Что такое мультитач до 10 ти точек касания. Какие команды выполняет сенсорный экран

Если вы не относитесь к числу подкованных в техническом плане пользователей и перед вами в скором будущем станет вопрос выбора мобильного телефона или смартфона с сенсорным экраном, наверняка, читая спецификации мобильных устройств вы встретите такие термины, как «емкостный экран» или «резистивный экран». И тут вам в голову придет вполне логичный вопрос – какой из них лучше: резистивный или емкостный? Давайте выясним, чем отличаются сенсорные дисплеи, какие их виды существуют и в чем заключаются их преимущества и недостатки.

РЕЗИСТИВНЫЕ ЭКРАНЫ

Если говорить доступным языком, избегая мудрых технических терминов и оборотов, то резистивный сенсорный экран представляет собой гибкую прозрачную мембрану, на которую нанесено токопроводящее (иначе говоря – резистивное) покрытие. Под мембраной находится стекло, также покрытое токопроводящим слоем. Принцип действия резистивного экрана состоит в том, что при нажатии на экран пальцем или стилусом происходит замыкание стекла с мембраной в конкретной точке. Микропроцессор фиксирует изменение напряжения мембраны и вычисляет координаты касания. Чем точнее нажатие, тем процессору проще вычислить точные координаты. Поэтому с резистивными экранами на много проще работать со стилусом.

Основные преимущества резистивных экранов заключаются в том, что они сравнительно дешевы в производстве, а также в том, что данный тип дисплея реагирует на нажатие любыми предметами. Это очень полезно при проведении презентаций, тем более что цены на проекторы сегодня падают с каждым днем.

Недостатки резистивных экранов таковы: невысокая прочность; небольшая долговечность (порядка 35 млн. нажатий на точку); невозможность реализации ; большое число ошибок при обработке таких жестов, как скольжение, перелистывание.

Так какой экран лучше: резистивный или емкостный?

Если вы внимательно прочитали данную статью, то без проблем сможете и сами сделать вывод. Я же лишь скажу о том, что спор это обречен на провал. Некоторым пользователям нравится работать со стилусом и они не приемлют емкостные дисплеи. Но все же большинству комфортнее управлять устройством, оборудованным емкостным экраном – это удобнее, да и возможность мультитача решает многое. Ведь не спроста все современные смартфоны и планшеты, работающие под управлением Android, имеют именно емкостные дисплеи.

Статьи по теме:

Бывает, возникают ситуации, когда нужно узнать какую-либо информацию о своем Android-смартфоне или выполнить какие-то действия с устройством (сброси...

Как вы уже знаете, в линейке смартфонов от LG имеется два аппарата с поддержкой технологий 3D. Первый был выпущен в прошлом году – это LG P920 Optim...

В настоящее время многие планшеты и коммуникаторы оснащаются мультитачем. Мультитач - это такое встраиваемое в дисплей приспособление, которое позволяет отслеживать множественные одновременные прикосновения пальцев к экрану.

Обычный тачскрин может обрабатывать только нажатия, совершаемые пальцами поочередно (так называемые одиночные нажатия). Мультитач же позволяет использовать специальные жесты, выполняемые при помощи нескольких (обычно двух, но иногда трех-четырех) пальцев одновременно. Технические детали я описывать здесь не буду, а просто приведу примеры использования мультитача.

Вот, наверное, самый популярный, классический пример: вы открываете какое-либо изображение (фотографию) и хотите его увеличить (уменьшить). В случае с обычным тачскрином вам придется вызывать меню и выбирать какой-либо вариант масштаба, либо увеличивать изображение пошагово, в лучшем случае - с помощью виртуального ползунка. В случае с мультитачем достаточно просто приложить два пальца к экрану и начать их постепенно друг от друга разводить. Изображение будет очень плавно увеличиваться в реальном времени. Для того, чтобы закрепить масштаб, который вам кажется идеальным, достаточно просто отпустить пальцы от экрана. В случае с уменьшением процедура, в общем-то, аналогична, только пальцы надо сводить друг к другу.

Естественно, возможности мультитача не ограничиваются простым увеличением/уменьшением фотографий. Вы можете легкими движениями пальцев увеличивать/уменьшать размер шрифта при просмотре документов и чтении книг, увеличивать веб-страницы при работе в браузере, масштабировать карты Google.Maps и так далее.

Удобно, что мультитач позволяет быстро увеличить именно конкретное место страницы (фотографии). Точнее, увеличится страница целиком, но на экране отобразится именно то ее место, к которому вы прикоснулись пальцами, выполняя мультитач-жест. На стандартных сенсорных экранах такой фокус не пройдет: страница увеличится, скорее всего, «по центру», и вам придется еще переместиться по ней с помощью дополнительных движений пальцами, чтобы увидеть нужное вам место. Особенно актуален этот момент при просмотре веб-страниц.

Помимо этого, с помощью определенных жестов можно также поворачивать изображения и страницы: для этого не требуется заходить в меню. Стоит отметить также очень быструю прокрутку текста, веб-страниц: для прокрутки не надо целиться в какие-то кнопочки или ползунки, достаточно просто провести пальцем в нужную сторону по любому месту экрана. Все это действительно очень удобно, упрощает и ускоряет работу.

Интересным мультитач, я думаю, окажется для любителей музыки. Так, на планшете с поддержкой мультитач можно - при помощи специальной программы, разумеется (в случае с Apple iPad - GarageBand) - играть на электронном пианино, нажимая на несколько клавиш одновременно, извлекая полноценные аккорды. Мультитач пригодится и при использовании программы «электронная ударная установка» - можно «ударять» по нескольким барабанам/тарелкам одновременно.

Отдельно стоит сказать об играх. Во многие из современных игр для планшетов и коммуникаторов играть без мультитача затруднительно, а подчас и невозможно. В любом случае, наличие мультитача делает игровой процесс более приятным, увлекательным.

Разумеется, в первые несколько минут использования устройства с мультитачем вы можете испытать некоторый дискомфорт, но привыкание к мультитачу происходит очень быстро - через полчаса вы уже наверняка «втянетесь» и начнете получать удовольствие от столь удобного управления. После этого устройства с обычными тачскринами вам покажутся архаичными и неудобными.

Таким образом, мультитач - опция очень полезная, и я рекомендую покупать планшеты и коммуникаторы только с его поддержкой. Кстати, мультитач уже встраивается и в современные ридеры (читалки). Там он тоже оказывается далеко не лишним, ибо позволяет быстро увеличивать/уменьшать размер шрифта при чтении книг и веб-страниц, увеличивать/уменьшать изображения и страницы в программах для чтения PDF и DJVU, а также в браузере.

Да, мультитач увеличивает цену устройства, но не так уж сильно. И, на мой взгляд, переплата за мультитач очень даже себя оправдывает. Я полагаю, что в скором времени уже подавляющее большинство электронных устройств будет оснащаться данной опцией. И это не может не радовать.

К сожалению, не все производители указывают в технических характеристиках той или иной модели наличие/отсутствие мультитача. Поэтому приходится либо читать обзоры и отзывы, либо идти в магазин и смотреть устройство живьем. А заказывать что-либо «вслепую» в интернет-магазинах я не советую: посмотрите хотя бы отзывы и обзоры в интернете.

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

Мультитач (multitouch) - это возможность сенсорных экранов реагировать одновременно на несколько касаний. Опцией мультитач сегодня снабжаются практически все современные смартфоны и планшеты. Применяется она в большинстве своем для увеличения масштаба изображения, а также для комфортной организации процесса игр на двух и более игроков. В этой статье расскажем подробнее о том, что такое мультитач.

Мультитач - как это работает?

Мультитач - это, прежде всего, особое устройство дисплея. Что же представляет собой экран мультитач? Это стеклянная панель с нанесенным поверх резистивным слоем. По углам дисплея размещаются четыре электрода, и между ними существует определенное переменное напряжение. Когда палец касается экрана, возникает ток утечки, изменяя параметры напряжения, что позволяет определить точку касания и выполнить нужное пользователю действие.

Мультитач или сенсорный экран?

Считается, что сенсорный экран может распознать одно касание пользователя, а мультитач - несколько. Собственно, в этом и состоит разница между этими двумя типами экранов. Строго говоря, мультитач - частный случай сенсорного экрана. Однако технически создание мультитач-экрана, конечно, предполагает более сложную организацию механизма распознания касания.

Мультитач - основные функции

Самые распространённые опции мультитач:

• увеличить изображение - раздвинуть пальцы;
• уменьшить изображение - сдвинуть пальцы;
• прокрутить - двигать несколькими пальцами поочередно;
• поворот объекта - поворот двумя пальцами.

Мультитач - преимущества

Сенсорный дисплей считается наиболее комфортным способом управления устройства, а мультитач, по сути, расширяющий возможности сенсорного дисплея, конечно, поднимает планку комфорта на новый уровень и, кроме того, несколько расширяет возможности устройства. В качестве примера стоит сказать об игре Cut the Buttons, где два игрока одновременно управляют каждый своими ножницам на одном экране.

Кроме того, мультитач помогает бороться с неудобством управления большими экранами. Многие смартфоны сегодня имеют чересчур большие диагонали и дотягиваться до некоторых кнопок иногда крайне неудобно, а мультитач в некоторых ситуациях избавляет от необходимости пользоваться той или иной кнопкой. Например, на iPhone, чтобы выйти из режима просмотра фото, необходимо нажать на сенсорную кнопку "Назад", но расположена она в левом верхнем углу - не очень комфортно для пользователя. Мультитач позволяет закрыть фото, сдвинув пальцы.

У мультитач, по мнению создателя сенсорных экранов Джефа Хана, большое будущее: в частности, мультитач станет очень востребованным, когда огромные экраны для демонстрации, например, рабочих проектов станут обычной практикой.

Ставшее в наши дни популярным слово "multi-touch" (мультитач) в переводе с английского означает "много нажатий". Это полностью характеризует предназначение технологии мультитач, которая в последнее время широко используется при производстве смартфонов, планшетов, ноутбуков, платежных терминалов, стендов и столов для презентации.

Мультитач - это функция, наличие которой позволяет устройству определять одновременно координаты нескольких точек касания сенсорного экрана. Дисплеи на основе мультитач распознают двухпальцевые манипуляции , а именно выполняет команду увеличения, уменьшения и поворота изображений и текста, когда пользователь раздвигает, сводит и поворачивает сразу два пальца. Функция мультитач сегодня также имеется во многих сенсорных устройствах, которые могут управлять несколько пользователей одновременно.

Однако наличие сенсорного экрана у устройства не означает, что это мультитач. Настоящий мультитач будет знать координаты каждого касания пальцев, если даже их не только два, а множество. В этом и заключается главное отличие сенсорного экрана мультитач от обычного, последний способен адекватно определить координаты только одной точки касания, а мультитач - двух и более точек. Поэтому мультитачные устройства более функциональные и универсальные, а самый качественный мультитач в настоящее время представлен у мобильных устройств компании Apple - в планшетах iPad и смартфонах .

Чтобы определить есть ли настоящий мультитач у мобильного устройства или это лишь имитация этой , надо знать принцип работы этой технологии. Если вы видели, как на планшете iPad от Apple масштабируют изображение или карта, то имеете представление о том, что у мультитач при сближении пальцев масштаб уменьшается, а при увеличении расстояния между экраном и пальцем - увеличивается. Наличие мультитач-экрана в смартфоне или планшете - удобно и стильно, но изменять масштаб изображений можно и без мультитач, нажав на соответствующую иконку пальцем.

Считается, что если планшет или смартфон оснащен сенсорным экраном мультитач, то на нем можно обрабатывать сразу несколько нажатий, что намного улучшает качество игр. Действительно, основное количество современных игр требуют управления как минимум двумя пальцами, поэтому если устройство не имеет аппаратных клавиш, то играть на обычном сенсорном экране довольно проблематично. Поэтому при выборе смартфона или планшета для любителя игр, очень важно правильно выбрать устройство с настоящим мультитач, а не тот, у которого только указано наличие этой функции, а по факту она отсутствует.

Если вам продавец магазина предлагает купить смартфон или планшет с резистивным экраном мультитач, то сразу же откажитесь от покупки. В устройствах с резистивным сенсором мультитача не может быть! Несмотря на то, что возможность реализовать изменение масштаба и поворота изображения двумя пальцами на резистивных экранах возможно, обычно это достигается в них не за счет функции мультитач, а из-за определения взаимного расположения точек касаний .

Координаты каждого пальца при этом известны и получать такое же удовольствие от игр, как с мультитач, с таким экраном не получится. Отличить обычный сенсорный экран от мультитач можно и следующим способом: запустите на устройстве Google Maps и попробуйте в нем увеличить или уменьшить изображение двумя пальцами. Если ничего не получится, то сенсорный экран не поддерживает эту функцию. Это приложение позволяет производить масштабирование двумя пальцами только при наличии мультитач.

В настоящее время львиная доля смартфонов и планшетов оснащены проекционно-есмкостным сенсорным экраном. Эта технология оптимальным образом позволяет реализовать функцию мультитач. В отличие от обычного емкостного сенсорного экрана, представляющий собой стеклянную панель, покрытую токопроводящим материалом и имеющую электроды по углам, проекционно-емкостный сенсорный экран состоит из сетки электродов. При прикосновении к такому экрану пальцем образуется конденсатор, емкость которого и измеряется для определения координат. Реализовать мультитач можно только на этих экранах, а на обычном ёмкостном мультитач также невозможен, как и на резистивном.


Уважение к мультитач появляется сразу же после того, как только пробуешь пользоваться смартфоном или планшетом от Apple. По убеждению многих экспертов, именно шикарно реализованная в смартфонах iPhone и планшетах iPad технология мультитач, а не грамотный пиар, обеспечили продукции компании Apple такую феноменальную популярность. На смартфонах iPhone имеется только одна функциональная кнопка, и в этом заслуга мультитач.

При помощи мультитач пальчиками перелистываешь виртуальные страницы так, как будто они из реальной бумаги, запускаешь любые приложения и работаешь, слегка касаясь пальчиками экрана. Даже сложно представить, сколько преимуществ предоставляет мультитач для современного пользователя, но ясно только одно - то, что сегодня планшеты пользуются огромным спросом, это заслуга технологии мультитач . За мультитач - будущее, вероятнее всего в скором времени она вытеснит из рынка электроники все традиционные средства ввода информации.