就電子產(chǎn)品,，特別是消費(fèi)類產(chǎn)品而言,，如何將用戶復(fù)雜的控制動作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^,、便捷且可生產(chǎn)的體驗(yàn)，是用戶界面設(shè)計(jì)面臨的終極挑戰(zhàn),。用戶界面設(shè)計(jì)一方面要考慮到用戶視覺,、聽覺、味覺,、嗅覺和觸覺等五種感官的需求,，另一方面還要考慮到用戶需求對器件或系統(tǒng)的影響。目前市場上推出的大部分產(chǎn)品雖然有效,，但主要都是將用戶的視覺和觸覺分開來處理,。從計(jì)算機(jī)鍵盤、手機(jī)鍵盤,、MP3播放器,、家用電器甚至電視遙控器等上面的簡單按鈕或按鍵，到音量調(diào)節(jié)滑條,、滾輪和跟蹤板[LU1]等上面更高級的單擊和滾動特性,，輸出位置(也就是用戶的輸入或操控動作的結(jié)果[LU2]）與用戶的輸入位置是截然不同的。要是能讓輸入和輸出,即視覺和觸覺完全達(dá)到一致,，那該有多好?。《@種視覺和觸覺的一致性正是觸摸屏的基本優(yōu)勢所在,。
讓視覺和觸覺完全達(dá)到一致說起來簡單,，但做起來則不啻為一場意義深遠(yuǎn)的技術(shù)突破，其將徹底改變用戶與電子產(chǎn)品互動的方式,，因此有人將此稱為用戶界面的革命,。觸摸屏的透明特性允許用戶直接“觸摸”顯示屏上的不同內(nèi)容，人們對這樣的用戶界面設(shè)計(jì)發(fā)出感嘆,。因?yàn)橛脩粼僖膊挥萌フ译娮釉O(shè)備周邊的這個(gè)或那個(gè)按鈕,，如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或鍵盤甚至手機(jī)上的撥號按鍵，而是直接與固化在設(shè)備“大腦”(即其操作系統(tǒng)）中的應(yīng)用進(jìn)行互動,。這是一場革命性的變化,，這種操控方式可讓用戶直接掌控強(qiáng)大的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，一切盡在用戶的指尖,。當(dāng)然,，我們能在計(jì)算機(jī)屏幕上使用鼠標(biāo)和跟蹤[LU3]板訪問應(yīng)用程序，不過這種操控不是直接觸摸顯示屏,，不能讓用戶與屏幕及內(nèi)嵌的應(yīng)用融為一體,。實(shí)際上，我們能通過我們所能想象出來的各種動作或手勢來使用觸摸屏,，讓顯示屏變得鮮活生動,，只要眼睛看到的,，都能簡單地通過觸摸進(jìn)行互動。目前觸摸屏主要分為三大類：單點(diǎn)觸摸,；多點(diǎn)觸摸識別手指方向,；多點(diǎn)觸摸識別手指位置。
觸摸屏的功能發(fā)展由簡及繁,，最初的產(chǎn)品只支持最簡單的操[LU4]控,，就是一個(gè)手指觸摸屏幕上的一點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)操控。比如我們每天在附件超市的POS終端機(jī),，或者在機(jī)場的check-in終端上進(jìn)行的操作,。以前，我們只能通過屏幕周邊的機(jī)械按鈕進(jìn)行操控,，單點(diǎn)觸摸屏在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了用戶界面方面的一大進(jìn)步,。當(dāng)然，機(jī)械和新型電容式觸摸感應(yīng)按鈕在我們的家庭,、辦公室及其他地方無所不在：手機(jī),、固定電話、遙控器,、電視,、電腦及其各種外設(shè)、游戲機(jī),、電冰箱,、微波爐、烤箱,，以及無線電和空調(diào)等車內(nèi)電子控制設(shè)備等等?，F(xiàn)在，如下列圖 1 所示的單點(diǎn)觸摸屏在顯示屏上直接集成了用戶控制界面,，因此再也不需要傳統(tǒng)的機(jī)械按鈕了,。
圖 1：單點(diǎn)觸摸屏功能
這種屏幕為用戶界面帶來兩大好處，一是設(shè)備設(shè)計(jì)空間得到優(yōu)化,，特別有利于小型設(shè)備,，因其能在同一區(qū)域內(nèi)同時(shí)“安裝”屏幕和按鈕；二是由于按鈕能綁定于操作系統(tǒng)中的任意應(yīng)用,，所以設(shè)備使用的“按鈕”可以達(dá)到無限多個(gè)。上述功能主要建立在電阻式觸摸屏技術(shù)基礎(chǔ)之上,，在消費(fèi)電子產(chǎn)品,、機(jī)場報(bào)刊亭、食品雜貨店P(guān)OS終端和車載GPS系統(tǒng)等各種應(yīng)用中都得到了廣泛推廣,。
點(diǎn)觸摸屏——識別手指方向
盡管單點(diǎn)觸摸屏和電阻式觸摸屏技術(shù)很令人吃驚并頗具革命意義,，但其還是有兩大缺點(diǎn),，一是電阻式技術(shù)依賴于觸摸屏的物理運(yùn)動[LU5]，盡管影響[LU6]不大,，但經(jīng)過正常的磨損老化后,，性能就會下降；二是這種技術(shù)只支持單點(diǎn)觸摸,，也就是一次只能用一個(gè)手指在屏幕的某個(gè)區(qū)域做單一動作,。為什么用戶與設(shè)備的互動只能局限于一根手指呢？蘋果公司為用戶界面革命做出了不可估量的貢獻(xiàn),，其推出的iPhone采用了感應(yīng)電容式觸摸屏,。即使在智能電話等小型化設(shè)備中，要想充分發(fā)揮應(yīng)用和操作系統(tǒng)的功能,，也需要多個(gè)手指才能實(shí)現(xiàn)最佳的可用性,。因?yàn)橛辛颂O果公司，用戶現(xiàn)在已經(jīng)很難設(shè)想過去是怎么在不支持兩個(gè)手指的手勢動作的情況下,，完成諸如下列圖 2 所示的照片縮放,，以及相冊、網(wǎng)頁視圖的方位改變等相關(guān)操作的,。
圖 2：多點(diǎn)手勢觸摸屏上的圖片縮放 其他技術(shù)革新者正在多種設(shè)備系統(tǒng)上繼續(xù)沿用這種多點(diǎn)觸摸技術(shù),，其中包括 Google G-1和Blackberry Storm智能電話、MacBook Pro和惠普touchsmart臺式機(jī)和筆記本電腦,、便攜式媒體播放器以及其他多種應(yīng)用等?，F(xiàn)在，用戶又有了新的期待,，希望進(jìn)一步改善用戶與其電子產(chǎn)品的互動方式,，各種電子產(chǎn)品也都紛紛爭相實(shí)現(xiàn)用戶的這種新要求。
多點(diǎn)觸摸屏——識別手指位置
與單點(diǎn)觸摸屏一樣,，識別手指方向的多點(diǎn)觸摸屏也有一個(gè)局限,，就是該技術(shù)能在屏幕上同時(shí)識別的操作點(diǎn)數(shù)量有限。為什么一次只能識別兩個(gè)操作點(diǎn)呢,？用戶的兩只手有十個(gè)手指,，當(dāng)用戶之間彼此互動時(shí)，屏幕上會出現(xiàn)更多的手指,。這就是識別手指位置的多點(diǎn)觸摸概念的由來,，它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)手指以上的操控。
Cypress將此技術(shù)稱為“多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入”,，它進(jìn)一步提升了觸摸屏可靠的可用性,，能滿足多種特性豐富的應(yīng)用需求。可靠性是指我們能以最高粒度準(zhǔn)確捕獲到屏幕上所有觸點(diǎn)的原始數(shù)據(jù),，盡可能減少屏幕觸點(diǎn)定位不準(zhǔn)帶來的混亂問題的能力,。可用性是指眾多功能強(qiáng)大的應(yīng)用可在不同大小的屏幕上受益于雙手或兩個(gè)手指以上的屏幕操控的能力,。3D 互動游戲,、鍵盤輸入和地圖操作等都是使用這種觸摸屏功能的一些主要對象。
從根本上來講,，多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入技術(shù)為設(shè)備和系統(tǒng)OEM廠商提供了唾手可得的所有觸摸數(shù)據(jù),，幫助他們發(fā)揮創(chuàng)造性，以開發(fā)下一代新型實(shí)用的技術(shù),。
賽普拉斯半導(dǎo)體公司推出的TrueTouch觸摸屏解決方案就是多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例,。TrueTouch 采用了賽普拉斯PSoC可編程片上系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)集成了帶有可編程模擬和數(shù)字塊的8 位微控制器,?？蓪?shí)現(xiàn)無與倫比的靈活性和可配置性。TrueTouch解決方案的感應(yīng)式電容觸摸屏控制器能擴(kuò)展支持各種尺寸的屏幕,，可靈活支持單點(diǎn)觸摸,、識別手指方向的多點(diǎn)觸摸和識別手指位置的多點(diǎn)觸摸技術(shù)。TrueTouch可高度集成外部元件,，而且特別適合與各種觸摸屏感應(yīng)器或 LCD 顯示屏協(xié)同工作,。靈活的PSoC架構(gòu)使設(shè)計(jì)人員能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最后階段方便地進(jìn)行修改，而這是其他觸摸屏產(chǎn)品無法做到的,。
圖 3：可以識別手指位置的多點(diǎn)觸摸屏