Технологии мультитач. Мультитач экран на смартфоне или планшете: что это

Сенсорный экран – это устройство ввода и вывода информации посредством чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые кнопки, потом появился не менее известный манипулятор «мышь», существенно упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако «мышь» для работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит. Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану – Touch Screen, который так же известен под названиями Touch Panel, сенсорная панель, сенсорная пленка. То есть, по сути, сенсорный элемент экраном не является – это дополнительное устройство, устанавливаемое поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или иным предметом.

Использование

Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны, плееры и даже фото- и видеокамеры. Однако технология управления пальцем через виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и другие устройства, используемые в общественных местах.

Ноутбук с сенсорным экраном

Нельзя не отметить и ноутбуки, некоторые модели которых оснащаются поворотным сенсорным дисплеем, что придает мобильному компьютеру не только более широкую функциональность, но и большую гибкость в управлении им на улице и на весу.

К сожалению, пока подобных моделей ноутбуков, называемых в народе «трансформеры», не так много, но они есть.

В целом, технологию сенсорного экрана можно охарактеризовать как наиболее удобную в случае, когда необходим мгновенный доступ к управлению устройством без предварительной подготовки и с потрясающей интерактивностью: элементы управления могут сменять друг друга в зависимости от активируемой функции. Тот, кто хоть раз работал с сенсорным устройством, сказанное выше прекрасно понимает.

Типы сенсорных экранов

Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:

• Резистивные
• Ёмкостные
• Проекционно-ёмкостные

Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область применения крайне ограничена.

Резистивные

Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.

Преимущество резистивного экрана в его дешевизне и простоте устройства. Они обладают отличной стойкостью к загрязнениям. Основным достоинством резистивной технологии является чувствительность к любым прикосновениям: можно работать рукой (в том числе в перчатках), стилусом (пером) и любым другим твердым тупым предметом (например, верхним концом шариковой ручки или углом пластиковой карты). Однако имеются и достаточно серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, такой экран легко поцарапать, поэтому зачастую дополнительно приобретается специальная защитная пленка, защищающая экран. Кроме того, резистивные панели не очень хорошо работают при низких температурах, а также обладают невысокой прозрачностью – пропускают не более 85% светового потока дисплея.

Использование пера с сенсорным экраном

Применение

• Коммуникаторы
• Сотовые телефоны
• POS-терминалы
• Tablet PC
• Промышленность (устройства управления)
• Медицинское оборудование

Коммуникатор

Ёмкостные

Технология ёмкостного сенсорного экрана основана на принципе того, что предмет большой ёмкости (в данном случае человек) способен проводить электрический ток. Суть работы ёмкостной технологии заключается в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на каждый из четырех углов экрана подается слабый переменный ток. Если прикоснуться к экрану заземленным предметом большой емкости (пальцем), произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания (а значит, и утечки) к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, вычисляющей координаты точки касания.

Ёмкостные экраны очень надежны и долговечны, их ресурс составляет сотни миллионов нажатий, они отлично противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными они более прозрачны. Однако недостатками является все же возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами, даже руками в перчатках.

Информационный киоск

Применение

• В охраняемых помещениях
• Информационные киоски
• Некоторые банкоматы

Проекционно-ёмкостные

Проекционно-ёмкостные экраны основаны на измерении ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое и является в данном случае диэлектриком. Вследствие того, что электроды нанесены на внутренней поверхности экрана, такой экран крайне устойчив к механическим повреждениям, а с учетом возможности применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно применять в общественных местах и на улице без особых ограничений. К тому же этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.

Платежный терминал

Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Особенностями проекционно-ёмкостного экрана являются высокая прозрачность, долговечность, невосприимчивость к большинству загрязнений. Минусом такого экрана является не очень высокая точность, а также сложность электроники, обрабатывающей координаты нажатия.

Применение

• Электронные киоски на улицах
• Платежные терминалы
• Банкоматы
• Тачпэды ноутбуков
• iPhone

С определением поверхностно-акустических волн

Суть работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн заключается в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, при этом точка прикосновения регистрируется датчиками экрана. Плюсами технологии можно назвать высокую надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы заключаются в слабой защищенности от факторов окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя применять на улице, а кроме того, такие экраны боятся любых загрязнений, блокирующих их работу. Применяются редко.

Другие, редкие типы сенсорных экранов

• Оптические экраны. Инфракрасным светом подсвечивают стекло, в результате прикосновения к такому стеклу происходит рассеивание света, которое обнаруживается датчиком.
• Индукционные экраны. Внутри экрана расположена катушка и сетка чувствительных проводов, реагирующих на прикосновение активным пером, питающимся от электромагнитного резонанса. Логично, что такие экраны реагируют на нажатия только специальным пером. Применяются в дорогих графических планшетах.
• Тензометрические – реагируют на деформацию экрана. Такие экраны имеют малую точность, зато очень прочны.
• Сетка инфракрасных лучей – одна из самых первых технологий, позволяющих распознавать прикосновения к экрану. Сетка состоит из множества светоизлучателей и приемников, расположенных по сторонам экрана. Реагирует на блокировку соответствующих лучей предметами, на основании чего и определяет координаты нажатия.

• Сдвинуть два пальца вместе – уменьшение изображения (текста)
• Раздвинуть два пальца в стороны – увеличение (Zoom)
• Движение несколькими пальцами одновременно – прокрутка текста, страницы в браузере
• Вращение двумя пальцами на экране – поворот изображения (экрана)

О пользе и недостатках сенсорных экранов

В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:

• Возможность делать минимальное количество органов управления
• Простота графического интерфейса
• Легкость управления
• Оперативность доступа к функциям устройства
• Расширение мультимедийных возможностей

Однако и недостатков хоть отбавляй:

• Отсутствие тактильной обратной связи
• Частая необходимость в использовании пера (стилуса)
• Возможность повреждения экрана
• Появление отпечатков пальцев и других загрязнений на экране
• Более высокое потребление энергии

В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.

Надеемся, что этот материал поможет вам при выборе устройства с сенсорным экраном.

Обсудить на форуме

5 месяцев назад

Мультитач. Этот термин встречается в характеристиках мобильных гаджетов. Будь то телефон, смартфон или планшет. Как правило, не сразу найдешь объяснения этому термину. Вот почему есть еще немало таких пользователей, которые и не понимают, что такое мультитач в телефоне.

Они не знают, каково его предназначение. Именно по этой причине не каждый пользователь сегодня способен рационально оценить функции и понять, в чем преимущества такого девайса. Если для вас это тоже проблема, то рекомендуем почитать материал, который мы специально приготовили.

Мультитач - это сенсорный экран, который может отреагировать сразу на несколько прикосновений. Клавиатуры в таком устройстве нет. А главным инструментом в данном случае являются легкие касания пальцами рук.

Настоящий бум мультитач-устройств произошел после того, как было анонсировано первое поколение iPhone. А потом умные телефоны стали очень популярны.

ВАЖНО! В настоящее время за редким исключением все потребительские устройства, у которых есть сенсорный экран, осуществляют поддержку мультитач. Такой возможностью теперь располагают мобильные телефоны, смартфоны, планшетные компьютеры, ноутбуки прочие умные девайсы, оснащенные сенсорным экраном.

Что такое мультитач

Мультитач, или мульти-тач (от английского Multi-touch). Если перевести термин с английского, то он будет обозначать «многократное прикосновение». Именно так называется один из вариантов реализации сенсорного экрана (тачскрина). И все потому, что можно использовать одновременно более одного касания.

Для сравнения скажем о том, что классический сенсорный экран способен распознать лишь одно прикосновение пользователя и в один момент времени. А мультитач экран способен определять расположение сразу от 2 до 10 касаний. В одно и то же время. Значит, у пользователя есть возможность управлять своим девайсом, применяя все десять пальцев.

Не нужно думать, что предлагаемые пользователю возможности явно излишни и не нужны. В действительности же возможность распознавать более одного касания одновременно - это немалый потенциал для того, чтобы управлять телефоном.

Лишь один убедительный пример. Речь пойдет о жестах с применением нескольких пальцев. Используя их, можно быстро выполнять действия, которые бы на обычном сенсорном экране потребовали бы пару и даже тройку отдельных касаний.

К разработке сенсорных экранов приступили в 60-х годах минувшего века. А активная разработка экранов с мультитач началась уже в 80-х годах. Однако период внедрения этой технологии приходится лишь тогда, когда наступил век нынешний.

ВАЖНО! Именно когда начался 21-ый век, на всей планете заговорили о технологиях, когда предоставляется возможность управлять картинкой монитора только одним касанием пальца. Надо признать, что это был знаменательный этап в мире электроники.

Еще в 60-е годы минувшего столетия ученые немало потрудились над тем, чтобы получить высокотехнологичный сенсорный экран. И все эти новшества даже нашли применение в ЦЕРН (центр ядерных исследований в Европе). Обществу же впервые были представлены такие экраны в Нью-Йорке. Их разработкой занимался Джеф Хан.

Для чего нужна такая функция

Каково значение мультитач экрана в современном мире? Если в этой функции какой-либо смысл? И нужно ли за нее переплачивать при покупке девайса?

Поверьте, что мультитач нисколько не лишний. Дело в том, что прикосновения к экрану не только упрощают поставленную задачу, но и дают немалую экономию времени, что для пользователя бывает очень важно. Иногда даже не замечаешь, как машинально пытаешься сделать картинку больше парой пальцев.

Мультитач предоставляет дополнительные возможности для того, чтобы взаимодействовать с интерфейсом телефона. Первым делом это обеспечивают жесты, когда используется несколько пальцев сразу.

Можно представить, что обычный пользователь сможет обойтись без этих новшеств в аппарате. Зато невозможно представить, что эти новшества не нужны заядлому игроману. Ведь в противном случае его ожидает масса проблем.

ВАЖНО! В настоящее время большинство известных производителей адаптирует управление игровым процессом именно под мультитач экран. Они решили отказаться от кнопочных команд. И пошли по пути применения современных технологий для того, чтобы упростить процесс игры.

Применение мультитач в гаджетах:

Можно управлять играми и развлекательными приложениями.
- Всего одно касание для масштабирования изображения.
- Можно легко управлять приложениями и экономить время.

В чем отличие мультитач

Чем отличается мультитач от традиционного сенсорного экрана? Не нужно путать эту пару экранов. Сенсор обыкновенный реагирует лишь на одно прикосновение. Для него очень важна последовательность процесса. В основе управления мультитач экраном несколько касаний одновременно.

Постоянно инженеры, которые работают в ведущих компаниях, ведут разработку новых комбинаций, способных сделать легче управление электронными девайсами. Тем, у кого есть смартфон, давно известны преимущества в функции масштабирования. Большинство производителей отмечают то, что их гаджеты могут распознавать от 10 до 20 касаний синхронно.

За редким исключением все современные мобильные устройства осуществляют поддержку данной функции. Большинство ноутбуков и электронных книг теперь тоже имеют на вооружении данную функцию.

Такой экран можно разработать, используя один из нескольких технологических путей. Однако опыт показал, что самый практичный и популярный метод — резистивный. Его разработал Сэмюэль Херст. Главное достоинство в этой производственной схеме — невысокая стоимость.

Подчеркнем, что этот способ имел большую популярность до 2008 года. А потом уже разрабатывались более универсальные варианты того, как создать экран мультитач: тензометрические, оптические и индуктивные тачскрины.

ВАЖНО! Сейчас большинство создателей продолжают работу над проекционно-емкостным сенсорным экраном. Именно его и применяет в своих гаджетах известная на весь мир компания Apple.

Из чего состоит этот экран? Панель из стекла накрывает резистивный слой, называемый емкостным монитором. В углах дисплея находятся четыре электрода. Они пропускают переменное напряжение. Стоит только прикоснуться к монитору, как сразу возникает утечка тока. Понятно, что на большом дисплее помещается больше точек касания, и их устройство лучше распознает.

Какие жесты используются

Если свести и развести два пальца, то произойдет увеличение или уменьшение масштаба изображения;

Если передвигать пару пальцев вокруг центра, то объект в приложении будет вращаться;

Если переместить два пальца или нажать двумя пальцами, то произойдет взаимодействие с объектом в приложении;

Если удерживать один палец и переместить второй, то можно выделить объекты в приложении;

Если свести пять пальцев, то приложение закроется или перейдет к списку приложений, которые запущены.

ВАЖНО! Мультитач - это не только жесты, но и прочие возможности.

Например, возможность разработать сложные мобильные игры. Поскольку можно распознать нескольких нажатий, то можно также создать сложные и динамичные игры. Речь идет о тех играх, которые требуют от пользователя нажимать сразу несколько кнопок.

Несколько пользователей могут работать одновременно. Большие сенсорные экраны, которые поддерживают мультитач, предоставляют возможность организовать работу так, что несколько пользователей смогут работать одновременно.

Где используется мультитач

Кроме мобильных телефонов, смартфонов и планшетов сенсорные экраны с мультитач используются и в таких устройствах:

Ноутбуки;
- Навигаторы;
- Мониторы;
- Портативные приставки;
- Умные проекторы;
- Фотоаппараты;
- Мультимедийные столы;
- Автомобили.

Сенсорный емкостный мультитач экран может использовать каждый из нас. Даже ребенок. И потому его можно внедрить в компьютерные аппараты и мобильные устройства. Но не только. В бытовой технике он тоже бывает.

Оборудование выглядит более предпочтительным, если им можно управлять через сенсор несколькими касаниями. Большую популярность получили разнообразные панели мультитач в общественных местах. Таковыми являются, в частности, торговые павильоны, учебные заведения, медицинские и детские развлекательные центры. В большинстве случаев их применяют для того, чтобы предоставлять нужную информацию, а также как рекламные панели.

Посетители непринужденно перемещаются по электронной карте, изучают каталоги продукции. У таких систем есть микрофон и колонки.

ВАЖНО! Отметим, что картинка дисплея отличается яркостью и контрастностью. Монитор настолько прочен, что ему не страшны царапины и прочие возможные механические повреждения. Предприниматели покупают такую мультитач панель, так как это делает выше уровень восприятия и поднимает престиж любой компании.

Проверка наличия мультитач на телефоне

Не будем забывать, что мошенники часто выдают обычные сенсорные устройства за высокотехнологичный экран мультитач. Как определить, есть ли мультитач в аппарате?

Еще в магазине нужно будет включить девайс и зайти в меню Googl Maps. В аппарате есть мультитач, если масштабирование в данной программе осуществляется парой касаний пальцев. Если такое не происходит, то, значит, вам предлагают некорректную информацию. Покупайте другую модель.

Львиная доля современных мобильных телефонов имеет хорошо функционирующий мультитач. Даже на самых бюджетных телефонах функция действует безукоризненно. Она распознает десяток касаний.

Если есть желание, то можно проверить, как мультитач действует на вашем девайсе. Используйте для этого приложение для проверки мультитача. Скажем, AnTuTu Benchmark.

Нужно запустить это приложение на своем гаджете и перейти в раздел «Тест функций - Тест мультитач». Потом прикоснитесь всеми пальцами к экрану телефона и отпустите. Экран покажет вам, сколько было зафиксировано касаний.

ВАЖНО! Не имеет функции мультитач резистивный экран в смартфонах и планшетах. Впрочем, можно встретить таких пользователей, которые будут упорно доказывать обратное. Дело в том, что на таких экранах можно реализовать с помощью двух пальцев лишь функцию поворота и масштабирования. И все. Играть в современные игры не получится. А это того, кто играть любит, не обрадует.

В настоящее время мониторы не столь большие, чтобы можно было на них работать обеими руками. Однако скоро в каждом гаджете будут такие технологические мультитач экраны. Все, что ранее можно было увидеть в фантастических фильмах, теперь реальность. Все это внедряется в быт людей.

Великие умы постоянно вводят в гаджеты все новые функции. Они применяют мультитач экран для того, чтобы управлять. При этом ведутся разработки новых комбинаций. Более того, сама технология становится все более совершенной. Сенсорный экран уже давно стал лицом нынешней технологии. И за ним, безусловно, наше будущее.

Современные технологии постоянно развиваются. Над разработками новых устройств работают целые отделы компаний с группами лучших разработчиков. Все это делается для того, чтобы сделать жизнь людей проще и удобнее. Одной из таких технологий является сенсорный экран. Стоит отметить, что такие экраны появились достаточно давно, и за время существования они прошли долгий путь развития. Таким образом, самым современным сенсором является сенсор мультитач. При этом не каждый сенсорный экран поддерживает функцию множественного касания. Именно о таких сенсорах и пойдет речь в данной статье. Итак, сенсорный мультитач экран, что это такое?

1. Что такое сенсор мультитач

Прежде чем перейти к тому, как устроена технология и какими бывают современные сенсоры, следует определить, что значит сенсор мультитач.

Multitouch – это сенсорный экран, который поддерживает функцию одновременного прикосновения в нескольких точках на дисплее. Другими словами – это функция, которая позволяет управлять устройством с сенсорным экраном несколькими пальцами одновременно. Более того, с экранами, которые поддерживают функцию мультитач, могут работать сразу два, и более пользователя.

Дословный перевод «Multitouch» значит – множественное прикосновение. В наше время существует множество технологий реализации таких сенсоров, однако наибольшей популярностью пользуются только три из них:

• Проекционно-емкостная;
• Резистивная;
• Оптическая.

Каждая из этих технологий обладает своими преимуществами и недостатками. Однако все же наибольшими перспективами обладает последняя. При этом на данный момент подавляющее большинство современных устройств с сенсорными экранами используют проекционно-емкостной тип экрана. Итак, давайте рассмотрим эти технологии более подробно.

1.2. Проекционно-емкостной сенсор

Проекционно-емкостной мультитач что это такое? Это технология реализации сенсора, поддерживающего функцию одновременного распознавания координат двух и более точек касания. Предшественником технологии является проекционный сенсор. Состоит такой экран из стеклянной панели, на которой имеется прозрачное покрытие из резистивного материала. Как правило, в качестве такого материала используется сплав оксида индия и оксида олова.

В каждом углу такой панели имеется электрод, который подает низковольтный переменный ток на проводящий слой. При этом экран обладает некоторым электрическим зарядом. Электроды считывают заряды в экране и направляют данные на электронный контроллер.

При касании к сенсору пальцем создается своего рода конденсатор, так как тело человека также проводит ток и имеет определенную емкость. Таким образом, в месте касания течение тока прерывается, а заряд поглощается пальцем, благодаря чему контроллер способен высчитать координаты места прикосновения.

Из преимуществ такого сенсора стоит отметить, что на панели не имеется никаких гибких мембран, благодаря чему на него не нужно сильно давить. Это в свою очередь означает, что такой экран обладает высокой надежностью и не чувствителен к загрязнениям. Кроме этого такие экраны способны определять координаты сразу нескольких прикосновений, что позволяет ему поддерживать функцию Multitouch.

В результате развития технологии появился подвид емкостного сенсора, который называется проекционно-емкостной сенсорный мультитач. Он работает по такой же технологии и имеет практически идентичное строение. Единственное отличие заключается в том, что сам сенсор и все базовые элементы располагаются на внутренней стороне экрана, а не на внешней, как это сделано в предыдущем варианте. Таким образом, такой сенсор стал более защищенным и долговечным.

Именно благодаря практичности, надежности и долговечности такой сенсорный дисплей используется практически во всех современных смартфонах, планшетах и других подобных устройствах.

Минусом такой технологии реализации мультитач является тот факт, что такой сенсорный экран реагирует только на проводящие ток предметы, имеющие электрическую емкость – пальцы рук или другие части человеческого тела, а также специальный стилус.

1.3. Резистивный Multitouch дисплей

Данный сенсорный экран отличается низкой стоимостью и простотой в производстве. Но при этом он является наиболее старым и не практичным. Суть технологии заключается в том, что панель состоит из двух слоев, разомкнутых между собой. Нижний слой, как правило, сделан из стекла, а верхний имеет вид мембраны, и изготовлен из прозрачной пленки. Оба слои имеют резистивное покрытие. Другими словами, они являются токопроводящими.

При нажатии на дисплей верхний слой (мембрана) прогибается и соприкасается с нижним, в результате чего панель замыкается в точке нажатия. Суть работы данной технологии заключается в том, что зная напряжение на электродах с одной стороны (с другой стороны они заземлены) и измеряя напряжение на мембране, появляется возможность вычислить координаты точки замыкания (прикосновения).

Для вычисления двух точек прикосновения необходимо выключить одну группу электродов и включить другу. Все это выполняется электронной системой управления (микропроцессор). Назвать такой сенсор мультитач можно только условно, так как в настоящий момент он не поддерживает одновременное прикосновение более чем в двух точках.

К преимуществам данной технологии реализации сенсора мультитач можно отнести простоту в изготовлении и дешевизну. При этом работать с дисплеем можно абсолютно любым предметом. Кроме этого такие панели чувствительны к царапинам и отличаются низкой износостойкостью. Другими словами, срок службы такой панели зависит от того, как, и в каких условиях вы будете его использовать.

Кроме этого на таких сенсорах сложно реализовать некоторые жесты, к примеру, «скольжение», так как на них нужно надавить и после этого продолжая продавливать мембрану, вести в нужную сторону.

Несмотря на все недостатки, такие дисплеи используются во многих бытовых приборах и другой технике.

2. Multitouch table - cтол-мультитач от Spider Group: Видео

2.1. Оптическая технология реализации сенсорного экрана

Данная технология на сегодняшний день не пользуется огромным спросом. Однако она обладает наибольшими перспективами и активно развивается. Оптический мультитач сенсор – это новое слово техники, которое станет популярным уже в ближайшем будущем.

Такие панели представляют собой стеклянную панель с оптическими датчиками, которые способны фиксировать току касания и передавать данные в электронную систему, которая высчитывает координаты. Датчики располагаются в углах панели. При этом особенность такого сенсора заключается в том, что вам не нужно касаться экрана.

Дело в том, что датчики расположены на некотором удалении от экрана (немного выше), поэтому считывание происходит еще до момента прикосновения. Еще одно преимущество данной технологии заключается в том, что нет ни каких ограничений в размерах панели, как в случае с двумя предыдущими экранами.

Оптический сенсор позволяет управлять системой любыми предметами – стилусом, обычным карандашом, пальцами, ручками и так далее.

Конечно, помимо вышеуказанных технологий реализации сенсорных панелей с функцией мультитач существуют и другие. Однако их доля на рынке составляет менее 1%. Многие из них не имеют перспектив, а некоторые стоят только в самом начале пути своего развития. Учитывая это, стоит понимать, что в скором будущем мир узнает о новых технологиях мультитач, которые превзойдут по всем параметрам все существующие сегодня типы сенсорных экранов. Однако на сегодняшний день данные технологии пользуются широким спросом и это не измениться в течение нескольких ближайших лет.

Кто изобрел мультитач, спросите вы. На этот вопрос ответить невозможно. Можно лишь предположить, что первопроходцами были музыканты, которые пробовали использовать сенсорные датчики для воздействия на звуковые эффекты. Тогда использовались все пальцы рук, и такое касание можно назвать множественным.

В чём разница?

Чем отличается экран, оснащенный функцией мультитач от обычного и уже ставшего привычным, сенсорного экрана?

Сенсорный экран - это экран, который способен определить координату только одной точки касания. Экран с функцией мультитач может одновременно определять координаты от двух точек и более.

Если говорить простым, всем понятным языком, информация вводится с помощью нескольких пальцев одновременно. При таком положении дел пользователь может работать более продуктивно, быстро и комфортно. Объекты можно перемещать куда угодно, изменять их размеры, поворачивать, группировать. И все это - с помощью типовых жестов. Еще один плюс подобной технологии - это возможность одновременной работы нескольких пользователей. Это осуществляется, если есть в наличии специальное программное обеспечение. Разработано большое количество специальных жестов мультитач. Такие жесты существенно упрощают работу. С их помощью управление довольно сложными функциями становится удобным. Так, если вы сблизите пальцы рук на сенсорном экране, то картинка на экране уменьшится, если удалите - то увеличится.

Реализация идеи «функция мультитач» началась в 80-ых годах. Да, это сейчас очень трудно представить! Примерно к 1982 году канадские ученые сумели детально разработать новую технологию. Но реализация идеи на практике тогда была еще очень дорога. Да и габариты тогдашнего варианта были очень большими. Массово такая идея не могла быть воплощена.

21 век стал прорывом. Первые гаджеты с подобной технологией стали появляться именно с начала нового века.

Для функционирования системы мультитач нужно специальное программное обеспечение. Оно имеется в составе некоторых современных операционных систем, таких как: Windows Mobile 6.5, Windows 7, Mac OS X. Для работы с мультитачем в настоящее время популярны следующие технологии: проекционно-емкостная (PCT) и оптические (IR, SAW.

Само слово «мультитач» относят к сенсорным экранам. Тачпады Apple (например, PowerBook) тоже могут распознавать жесты нескольких пальцев. В PowerBook имеется особый смысл, прокрутка, параллельное движение двумя пальцами, а в MacBook, MacBook Pro и MacBook Air уже есть функция распознавания двух пальцевых поворотов, разведения и сведения пальцев, и разнонаправленные движения тремя и даже четырьмя пальцами. Можно привести, как пример, новую мышь от компании Apple: Magic Mouse и отдельный тачпад: Magic Trackpad.

Современные большие мультитач-экраны обладают принципом работы, который основан на проекции. Разработаны ИК-рамки (IR). Они способны отслеживать несколько точек касания одновременно. Интересно, что они могут использоваться с любыми типами дисплеев. В настоящее время на земном шаре есть множество производителей, которые уже запустили в серийное массовое производство мультитач IR-экранов. Размеры экраны имеют самые разные: 32”, 40”, 42”, 46”, 50”. В них используются камеры и инфракрасная подсветка. А в последние годы стали пользоваться большим спросом сенсорные пленки и даже стекло! Ими покрываются экраны разных размеров: 17” до 50” и даже более.

Маленький размер экрана - это обычное явление. Читателям наверняка будет интересно ознакомиться со следующими цифрами: количество телефонов с мультитач-экраном было увеличено с 200 000 штук, проданных в 2006 году до 21 миллиона в 2012 году! Согласитесь, цифры впечатляющие! Вчерашняя фантастика становится повседневной реальностью! Люди старшего поколения с удивлением смотрят на молодежь, виртуозно работающую всеми пальцами над экранами разных устройств. А ведь пожилые люди еще помнят деревянные счеты!

Этот современный вид пользовательского интерфейса становится очень популярным и востребованным, так как налицо надежность, комфортность мультитач-решений. Растет количество и качество понимаемых жестов.

Выбирая устройство с мультитач

Поэтому, перед выбором, например, планшета, стоит поинтересоваться этим вопросом и узнать информацию из нескольких источников.

Внимание: в смартфонах и планшетах с резистивными экранами функция мультитач просто отсутствует! Если тип сенсорного экрана - проекционно-емкостный экран, тогда присутствие технологии «мультитач» имеет место быть. Существует функция, с помощью которой можно реализовывать на резистивном экране масштабирование, а также повороты изображения двумя пальцами. Но это достижимо за счёт просчёта изменения взаимного расположения точек касания, то есть координаты каждого из пальцев при этом неизвестны. Например, в Super Mario вы не сыграете!

Как проверить функцию мультитач на практике?

Можно произвести запуск Google Maps. Google Maps осуществляет масштабирование с помощью двух пальцев, только если имеется мультитач.

Что такое мультитач в планшете или телефоне?

Это поддержка двухточечного или более касаний. Такую функцию имеют большинство бюджетных планшетов и смартфонов, а также решений среднего класса. Для большей части задач, которые поставлены перед этими устройствами, этого вполне достаточно.

Планшеты стоит приобретать с поддержкой мультитач, потому как стоимость устройства, имеющего эту функцию, не слишком отличается от предшественников, функции не имеющих. Но вы получите массу дополнительных удобств. Например, возможность встроить современную «читалку» - ридер. Таким образом, вы получаете плюс в виде возможности быстро увеличить или уменьшать при необходимости размер шрифта в процессе прочтения книги и веб-страницы, увеличить или уменьшить любые изображения и страницы в программах для чтения PDF и DJVU, и даже в браузере.

Аналитики прогнозируют, что в скором времени подавляющее большинство электронных устройств, которые будут реализовываться на рынке, станут оснащаться данной опцией. От этого выиграем мы с вами!

Опять же, объяснить простым языком, что такое мультитач 5 касаний, очень просто. Например, на два касания вы получите ограниченное количество действий. Это: масштабирование и поворот экрана.

Пять касаний или мультитач 5 точек - это уже более универсально, при этом на каждый жест приходится больше функций. Так, у «двушки» имеется вариант одного или двух касаний: любое ваше действие умножается на два. Да и функций возможностей управления будет ровно в два раза больше. На «пятёрке» число таких касаний увеличивается до пяти. Вы можете пользоваться двумя, тремя, четырьмя, пальцами и при этом команды будут разные.

Для обычного среднестатистического человека тут разницы нет. Но тот, кто пользуется графическими редакторами или САПР на сенсорных экранах, тому будет очень и очень удобно! А простой пользователь получает возможность поиграть вдвоём на одном экране. Почему бы и нет?

Есть и недостатки. Так, пяти- позиционный не слишком удобно использовать в смартфонах. Экран смартфона небольшой, технология дороговата и нерентабельная для экранов такого размера. Получается, что часто стоимость не оправдывает наличие пяти- позиционного тачскрина. Исключение, пожалуй, Galaxy Note.

Что значит мультитач емкостный?

Этот вопрос из разряда часто задаваемых. Вокруг него много мифов и путаницы. Есть два различающихся по принципу типа ёмкостных экранов: ёмкостные и проекционно-ёмкостные. В iPhone, iPad используется именно проекционно-ёмкостные, потому что на обычном ёмкостном экране мультитач попросту невозможен, также, как и на резистивном.

Что значит мультитач экран? Это сенсорный экран или сенсорная панель, которая может одновременно определять две и более точки касания.

Интересны пророческие слова, сказанные на презентации Intel. Они звучат так: «В 2013 году персональный компьютер будет изобретен заново».

Слова относились к ультрабукам четвертого поколения. А ведь без сенсорных экранов с технологией мультитач в Intel уже не планируют создавать новых мобильных персональных компьютеров! ПК. Что тут говорить о разработчиках планшетов и смартфонов!

Спасибо за внимание к нашему сайту, если Вам понравилась публикуемая информация, Вы можете помочь в развитии ресурса, поделившись статьей через социальные сети.

Небольшая про технологии мультитач уже была опубликована на Хабре в далеком октябре 2008 года. В апреле 2011 года хабраюзер описал свой опыт создания интерактивного стола . На дворе октябрь 2012 года и пора рассказать очередную порцию новостей из мира мультитач.

Введение

С момента появления на свет первого мультитач дисплея прошло 35 лет, за это время появилось множество разнообразных технологий, поддерживающих от одного до бесконечности касаний. В этой статье я расскажу про несколько распространенных методов преобразования обычного средства отображения в интерактивное устройство.

Проекционно-емкостная технология (Projected Capacitive Touch)

Принцип работы данной технологии описан в вышеуказанной статье хабраюзера meako, а так же в Википедии .
На момент написания статьи в свободной продаже находятся пленки до 100” по диагонали (для форматов 4:3 и 16:9) с поддержкой до 12 независимых касаний. Так же компанией Perceptive Pixel (недавно купленной Microsoft corp.) представлен 82” мультитач ЖК-дисплей с поддержкой неограниченного числа касаний.
Прелесть этой технологии заключается в том, что сенсорная пленка наклеивается с обратной стороны от защитного стекла, т.е. находится между средством отображения (ЖК-панель, проекционный экран, и т.п.) и стеклом, таким образом защищена от погодных условий и механических повреждений. У некоторых производителей заявлено, что толщина стекла может доходить до 20мм. Именно на этой технологии основано большинство сенсорных дисплеев/терминалов/киосков, установленных в бизнес-центрах, аэропортах, вокзалах, метро и других общественных местах.
К недостаткам данной технологии можно отнести только отсутствие возможности распознавания меток (fiducial marker, см. далее) и ограниченная площадь сенсорной пленки. Последний недостаток может быть отчасти нивелирован возможностью наклейки пленки стык-в-стык.

Оптические технологии (Optical technologies)

Данные технологии получили широкое применение у любителей DIY после выхода в свет Microsoft Surface 1.0 в мае 2007 года, и дожили до наших дней практически без изменений.
Из всего многообразия оптических методов наибольшее распространение получили следующие:

• Rear Diffused Illumination (DI);
• Frustrated Total Internal Reflection (FTIR);
• Diffused Surface Illumination (DSI).

Прежде чем приступить к подробному описанию каждой из технологий опишу общие достоинства и недостатки, присущие этим методам.

Достоинства:

• поддержка практически неограниченного числа одновременных независимых касаний (на самом деле, количество ограничено разрешением камер(ы) и мощностью компьютера);
• возможность изготовить экран круглой, треугольной, шестиугольной и т.п. формы.

Недостатки:

• поскольку технологии основаны на ИК-излучении определенной длины волны (см. далее), то наличие прямых солнечных лучей в зоне инсталляции недопустимо;
• для установки проектора и камер(ы) требуется довольно много пространства за экраном, что не всегда является приемлемым;
• необходимо разрабатывать специальное ПО, заставляющее эту систему работать, т.е. фактически писать драйвер.

Технология DI

Самый распространенный метод (из оптических), широко применяющийся в коммерческих инсталляциях в силу своей простоты и наглядности.



Подложка - оптически прозрачный материал, придающий прочность экрану.
Проектор - проектор.
ИК-прожектор - монохромный излучатель в невидимом глазу человека ИК-диапазоне.
ИК-камера - камера с установленным узкополосным фильтром, пропускающим только длину волны соответствующую длине волны ИК-прожектора.

Принцип работы следующий:

• ИК-прожектора создают равномерный ИК-фон, который проходит сквозь подложку и рассеиватель, и только малая часть излучения отражается обратно.
• при касании рассеивателя каким-либо предметом, отражающим ИК-излучение (рука, стилус, кружка и т.п.), в данном месте камера засекает довольно яркое пятно на сером фоне.
• сигнал с камеры обрабатывает специальное ПО и на выходе выдает координаты (а иногда и форму/размер/рисунок) ярких пятен, присутствующих в заранее заданной области экрана.

Достоинства технологии:

• предельная простота реализации;
• возможность изготовить экран любой самой сложной формы, в т.ч. неплоской;
• возможность изготовить экран любой площади.

Недостатки технологии:

• самый низкий контраст изображения с камеры (среди указанных трех технологий);
• возможность ложных срабатываний (при поднесении пальца к экрану, но не касаясь его, плохо реализованное и настроенное ПО может распознать это как полноценное касание).

Технология FTIR

Довольно распространенный метод, однако в коммерческих продуктах встречается крайне редко.

Рассеиватель - материал, рассеивающий поток проектора, т.е. экран обратной проекции.
Подложка - оптически прозрачный материал, среда распространения ИК-волн.
Проектор - проектор.

По периметру подложки устанавливаются линейки ИК-светодиодов, излучение которых проникает внутрь подложки и распространяется там как волна в оптоволокне (явление носит название полное внутреннее отражение). Если палец касается экрана, то из-за изменения коэффициента преломления, волна проходит дальше границы подложки и отражается (рассеивается) от пальца, и это рассеянное излучение засекается камерой. Для усиления контраста изображения с камеры между рассеивателем и подложкой наносят слой так называемого “compliant layer”, выполненного чаще всего из силикона.
Рассеянное ИК-излучение засекается камерой и обрабатывается специальным ПО.

Достоинства технологии:

• самый высокий контраст изображения с камеры (среди указанных технологий);

Недостатки технологии:

• не распознает метки (см. далее).

Технология DSI

Технология идентична FTIR за исключением того, что подложка выполнена из специального оргстекла.

Рассеиватель - материал, рассеивающий поток проектора, т.е. экран обратной проекции.
Подложка - специальное оргстекло Endlighten , среда распространения ИК-волн.
Проектор - проектор.
ИК-светодиод - светодиод с длиной волны лежащей в ИК-диапазоне.
ИК-камера - камера с установленным узкополосным фильтром, пропускающим только длину волны соответствующую длине волны ИК-светодиода.

Фишка Endlighten в следующем: в материале размешана металлическая “пыль” таким образом, что при подсветке оргстекла с торца, излучение рассеивается на частичках “пыли” и возникает эффект самосвечения подложки, при этом на просвет материал все равно остается прозрачным.

Таким образом, помимо распознавания нажатий технология позволяет распознавать метки.

Достоинства технологии:

• возможность распознавания меток (см. далее);

Недостатки технологии:

• необходимость устанавливать торцевую ИК-подсветку;
• технология завязана на конкретном производителе оргстекла.

Метки (fiducials)

Метка представляет из себя плоскую фигуру, на которую нанесен рисунок, контрастный в ИК-диапазоне. Чаще всего это наклейка с черно-белым рисунком, нанесенная на реальный объект.

Пример меток.

ИК-излучение от белой области отражается, а черной - поглощается. Таким образом, в технологиях DI и DSI ИК-камера засекает рисунок, который легко распознается программным способом. В технологии же FTIR такой фокус не удастся: камера увидит только контур метки, но не ее содержание.
Ярким примером использования меток служит Reactable:

Технические детали

Рассеиватель

За время существования оптических технологий мультитач было испробовано большое количество разнообразных пленок и пластиков. Однако, самым лучшим материалом небезосновательно считается Evonik 7D006 . Небезосновательно потому, что именно такой материал использовался в Microsoft Surface 1.0.

ИК-прожектор

Подбирается из ассортимента оборудования охранных систем. На рынке представлены прожектора с двумя длинами волн: 850 нм и 940 нм.

ИК-камера

Насколько я знаю, любая ПЗС-матрица чувствительна к ближнему ИК, поэтому можно использовать любую камеру, главное, чтобы объектив был без фильтра, блокирующего ИК-излучение. Любители DIY для этих целей используют обычные веб-камеры, с которых самостоятельно снимают ИК-фильтры. Я пробовал использовать 3 камеры: PlayStation 3 Eye (классика жанра), Microsoft LifeCam Cinema, Logitech C910. Больше всего понравилась камера Logitech, которая имеет самую большую ПЗС-матрицу и легко-съемный фильтр.
Чтобы камера видела только “нужное” излучение, на объектив необходимо нанести узкополосный ИК-фильтр, пропускающий только длину волны, соответствующую длине волны ИК-прожектора. Купить ИК-фильтры можно, например, на aliexpress.com .
Из профессиональных камер чаще всего используются камеры производства компании Point Grey .

Проектор

По проектору никаких ограничений нет, главное подобрать правильное разрешение, поток и объектив. Довольно много инсталляций используют ультракороткофокусные проектора, которые располагаются очень близко к экрану, экономя пространство. Так же не стоит обходить стороной лазерно-светодиодные проектора, которые на данный момент только начинают набирать популярность, главное преимущество которых заключается в высоком сроке службы источника света (более 20 тысяч часов против 3-4 тысяч у ламповых проекторов).

Примеры коммерческих продуктов

Mediascreen MonkeyBook (на технологии DI):

Microsoft Surface 1.0 (на технологии DSI):

UPD. Технология MS PixelSence

В январе 2011 года компания Microsoft совместно с компанией Samsung представили новый Microsoft Surface 2.0.

В 2012 году, в связи с выходом планшета MS Surface, стол Surface 2.0 был переименован в SUR40.
В столе SUR40 используется фирменная технология MS PixelSence.

Технология аналогична технологии DI, за исключением того, что вместо ИК-камеры используется ИК-сенсор, «встроенный» в каждый пиксель ЖК-матрицы. Таким образом PixelSence позволяет распознавать не только пальцы, но и метки, при этом толщина конструкции сведена к минимуму.

Теги:

• Как это работает
• мультитач

Добавить метки