Что такое мультитач экран
Мультитач
Мультитач позволяет не просто определить взаимное расположение нескольких точек касания в каждый момент времени, он определяет пару координат для каждой точки касания, независимо от их положения относительно друг друга и границ сенсорной панели. Правильное распознавание всех точек касания увеличивает возможности интерфейса сенсорной системы ввода. Круг решаемых задач при использовании функции мультитач зависит от скорости, эффективности и интуитивности её применения.
Содержание
Реализации
Multi-Touch был реализован несколькими различными способами, в зависимости от размера и типа интерфейса (экрана).
В попытке сделать дорогие технологии более доступными любители также опубликовали способы построения DIY мультитач-экранов. [источник не указан 298 дней]
История
Использование технологии началось с сенсорных экранов (touchscreen) для управления электронными устройствами предшественника технологии «мультитач» и персонального компьютера. Создатели первых синтезаторов и электронных инструментов, Hugh Le Caine и Bob Moog экспериментировали с использованием тач-сенсоров емкостных датчиков для контролирования звуков, издаваемые их инструментами. [4]
В начале 1980-х годов разработка технологии Multi-touch началась по всему миру практически одновременно. Например, 1982 году в Торонтском университете. [8]
Сейчас различные технические воплощения технологии используются и активно продвигаются в продуктах компаний Apple, Nokia, Hewlett-Packard, HTC, Dell, Microsoft, ASUS, Samsung и некоторых других.
Внедрение Multi-touch-технологий уже опробовали постояльцы гостиничной сети Sheraton, ориентированной на деловых людей. [9]
Большой популярностью в последнее время стали пользоваться сенсорные плёнки и стекло, производители которых покрывают все возможные размеры экранов от 17″ до 50″ и более.
Технологии
С физической точки зрения имеются следующие технологии, реализующие мультитач:
Наиболее распространённые мультитач-жесты
Программное обеспечение
Операционные системы, поддерживающие мультитач:
Приложения, специально разработанные под мультитач:
Что такое мультитач в телефоне
В характеристиках мобильного телефона, смартфона или планшета можно встретить такой термин как мультитач. Обычно значение данного термина не объясняется, поэтому многие пользователи не понимают, что такое мультитач в телефоне и для чего он нужен. Если вы также столкнулись с данным вопросом, то предлагаем ознакомиться с этим материалом.
Что такое мультитач
Multi-touch с использованием 10 пальцев.
Мультитач или мульти-тач (от английского Multi-touch) – это один из вариантов реализации сенсорного экрана (тачскрина), при котором может использоваться более одного касания одновременно. Если классический сенсорный экран может распознать только одно касание пользователя в один момент времени, то мультитач экран может определить расположение от 2 до 10 касаний одновременно. Это позволяет управлять устройством используя все 10 пальцев.
Может показаться, что такая возможность несколько излишня, но на самом деле возможность распознавать более одного касания одновременно открывает новые возможности для управления телефоном и значительно расширяет его возможности. Очевидный пример, это жесты с использованием нескольких пальцев. С их помощью можно мгновенно выполнять действия, для которых на обычном сенсорном экране могло понадобиться 2 или 3 отдельных касания.
Разработка сенсорных экранов началась еще в 60-х годах ХХ-столетия, а экраны с мультитач начали активно разрабатывать в 80-х. Но, внедрять данную технологию начали только с приходом 2000-х. Бум мультитач-устройств произошел после анонса первого поколения iPhone и дальнейшей популяризации умных телефонов. Сейчас, практически все потребительские устройства с сенсорным экраном поддерживают мультитач. Данная возможность есть в мобильных телефонах, смартфонах, планшетных компьютерах, ноутбуках и других умных устройствах с сенсорным экраном.
Для чего нужен мультитач
Большая Multitouch панель.
Как мы уже сказали, мультитач открывает дополнительные возможности для взаимодействия с интерфейсом телефона. В первую очередь это обеспечивают жесты с использованием нескольких пальцев одновременно. Для примера приводим несколько мультитач жестов, которые используются на мобильных телефонах:
Кроме жестов мультитач открывает и другие возможности, например:
Что касается сферы применения сенсорных экранов с мультитач, то кроме мобильных телефонов, смартфонов и планшетов, такие экраны применяются и в других устройствах:
Как проверить мультитач на телефоне
На большинстве современных мобильных телефонов мультитач работает отлично. Даже на самых бюджетных телефонах данная функция работает безукоризненно и распознает все 10 касаний. Но, при желании вы можете проверить, как мультитач работает на вашем устройстве.
Для этого вам понадобится приложение для проверки мультитача, например, AnTuTu Benchmark. Запустите данное приложение на своем устройстве и перейдите в раздел «Тест функций – Тест мультитач».
Проверка Multi-touch на телефоне.
После этого коснитесь всеми пальцами к экрану телефона и отпустите. На экране появится количество зафиксированных касаний.
Что такое Multitouch экран и как его отличить от простого сенсорного дисплея?
Современный мир технологий регулярно обновляется новыми гаджетами и различным техническим оборудованием. Практически каждый слышал такое модное слово, как «мультитач экран». Однако не все пользователи могут рационально оценить функции и преимущества этого устройства. Давайте разберёмся подробнее, как выглядит мультитач экран, что это вообще за технологическое новшество?
Мультитач способен одновременно распознавать больше двух нажатий
Мультитач: термин и история
Мультитач представляет собой сенсорный экран. Он способен реагировать на несколько прикосновений одновременно. Клавиатура в таком устройстве отсутствует, а главный инструмент — это лёгкие касания пальцами рук. Если переводить термин с английского языка, то он обозначает «многократное прикосновение».
Значение мультитач в современном мире
Теперь, когда мы познакомились с этим устройством, возникает вопрос о том, что значит мультитач экран в современном мире? Может быть, в этой функции нет никакого смысла и переплачивать за неё готовы не все? Это только так кажется, на самом деле, такие прикосновения к экрану не просто упрощают поставленную задачу, но и экономят время пользователя. Вы, конечно, не замечаете, как машинально пытаетесь увеличить картинку двумя пальцами рук. Согласитесь, эта функция очень удобна и возникает недоумение, когда новый сенсорный гаджет не реагирует на это действие.
Если рядовой пользователь сможет прожить без этих новшеств в аппарате, то заядлый игроман столкнётся с массой трудностей. Сегодня многие известные производители адаптируют управление игрового процесса именно под мультитач экран. Они просто отказываются от кнопочных команд и используют современные технологии для упрощения процесса игры.
Использование мультитач в гаджетах:
Отличительные характеристики мультитач от обычного сенсорного экрана
Не стоит путать эти два экрана. Обыкновенный сенсор реагирует только на одно прикосновение, для него особую важность составляет последовательность процесса. Управление мультитач экраном основано на нескольких касаниях одновременно.
Регулярно инженеры ведущих компаний разрабатывают новые комбинации, которые должны облегчить работу и управление электронными устройствами. Обладатели смартфонов давно ощутили преимущества в функции масштабирования. Многие производители утверждают, что их гаджеты способны распознавать от 10 до 20 касаний синхронно.
Дисплей мультитач: устройство и применение
Конструкция экрана
Практически все современные мобильные устройства поддерживают эту функцию. А что такое мультитач в планшете? Здесь ответ будет простым — это свобода действий и экономия времени при работе со многими приложениями. Многие ноутбуки и электронные книги тоже имеют на вооружении эту функцию.
Такой экран может быть разработан несколькими технологическими путями, но самым практичным и популярным остаётся — резистивный. Сэмюэль Херст является главным его разработчиком. Основное достоинство в этой производственной схеме — низкая стоимость. Правда, этот способ был популярен до 2008 года. После этого разрабатывались более универсальные варианты создания экрана мультитач: тензометрические, оптические и индуктивные тачскрины. Сегодня многие создатели работают над проекционно-ёмкостным сенсорным экраном, именно его использует знаменитая фирма Apple в своих гаджетах.
Из чего же состоит этот высокотехнологичный экран? Панель из стекла, накрытая резистивным слоем, называется ёмкостный монитор. В углах дисплея размещаются четыре электрода, которые пропускают переменное напряжение. Как только палец прикасается к монитору, мгновенно происходит утечка тока. Чем больше размеры дисплея, тем больше точек касания распознаёт устройство.
Дополнительные возможности
Покупатели по всему миру скупают гаджеты, в которых присутствует современная функция. Неудивительно, что Apple активно внедряет такие экраны во все свои мобильные устройства. Наверняка каждый, кто держал в руках такой аппарат, может понять его преимущества перед другими. Но все же обратим внимание на дополнительные возможности для тех, кто сомневается в функциональности такого оборудования:
Область применения
Сенсорный ёмкостный мультитач экран понятен практически каждому, именно поэтому его внедряют не только в компьютерные аппараты и мобильные устройства, но и в бытовую технику. Даже дети легко разбираются с тем, как управлять таким гаджетом. Оборудование имеет дополнительный плюс, если управление происходит через сенсор с несколькими касаниями. Особенно популярны разнообразные панели мультитач в общественных местах: учебные заведения, медицинские центры, торговые павильоны и детские развлекательные центры. Зачастую они используются для предоставления необходимой информации и в качестве рекламных панелей.
Посетители легко передвигаются по электронной карте и знакомятся с каталогами продукции. Такие системы оснащаются микрофоном и колонками, что тоже упрощает процесс восприятия необходимой информации для потенциальных покупателей и посетителей. Очень важно, что картинка дисплея всегда отличается яркостью и контрастностью, при этом монитор защищён от царапин и других возможных механических повреждений. Каждый предприниматель хочет приобрести такую мультитач панель, поскольку это повышает уровень восприятия и добавляет престиж любой компании.
Как понять, есть ли мультитач в аппарате?
Сегодня мониторы недостаточно большие, чтобы работать на них двумя руками, но в ближайшее время в каждом гаджете будут такие технологические мультитач экраны. Все, что показывали когда-то в фантастических фильмах, сегодня осуществляется и активно внедряется в быт людей. Великие умы регулярно включают в гаджеты новые функции и используют мультитач экран для управления, при этом разрабатываются новые комбинации и совершенствуется сама технология. Сенсорный экран — это лицо нынешней технологии и за ним, несомненно, стоит все наше будущее.
Технологии мультитач
Предисловие
Небольшая статья про технологии мультитач уже была опубликована на Хабре в далеком октябре 2008 года. В апреле 2011 года хабраюзер DMikhail описал свой опыт создания интерактивного стола. На дворе октябрь 2012 года и пора рассказать очередную порцию новостей из мира мультитач.
Введение
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)
Технология DI
Самый распространенный метод (из оптических), широко применяющийся в коммерческих инсталляциях в силу своей простоты и наглядности.
Рассеиватель — материал, рассеивающий поток проектора, т.е. экран обратной проекции.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
Типы сенсорных экранов
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:
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
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.
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.
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.
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
Применение индукционного экрана в ноутбуке
Мультитач (Multi-touch)
Мультитач, о котором все так много говорят и популярность которого только растет, не является типом сенсорного экрана. По своей сути, технология множественного нажатия – что является вольным переводом словосочетания multi-touch – это дополнение к сенсорному экрану (чаще всего построенному по проекционно-ёмкостному принципу), позволяющее экрану распознавать несколько точек прикосновения к нему. В результате мультитач-экран становится способным к распознаванию жестов. Вот лишь некоторые из них:
О пользе и недостатках сенсорных экранов
В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:
Однако и недостатков хоть отбавляй:
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 сенсорные экраны на форуме