Что такое мультитач в планшете

Обновлено: 07.07.2024

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

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)

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

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.

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.

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.

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.

возможность распознавания меток (см. далее);
предельная простота реализации;
возможность изготовить экран любой самой сложной формы, в т.ч. неплоской;
возможность изготовить экран любой площади.

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.
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.

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

необходимость устанавливать торцевую ИК-подсветку;
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.

возможность распознавания меток (см. далее);

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

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.

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».

Ещё в шестидесятые годы прошлого века великие умы работали над созданием высокотехнологичного сенсорного экрана. Все эти нововведения применялись в ЦЕРН (центр ядерных исследований в Европе). Общество впервые увидело такие экраны в Нью-Йорке, а их разработчиком был Джеф Хан. Именно в начале XXI века все в мире заговорили о нереальных технологиях, когда можно управлять картинкой монитора лишь одним прикосновением пальца. Это был настоящий технологический взрыв, и огромный шаг в мире электроники.

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:

Управление играми и развлекательными приложениями.
Масштабирование изображения одним касанием.
Легкое управление приложениями и экономия времени.

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:

Простое управление, экономия времени.
Такими устройствами пользоваться удобно, так как они гармонично вписываются в повседневный быт человека.
Приспособление могут эксплуатировать несколько пользователей, но перед этим необходимо убедиться в присутствии соответствующих приложений.
Управление происходит на интуитивном уровне, поэтому с приборами справятся не только дети, но и пенсионеры. Кнопки всегда вводят в заблуждение, а их отсутствие упрощает понимание рабочего процесса.

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?

Очень важно еще до покупки уметь распознать наличие такого экрана . Сегодня есть много мошенников, которые выдают обычные сенсорные устройства за высокотехнологичный экран мультитач:

Ещё в торговом павильоне включите своё устройство и зайдите в меню Googl Maps. Если в аппарате есть мультитач, то масштабирование в этой программе будет происходить двумя касаниями пальцев. В противном случае это означает, что продавец даёт вам некорректную информацию, поэтому приобретайте другую модель.
Перед совершением покупки зайдите на сайты производителей. Там вы найдёте подробную информацию о каждом устройстве.
Резистивный экран в планшетах и смартфонах не оснащён функцией мультитач, однако, встречаются такие пользователи, которые яростно доказывают обратное. Просто на таких экранах можно воплотить только функцию поворота и масштабирования двумя пальцами, но на этом его возможности заканчиваются. В современные игры вы не сможете играть, что наверняка расстроит каждого пользователя, который рассчитывал на приятный игровой процесс.

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.

Технология «мультитач» (от английского multitouch или multi touch – «множественное прикосновение») – это способ ввода информации, основанный на одновременном касании нескольких точек сенсорной поверхности. Данная функция широко применяется в современных компьютерах и электронных гаджетах, в частности в ноутбуках, планшетах, смартфонах, информационных панелях и др. Технологию multi touch не следует путать с обычными сенсорными экранами, которые реагируют лишь на одиночное касание.

История multi touch

Разработка «мультитач» велась еще в 1970-ые годы в ЦЕРНе (Европейская организация, занимающаяся ядерными исследованиями, базируется в Швейцарии). В итоге там был получен сенсорный экран, включающий в себя множество электрических мини-конденсаторов, реагирующих на прикосновение пальцами. Multitouch использовался в ЦЕРНе для управления ускорителями элементарных частиц.

В конце 20-го и начале 21-го века были разработаны следующие варианты технологии «мультитач»:

резистивный метод. Используется стеклянный экран, покрытый особой гибкой пленкой, с диэлектриком между этими двумя слоями. При касании встроенная программа определяет изменение электрического напряжения в соответствующих точках (из-за прогиба верхнего слоя). Устройства, основанные на этом методе, иногда называют «мультитач для бедных». Он позволяет реагировать только на два прикосновения одновременно. Главное достоинство резистивного метода – дешевизна. Среди недостатков отмечают низкую чувствительность экрана, недолговечность его верхнего слоя, различные искажения;

проекционно-емкостный метод. Классический «мультитач», получивший широкое распространение. На внутренней стороне экрана располагаются электрические микро-конденсаторы, реагирующие на касание. Такие сенсорные поверхности просты, долговечны, не чувствительны к загрязнениям, но реагируют только на прикосновение пальцами. При производстве больших экранов, использующих проекционно-емкостный метод, возрастает вероятность искажений ввода данных, что требует дополнительных технологических решений. Как следствие, стоимость таких экранов значительно увеличивается;

оптический метод. По углам сенсорной поверхности располагаются специальные оптические сканеры, реагирующие на движение в определенной точке. При использовании оптического «мультитача» не обязательно касаться экрана пальцами. Метод применяется, как правило, для больших поверхностей. Среди его недостатков отмечают чувствительность к изменениям освещенности. Не рекомендуется использовать на открытом воздухе;
прочие методы (инфракрасные, акустические и др.). Не получили широкого распространения в настоящее время, но иногда применяются в специализированных устройствах.

Преимущества технологии

Главные достоинства «мультитач»:

возможность одновременной работы с сенсорной поверхностью для нескольких пользователей. Наиболее актуально для современных игровых гаджетов. Ряд производителей уже отказались от использования традиционных кнопок, мыши и джойстиков и оптимизировали свои программы для геймеров под технологию «мультитач»;
удобство пользователей. «Мультитач» позволяет упростить диалог человека с электронным устройством, делает его понятным на интуитивном уровне. Например, простые движения пальцами дают возможность изменять масштаб изображения при просмотре карт, видео и др. Не нужно запоминать функции разных кнопок, их комбинации, изучать длинные инструкции, учебники и т.п.;
оптимизация работы с некоторыми специализированными устройствами и программами. В частности, «мультитач» позволяет эффективно использовать сферические сенсорные поверхности в морской навигации. Кроме того, эта технология успешно применяется в виртуальных системах управления большими зданиями, корпорациями и др.

Программное обеспечение, необходимое для работы технологии «мультитач», уже встроено в большинство современных операционных систем, включая Windows, Mac и Android. При покупке электронного гаджета рекомендуется убедиться, что его экран поддерживает не просто сенсорный ввод, но именно технологию «мультитач».

Если говорить, что такое мультитач в планшете обычными словами, то это его способность распознавать несколько касаний одновременно. Так, первый планшеты были с резистивными дисплеями и могли понимать только одно касание (+ была имитация второго). Правда, это также считается мультитачем. После появления ёмкостных моделей, появилась возможность мультитача. Вначале было понимание только двух касаний, а сейчас их число доходит до 10.

Зачем нужен Multi-Touch?

Управление устройством
Специальные приложения

В системе мультитач используется для управления виджетами и другими системными приложениями. Намного больше возможность реализована в сторонних приложениях. Например, Google Maps прекрасно демонстрирует возможности мультитача. Посредством всего лишь двух пальцев вы можете побывать в любой точке Земли.

Интересно технология реализована в системах Windows. Вы можете сами программировать для себя жесты. То есть придать каждому движению практически любую функцию или опцию.

Но в играх мультитач раскрывает весь свой потенциал. В них часто используется джойстик, на котором нужно нажимать несколько кнопок одновременно. Например, возьмём игру Mortal Combat, где нужно нажимать разновидности комбинаций кнопок для достижения определённых ударов, их серий и фаталити.

Как проверить Multi-Touch?

Как проверить мультитач на планшете? Проверить мультитач легко. Есть примитивный способ. Прямо на месте проверки запустите фотокамеру и сделайте снимок. Откройте его и, раздвигая-сдвигая два пальца на дисплее, посмотрите увеличивается/ уменьшается ли картинка.

Чтобы проверить наличие более 2 точек касания, скачайте одну из специальных программ. Например, Multi-Touch Tester. Она небольшого размера и сразу определяет число возможных касаний. Кроме этого, вы лично можете посмотреть на результат, снова же прикасаясь к дисплею.

Калибровка дисплея планшета

Калибровка нужна для того, что бы ваш гаджет адекватно реагировал на прикосновение пальцев. Неоткалиброванное устройство ведёт себя следующим образом. Например, вы пишите смс, нажимаете букву «А», а на дисплее отображается буква «К» или «Е». Не очень удобно, правда?

Калибровка в Windows

Так как на таблетках присутствуют несколько вариантов Windows, то и способов откалибровать экран несколько. Вернее несколько способов, как попасть в специальное приложение для этого. В неполноценных Windows (типа Windows 8 CP) нужно открыть генеральные настройки. Почти в самом низу окошка будет находится заветная кнопка. В полноценных версиях опция находится в персонализации экрана.

Как откалибровать планшет на Android

В Android устройствах (не всех) опция находится в разделе «Дисплей» Параметров гаджета и называется «горизонтальная калибровка». Открыв приложение, следуйте его указаниям. Все больше новых устройств уже не имеют такой опции, видимо ориентируясь на iOS.

Калибровка в iOS

Как вы поняли, в iOS нет такой опции, так как разработчики уверяют, что в ней просто нет необходимости. На самом деле любое устройство, как бы оно не было откалибровано на заводе, имеет свойство расстраиваться. На это влияет множество факторов.

Что такое мультитач в планшете: Видео

Читайте также: