触摸屏已经有十多年的历史了,但2007年苹果公司(Apple)在iPhone上推出的多触控屏幕刺激了市场。如今,这一业务蒸蒸日上,触摸屏制造商希望借助苹果的成功来实现创新。
对显示器制造商来说,多点触控技术今年已经发展成为一项价值60亿美元的业务,有200多家供应商争夺这一业务。据市场研究公司DisplaySearch预测,到2016年,这项业务的规模有望超过130亿美元。“这已经是一个巨大的市场,而且还在快速增长,”分析师Jennifer Colegrove说。
多点触控技术现在在智能手机领域占据主导地位,随着2010年iPad的推出,多点触控技术帮助推动了平板电脑市场的发展。这项技术现在正渗透到方方面面,从更大的台式电脑显示器,到商用客机座椅靠背上的飞行娱乐系统,以及其他领域。
碰一下,不是按一下
在iPhone出现之前,大多数触摸屏使用的是压敏电阻式触控面板,需要用户按下屏幕。电阻式屏幕一次只能追踪一根手指的位置。
苹果选择竞争技术,投射电容,这是为了响应一个光触摸和当它进入所述触摸表面上的电子场还可以感测手指 - 一种称为接近感测技术。触摸面板坐在显示介质(最常见的液晶显示器)的顶部。电容式触摸感应技术,需要一个人的手指(或专门设计的电容式触控)扰乱电场;不像电阻式的设计,它不与普通的手写笔或其他无生命的对象。
投射电容式屏幕使用玻璃触摸表面,其提供的透明度比电阻式技术所使用的塑料层,产生更明亮的颜色的更高的水平。玻璃触摸表面也更耐用,而且电容技术是表面划痕的更宽容。
苹果在第一代iPhone上的主要创新是研究如何追踪两种同时触摸的动作,这使得iPhone现在熟悉的手势得以开发:滑动、旋转和缩放。产品开发技术公司是一家为手机和笔记本电脑制造商设计和集成触摸屏技术的合同工程公司,该公司的机械工程师布鲁斯·冈特说:“触摸屏的使用方式才是真正有用的。”“这是苹果做得非常非常好的地方。”
最近,三星已经成功地将多点触控技术整合到主动矩阵有机发光二极管(AMOLED)屏幕中,并应用于三星的产品中Galaxy S智能手机。这项名为Super AMOLED的技术将触控传感器直接放在屏幕上,而不需要单独的一层,从而使显示屏更薄。
“三星是在实施有源矩阵OLED显示器触摸的先驱,更要遵循”市场研究公司iSuppli分析师维尼塔Jakhanwal说。
扩散和限制
今年智能手机市场规模将达到一个交叉点,与单位包括投射式电容或OLED触摸屏的多点触控显示超过50%Jakhanwal说。平板电脑的多点触控另一个快速增长的市场,由作为证明iPad的的成功,更不用说新的平板电脑摆在今年的消费电子展上宣布。
不久,与双多点触控屏笔记本电脑就可以使用了,也许Acer的领导Iconia笔记本这款手机预计将于今年上半年上市。这种设计将物理键盘替换为可以用作虚拟键盘或扩展屏幕的第二个显示表面。
该设备可以翻页,就像书一样,并排显示两页手稿,用户还可以通过滑动手势翻页,就像在iPad上阅读一样。
但惠普消费台式电脑全球业务部门的软件产品经理肯•博斯利(Ken Bosley)表示,打造更大的多点触控显示器更具挑战性。由于预期电容技术的生产成本在超出平板屏幕的范围后变得昂贵,惠普为其TouchSmart系列台式机和笔记本电脑使用了一种光学多点触控技术,即安装在屏幕边缘的两个摄像头来确定触控坐标。
博斯利说:“触摸屏在耐用性上有很多问题,要想在直立状态下很好地工作,(这台设备)不能摇晃或移动。”虽然苹果多触控技术与其操作系统紧密结合,对Windows的支持仍在不断发展。”Windows 7并不是完全适合触控,所以我们在触控软件上付出了极大努力。”Bosley说。
由于多点触控增加约$ 150台式电脑的零售价格,博斯利说,因为它仍然被视为一种补充,而不是键盘和鼠标的替代品,一些人认为,多点触控是金钱在桌面上的浪费。电阻式触摸屏将允许基本的屏幕上指点才能,比如,开始播放DVD。这个问题,博斯利说,是现在人们期待每一个触摸屏的设备支持多点触控,无论从技术受益与否。“如果你违反了预期,原来的人了。”
一个最好的例子是:TouchSmart提供了一个屏幕键盘,尽管大多数人从未使用过它。人们更喜欢使用常规键盘,Bosley说,“但我们使用它是因为人们希望它。”
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触摸屏制造商Touch International的首席执行官迈克尔•伍尔斯特罗姆(Michael Woolstrom)对此表示赞同。他的公司正在与商业伙伴合作,准备在今年年底之前推出一款可用于取代空客公司现有的电阻式压力感应屏幕的座椅靠背多触控屏幕。他说:“(用户)希望拥有扫描、缩放和扩展手势。”“(多点触摸)正在推动用户体验。”
与垂直安装的触摸屏显示器的一个大问题是“大猩猩的手臂触摸屏制造商Synaptics的技术战略家Andrew Hsu认为这是一种效应。人们就是不能长时间地把胳膊伸出去工作——这样做太尴尬、太疲劳了。
在TouchSmart上,惠普允许用户将显示器从垂直方向向后倾斜30度,从而在某种程度上弥补了这一点。这有一定的帮助,但是Bosley承认以这样的角度使用触摸屏仍然很尴尬。他说,惠普的人体工程学研究表明,用户倾向于根据应用程序倾斜显示器。例如,玩纸牌游戏时,用户会将显示器向后倾斜,拉近屏幕,使用触摸屏,但他们一般不会以这种方式使用屏幕键盘;没有地方让你的胳膊休息,这太不舒服了。
但在智能手机和平板电脑,它可以在任何角度举行,用户更有可能充分利用多点触摸和使用虚拟键盘。在市场的这一端,重点是加强和扩大多点触控体验。
在途中更多的手势
多点触控系统设计者都急于在苹果首创的手势的剧目扩大。Synaptics的,例如,提供其的Scrybe手势套件,它让系统设计者从一个通用的手势库中选择,并创建一些自己定制的手势。
“你可以,例如,[候]手势来带你到Amazon.com上购买产品,”许说。Scrybe的是目前市场上唯一的笔记本电脑触控板,但Synaptics公司说,这项技术可以扩展到触摸屏。
查看Scrybe手势的快速演示,目前只适用于笔记本电脑的触摸板。
Swype提供了一个手势套件,Android等设备平台,通过在虚拟键盘手指滑动而不是点击它可以让用户类型。和GestureWorks“开源手势库提供超过200个多点触控手势,以Flash和Flex开发者。
苹果也在努力在即将发布的iOS 4.3中扩展其手势套件新的滑动功能最多可支持五根手指——尽管该公司已经明确表示不打算将多点触摸引入垂直显示在台式机或笔记本电脑上。
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但这些都不是跨平台标准,惠普的博斯利认为,与苹果普及的三种基本手势相比,这些新手势不那么通用,也不那么直观。“我看到(最近的)一项苹果专利,它看起来像美国手语。为什么会有人想学习一门新语言呢?”“人们会使用标准的、直观的手势,在屏幕上看得通。我不认为他们会愿意学习全部的词汇。”
Swype首席执行官麦克•麦克谢利(Mike McSherry)对此表示赞同。他说:“期望普通用户学习超过两打手势是不现实的。”他认为手势将继续主要用于启动应用程序、导航等。
搬进三个维度
电容式触摸屏技术的接近感测能力意味着它可以检测不只是在屏幕的表面的X和Y平面但沿Z轴以及运动 - 当它接近触摸表面能感测手指。在未来,接近感应可以携带式触控屏分为三个层面 - 如果触摸屏厂商能弄清楚如何使用它。
这项技术不仅可以解释手指的距离,还可以解释手指所做的手势。例如,当用户向外伸出手指时,触摸屏可能会将其理解为放大屏幕上图像的命令。
Cypress半导体公司触摸屏营销总监特雷弗•戴维斯(Trevor Davis)表示:“我们可以感知电容中非常非常小的变化,正因为如此,我们可以感知手的滑动或拳头的开闭。”然而,解释如此复杂的手势是一个挑战。
一方面,简单的“悬停感应”应用已经投入使用,例如当你把智能手机靠近耳朵时,它就会自动关闭,或者在触摸屏上发光的LED按钮戴尔SP2009W显示器只有当用户的手接近屏幕。但检测显示器上方的手指的存在是容易的部分。
“最大的问题是试图破译用户意图,”许说。投射电容式传感器不知道他们是否检测徘徊在表面上的手指放在那里故意 - 而且,如果是这样,用户想要做什么。
即使在应用程序上下文,无法清晰地确定意向产生可用性的挑战。“一旦你挖通过所有的交互场景,接近是真正具有挑战性,”许说。唯一可行的今天使用的接近感应的,他说,是一个简单的设备唤醒功能。
iSuppli公司的分析师鲍查德热雷米说,尽管如此,有相当多的R&d打算在这使用接近传感器作为用户界面的想法,尤其是在汽车的仪表板控制系统。开发者正在研究3D手势,将允许用户在放大和缩小或挥舞着从显示器的一侧移动地图,并以“轻弹”的内容到其他。该系统还能够辨别手做挥手是否属于司机或乘客,防止系统响应驾驶姿势为安全起见。
对于使用光学输入而不是电容输入的更大的触摸屏,研究人员正在研究3D光学触摸技术,这种技术可以探测到距离屏幕50厘米内的运动。“这类系统有望在两年内实现,”布绍说。
近距离感应除了手势还有其他好处。例如,戴维斯说,智能手机制造商可以使用近距离感应来确定一个设备是放在桌子上,在你的手中还是在你的膝盖上,并相应地调整无线电发射和风扇活动。
超越传统计算设备
无论多点触控手势如何发展,有一件事是明确的:多点触控显示器将继续扩散到智能手机和平板电脑之外,并进入人们每天接触的各种计算和消费电子产品领域。
iSuppli分析师罗达•亚历山大(Rhoda Alexander)说,多点触摸控制已经被集成到高端相机、汽车甚至家用电器中,并将逐步扩展到低端车型。她说,多点触控可能不会嵌入大屏幕电视,但带有机电按钮的遥控器将开始让位于多点触控控制器和运行在智能手机上的多点触控应用程序,比如theL5远程为iPhone。
亚历山大说:“我们现在真的只是看到了冰山一角。”“随着我们的发展,你将看到各种传统机电设备使用触摸屏,特别是多点触控来驱动设备。”
下周请继续关注2011年的下一个火热的显示技术。
罗伯特·米切尔是计算机世界国家的记者。按照他的Twitter在Twitter的twitter.com/rmitch,或者发电子邮件给他rmitchell@computerworld.com。
这个故事,“显示技术,今年看:多点着火”最初发表计算机世界 。