多點觸摸

蔣贊一

有關LCD顯示器在2009年發展的預測我們已經看過很多，16：9規格的主流化，白光LED背光產品大量涌現，3D顯示器的興起……今天我們要談的并不是它們而是一個在今年還很難成為主流，但卻是LCD顯示器未來發展的一個重要方向，這就是觸摸技術在LCD顯示器上的應用。

幾年前的好萊塢電影《少數派報告》中，男主角湯姆·克魯斯向我們展示了完全拋棄鍵盤、鼠標，只通過手勢在大屏幕上操控電腦。隨著蘋果iPhone手機的出現，我們在手機屏幕上實現了用兩只手指操作手機的方式，也因此了解到多點觸摸技術。既然手機可以，那么能否在LCD顯示器上實現這樣的應用呢?回答自然是肯定的，或許就從2009年開始，它將會逐漸改變整個LCD顯示器行業的發展之路。

觸摸式顯示器的前世今生

要談觸摸技術在顯示器上的應用，我們首先應該了解一下觸摸屏的發展。觸摸屏的歷史可追溯到1971年，美國人Sam Hurst發明了世界上最早的觸摸屏，并率先應用在美國的軍隊中。1982年，由Sam Hurst開辦的公司在一次科技展會上展出了33臺安裝有觸摸屏的電視機，普通民眾才第一次親手“摸”到在當時還顯得很神奇的觸摸屏。觸摸屏進入中國是1991年的事情，因其直觀的操作體驗，觸摸屏迅速在國內的商業展示、卡拉OK、售票系統等領域得到了大量應用。不過直到現在，各種電腦和服務終端機上的觸摸屏仍以單點觸摸技術為主，這種觸摸屏只能響應一個觸點，因此只能用一個手指操作，操作方式比較死板。

在2006年的SIGGRAPH大會上，紐約大學的Jefferson Y.Han教授演示了運用在顯示屏上的多點觸摸技術，其領導研發的新型觸摸屏可由雙手同時操作，并且支持多人同時操作。在會上的演示中，Jeffersorl Y.Han同時使用多只手指，在屏幕上畫出了好幾根線條。與普通的觸摸屏技術所不同的是，它可以同時有多個觸摸熱點得到響應，而且響應時間小于0.1秒。

這種多點觸摸技術的核心是FTIR(Frustrated Total InternalReflection)，即受抑全內反射技術。它是由LED發出的光束從觸摸屏截面照向屏幕的表面后產生反射。如果屏幕表層是空氣，當入射光的角度滿足一定條件時，光就會在屏幕表面完全反射。但是如果有折射率較高的物質(例如手指)壓住丙烯酸材料面板，屏幕表面全反射的條件就會被打破，部分光束透過表面，投射到手指表面。凹凸不平的手指表面導致光束產生散射(漫反射)，散射光透過觸摸屏后到達光電傳感器，光電傳感器將光信號轉變為電信號，系統由此獲得相應的觸摸信息。

各大廠商發力多點觸摸

多點觸摸技術的發展使得各大廠商都開始進一步跟進，包括微軟、蘋果在內的業界領導者都希望通過新型觸摸屏充分釋放人手的控制潛力，創造出具有高度自由性的人機界面。

早在2007年5月，微軟就對外展示了一種名為Surface Computing(表面計算)的技術，并由此組建了Surface平面觸摸式電腦。Surface的相關內容在《微型計算機》上已有不少報道，這里我們就不再過多闡述。只提一下Surface操作中最大的特點，這就是它無需鼠標和鍵盤，只用雙手通過觸摸屏就能即時、交互地管理自己的數字內容，并能接收多個觸摸輸入信號，支持多人同時操作。

可以說，Surface自然的人機交互界面代表了未來操控方式的發展方向，但由于它是以一套整體的平臺推出，所以成本太高，短時間內還難以主流化。而單純地將多點觸摸技術應用到LCD顯示器上，或許能在更短時間內將這種操控方式引入到普通的桌面應用中來。可喜的是，從軟件廠商、面板廠商以及LCD顯示器制造商在最近的一系列動作來看，多點觸摸式LCD顯示器或許真的離我們不遠了。

軟件支持是基礎

硬件性能的展現離不開軟件的支持。2008年年中，微軟在All Things Digital會議上展示了下一代操作系統Windows 7的多點觸摸界面，演示是在一臺支持多點觸摸的戴爾Latitude XT平板電腦上進行的，據微軟CEO鮑爾默表示，Windows 7將完全支持多點觸摸技術。雖然支持多點觸摸技術只是Windows 7的特色功能之一，但卻無疑是該技術進入桌面應用的一道催化劑，因為這就從軟件上真正解決了多點觸摸技術在LCD顯示器上的應用問題。

新型液晶面板形成推力

面板廠商也沒閑著。去年年末在日本橫濱舉行的FPD International2008(國際平面顯示器展上，友達推出了多款新型液晶面板，其中最受關注的就是可以用手指、硬筆甚至是指甲進行操作，相，支持多點觸摸技術的觸摸面板，據悉，這些面板的尺寸涵蓋了從4.3英寸到15英寸的多個規格，而其中15英寸產品的應用領域已涉及到PC以及筆記本電腦。作為全球三大液晶面板廠商之一，友達的這一舉措無疑傳遞出多點觸摸面板即將應用在LCD顯示器以及筆記本電腦上的信息。

多點觸摸式LCD顯示器新品迭出

有了操作系統以及液晶面板的支持，多點觸摸式LCD顯示器的新品自然也就逐漸增加。在WinHEC Taipei2008大會上，廣達就展示了一臺由廣達獨力開發的觸摸式LCD顯示器，它支持多點觸摸技術并具有非常高的靈敏度，主要針對消費級市場。與許多產品不同的是，它采用了一種新的觸摸技術“Optical Touch”，并兼容Windows 7操作系統。該技術并未使用電容或電阻觸摸板，而是在顯示屏的上角放置了兩個攝像頭，用來定位用戶手指的位置，并由此將光標移動到相應的坐標上。這種技術也支持旋轉、放大、縮小等多點觸摸操作。除了運用在桌面級的LCD顯示器上之外，該技術還適用于13～15英寸筆記本電腦和超過65英寸的大型顯示設備。據悉，采用此技術的LCD顯示器將在近期上市。

同樣是在2008年，青云推出了一款支持多點觸摸操作的22英寸寬屏LCD顯示器。這款22英寸LCD顯示器采用的是表面波技術，它實現觸摸操作的部件是由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶的觸摸位置并送到觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標發給CPU，最后接收CPU發來的命令并加以執行。青云表示，這款多點觸摸式LCD顯示器的成本僅比普通產品高出20％左右，未來上市的價格應該完全能被消費者所接受。

惠普也在去年發布了一款名為Touch Smart IQ518一體機。采用一體成型、壁掛式外觀設計的10518雖然并不是純粹的LCD顯示器，但它具有22英寸鏡面多點觸摸式LCD顯示屏，可支持用戶通過手指操作瀏覽、拖曳選取項目，也可用兩指放大或縮小屏幕畫面，實現了多點觸摸式LCD顯示器應有的功能。

寫在最后

從目前的情況來看，在軟件廠商，面板廠商以及LCD顯示器制造商的努力下，2009年多點觸摸必將成為顯示器業界的一種流行趨勢。雖然要在今年代替傳統LCD顯示器成為主流還不現實，但是大量出現在高端形象產品上應該是可以預見的，加laWindows 7不斷預熱，或會掀起一場多點觸摸式LCD顯示器應用的高潮。

據市場調查機構iSuppli預估。全球觸摸屏技術市場將從2006年的24億美元快速增長至2012年的44億美元，支持多點觸摸技術的LCD顯示器的成本也將以每年10％左右的速度下跌。兩三年后，當多點觸摸式LCD顯示器和傳統LCD顯示器的價格進一步拉近后，它必將進入千家萬戶，成為未來顯示器的主流。