●     文/Gary Barrett-Touch International

　　概要

　　多点触摸屏迅速成为互动系统的标准，该文章对“多点触摸”的含义，作用和如何应用进行阐术。

　　背景

　　多点触摸一词是只在同一触摸屏上同时激活两点以上的能力,多点触摸功能不断刷新，早期的触摸屏形式：矩阵电阻屏和红外屏都能产生2点坐标，然而都属于“假多点”，这两种技术注册为2点触摸是个错误，混淆了数字式的多点触控，直到苹果引入真2点和多点触澄清了此问题。

　　在过去25年间最通常的触摸技术，即模拟电阻和表面电容—只有一个X-Y坐标，实际上如果有两点同时触摸，该技术无法识别有两个手指在触屏上，而再现的两点对角触摸是幻影点，假多点触系统多为游戏机的长项，因为几乎没有两个人同时触摸，所以由一点推断第二点。

　　扫描

　　今天，大多数多点触控技术都是扫描式，就是说感应屏（你触摸的物体）由X和Y线构成，通常是X线在上层，Y线在下层，每一条线（至少）有一个电极接通到坐标点，电子控制器依次连通一组X-Y线检测此点是否有接触电流，例如，激活X线1，控制器开始检测Y线1，2 直到 所有的可能与X1发生的Y线检测完毕，然后控制器从X2线重复此程序，直到所有的X-Y点扫描完毕即结束，有多种多样的高效扫描方法，这是今天的多点触控系统基本工作原理。

　　两点触和效应

　　多点触控长久不被认可的原因是因为效应现象（ghosting）效应是指控制器无法识别一对坐标中的“真点”，当2点触摸在对角线位置时（几乎总是这样）Ghosting形成，只有2触点在同一轴线上时，Ghosting 不出现。如下图所示：

　　可见触点在X-5 和Y-3，X-2和Y-6，控制器感应X-5和X-6，Y-3 和T-6，形成触点，但触点产生在X-5和Y-6，X-2和Y-3时电子感应在相同位置。

　　25年来无法确定真2点造成用户不接受多点触控，触控制造商指出2点触摸是不正确的说法。

　　苹果的创新

　　据报道第一代的苹果I-phone多点触屏有Ghosting“问题“。该智能手机使用2点触手势-“缩小“和“放大“。无疑大家都熟悉触摸通过手指的开合移动放大或缩小图像。如上图所示，电子控制无需辨别哪2点被触摸，指示图像被放大或缩小，此超酷的特性就是之前被指控的伪数字式原因的。

　　真多点触控

　　当微软开发出“表面”产品称能辨别10指触摸  苹果曾经同时演示真2点触，与微软争夺更多的应用可采用此特性，后来微软发布了微软版7（桌式电脑版）可支持多点触摸屏，触摸坐标要求绝对准确，

　　因此，“多点触摸”一词适用于2点或更多点触摸同时出现，辨识每一准确触点位置（没有效应点-Ghosting）。多数多点触系统可同时 演示10指触，但微软只能满足2点触。

　　多点触摸技术

　　目前有3种常用的技术可感应多点触摸，这些技术均在国际触控白皮书的“选用正确的触控技术”一文中有阐述。

　　最常见的多点触控技术-投射/投射式电容或pro-cap/p-cap,用于手机和电子书，电容屏之所以广泛应用是因为除了其多点触触摸功能外，还有其永不磨损和外观效果。

　　第二种技术是MARS 或AMR,即多点触电阻模拟系统，这是基于旧的4线电阻的技术，分割成许多小的4线电阻屏。其最佳优点是笔输入系统，因为是压力感应。

　　大尺寸显示屏的触控最佳选择是用照相机光学系统，有2 种版本，1是用微型摄像机放在显示器的角上（智能/NextWindow），另1个是用投影仪，照相机投影仪（Microsoft Surface）

　　多点清晰度和速度

　　大多数触摸屏，包括多点触控屏，一般解析度为1024 X1024或10bit，其生成的坐标方式有3中不同的多点触控技术，但要处理10点同时触摸都需要大量的计算能量。

　　人类期望的“速效“是1/4秒的响应速度，从电脑处理第一触坐标到显示屏，需要1/10秒的速度，计算机处理多点触摸系统需要同等的速度，就需要增加计算能量。

　　用户注意到10个手指同时接触触摸屏时的延迟响应，一般不是因为触控系统的反应慢，而是主机电脑和图像转换器需要足够的能量匹配数据瞬间的增容。

　　软件界面

　　多点触控初期的问题是如何同时识别10点，微软通过标准化电脑多点输入，用电脑来识别（被称为善义独裁）。方便快捷的把触控平介入电脑显示器系统的方式为把X，Y坐标（所有的触摸屏都是如此）当作“绝对”鼠标，普通鼠标是“关联”指示电脑光标移动的导向仪，单纯的鼠标（当然是用手指）通过鼠标行为用触点来手动电脑光标的移动方向。

　　多点触屏是用多个鼠标同时连通一台电脑的原理实现的，因此，触摸屏的电子能同时产生10个触点，电脑识别为10个鼠标，其他系统，如Linux 等都是采用此原理。

　　多点触摸区域

　　投射式(P-Cap)和电阻模拟系统（MARS）在触摸区域（连续）产生，Y的模拟坐标，此模拟输出来自数字输入，横竖电极一般为7-10毫米宽，是速形成1024X1024坐标的最佳尺寸，另外，每一坐标去必须小到只能容纳一个手指，如果坐标区太大，可容纳2个手指的话，会造成系统误识别为2个触点。

　　较大尺寸多点触屏

　　大多数多点触控屏的应用尺寸为12.1寸以下，不包括光学触控系统一般为32寸以上尺寸，生产12-23寸的多点触电容屏有2个瓶颈：1）需要多个程序处理器产生快速响应点，2）10 毫米的X，Y电极产生大数量的连接线，这2 个事实大幅增加多点触控屏的成本，但中高档耐久产品Kiosk, POS 机和结算机等，可平衡制造成本。

　　多点触手势手势是指2个或以上触摸动作时产生的移动轨迹，这些动作原本是编程在触摸控制器的芯片上，但现在多点触驱动器集成在Window 和Linux系统上，使此功能变成标准介面，因此触控器再度成为之控制坐标点，现在可同时控制10对坐标。

　　这些是3 种独特的多点触手势，他们是放大，缩小和旋转，其它如点击，按住，敲击和滑动等可应用简单的旧技术在投射电容系统实现。

　　多维多点触控

　　未来多点触控在触摸屏加上距离（无接触或“Z”）空间，通过手的晃动控制显示屏图像，与电视新闻和体育播出类似，一些游戏系统已经采用光学触控使多人参与无需无限遥控器控制，距离触控感应已用于很多小尺寸仪器侦探人的出现或控制动作无需触摸显示器。

　　结论

　　介于苹果I-phone手机的广泛成功和微软Window 7 的发行，多点触控技术已经成为市场主流，无可取代。鉴于多点触控系统设计升级，降低成本和优化软件的研发，在未来数年间多点触控系统将显示强劲增长，Dr. Jennifer K. Colegrove, Director of Display 预测到2015年多点触控屏的销售将达到4.2亿美元

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