的一些不足。通過多重觸控技術，讓Tablet PC的觸摸操作不再只是簡單的點、寫、按，還可用多只手指縮放影像，以及隨心所欲的進行其他操控。

　　而多重觸控技術一旦與游戲接軌，未來玩家便可直接在大屏幕前用十指完成角色操控、排兵布陣、揮掌攻擊等應用，其對未來游戲業的潛在影響不言而喻。

　　相比單指觸摸的普通觸摸屏技術，多指感觸的多重觸控技術為我們揭開了一種新的人機互動概念，其必將為我們帶來更豐富的交互體驗。而多重觸控技術會不會徹底取代鼠標呢?目前看來還不會，就好比對于一款優良的組合散熱系統，風扇和熱管同等重要一樣，它們的作用類似但功用不同，相互交織更能無所不能。多重觸摸屏技術的魅力正將閃現。

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