就電子產(chǎn)品，特別是消費類產(chǎn)品而言,，如何將用戶復雜的控制動作轉變?yōu)橹庇^,、便捷且可生產(chǎn)的體驗，是用戶界面設計面臨的終極挑戰(zhàn),。用戶界面設計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,。從計算機鍵盤、手機鍵盤,、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到一致說起來簡單,，但做起來則不啻為一場意義深遠的技術突破，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”顯示屏上的不同內容，人們對這樣的用戶界面設計發(fā)出感嘆,。因為用戶再也不用去找電子設備周邊的這個或那個按鈕,，如計算機鼠標或鍵盤甚至手機上的撥號按鍵，而是直接與固化在設備“大腦”（即其操作系統(tǒng)）中的應用進行互動,。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大的操作系統(tǒng)和應用程序，一切盡在用戶的指尖,。當然,，我們能在計算機屏幕上使用鼠標和跟蹤［LU3］板訪問應用程序，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嵌的應用融為一體,。實際上，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行互動,。目前觸摸屏主要分為三大類：單點觸摸" title="單點觸摸">單點觸摸,；多點觸摸" title="多點觸摸">多點觸摸識別手指方向；多點觸摸識別手指位置,。
單點觸摸屏
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，就是一個手指觸摸屏幕上的一點來實現(xiàn)操控,。比如我們每天在附件超市的POS終端機,，或者在機場的check-in終端上進行的操作。以前,，我們只能通過屏幕周邊的機械按鈕進行操控,，單點觸摸屏在此基礎上實現(xiàn)了用戶界面方面的一大進步。當然，機械和新型電容式觸摸感應按鈕在我們的家庭,、辦公室及其他地方無所不在：手機,、固定電話、遙控器,、電視,、電腦及其各種外設、游戲機,、電冰箱,、微波爐,、烤箱,，以及無線電和空調等車內電子控制設備等等。現(xiàn)在,，如下列圖 1 所示的單點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)的機械按鈕了。
圖 1：單點觸摸屏功能
這種屏幕為用戶界面帶來兩大好處,，一是設備設計空間得到優(yōu)化,，特別有利于小型設備，因其能在同一區(qū)域內同時“安裝”屏幕和按鈕,；二是由于按鈕能綁定于操作系統(tǒng)中的任意應用,，所以設備使用的“按鈕”可以達到無限多個。上述功能主要建立在電阻式觸摸屏技術基礎之上,，在消費電子產(chǎn)品,、機場報刊亭、食品雜貨店POS終端和車載GPS系統(tǒng)等各種應用中都得到了廣泛推廣,。
點觸摸屏——識別手指方向
盡管單點觸摸屏和電阻式觸摸屏技術很令人吃驚并頗具革命意義,，但其還是有兩大缺點，一是電阻式技術依賴于觸摸屏的物理運動［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,；二是這種技術只支持單點觸摸,，也就是一次只能用一個手指在屏幕的某個區(qū)域做單一動作。為什么用戶與設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,，其推出的iPhone采用了感應電容式觸摸屏。即使在智能電話等小型化設備中,，要想充分發(fā)揮應用和操作系統(tǒng)的功能,，也需要多個手指才能實現(xiàn)最佳的可用性。因為有了蘋果公司，用戶現(xiàn)在已經(jīng)很難設想過去是怎么在不支持兩個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操作的,。
圖 2：多點手勢觸摸屏上的圖片縮放
其他技術革新者正在多種設備系統(tǒng)上繼續(xù)沿用這種多點觸摸技術" title="觸摸技術">觸摸技術,，其中包括 Google G-1和Blackberry Storm智能電話、MacBook Pro和惠普touchsmart臺式機和筆記本電腦,、便攜式媒體播放器以及其他多種應用等?，F(xiàn)在，用戶又有了新的期待,，希望進一步改善用戶與其電子產(chǎn)品的互動方式,，各種電子產(chǎn)品也都紛紛爭相實現(xiàn)用戶的這種新要求。
多點觸摸屏——識別手指位置
與單點觸摸屏一樣,，識別手指方向的多點觸摸屏也有一個局限,，就是該技術能在屏幕上同時識別的操作點數(shù)量有限。為什么一次只能識別兩個操作點呢,？用戶的兩只手有十個手指,，當用戶之間彼此互動時，屏幕上會出現(xiàn)更多的手指,。這就是識別手指位置的多點觸摸概念的由來,，它可以實現(xiàn)兩個手指以上的操控。
Cypress將此技術稱為“多點觸控全區(qū)輸入”,，它進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用需求?？煽啃允侵肝覀兡芤宰罡吡６葴蚀_捕獲到屏幕上所有觸點的原始數(shù)據(jù),，盡可能減少屏幕觸點定位不準帶來的混亂問題的能力?？捎眯允侵副姸喙δ軓姶蟮膽每稍诓煌笮〉钠聊簧鲜芤嬗陔p手或兩個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,，多點觸控全區(qū)輸入技術為設備和系統(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)下一代新型實用的技術,。
賽普拉斯半導體公司推出的TrueTouch觸摸屏解決方案就是多點觸控全區(qū)輸入的一個應用實例。TrueTouch 采用了賽普拉斯PSoC可編程片上系統(tǒng)架構,，該架構集成了帶有可編程模擬和數(shù)字塊的8 位微控制器,?？蓪崿F(xiàn)無與倫比的靈活性和可配置性。TrueTouch解決方案的感應式電容觸摸屏控制器能擴展支持各種尺寸的屏幕,，可靈活支持單點觸摸,、識別手指方向的多點觸摸和識別手指位置的多點觸摸技術。TrueTouch可高度集成外部元件,，而且特別適合與各種觸摸屏感應器或 LCD 顯示屏協(xié)同工作,。靈活的PSoC架構使設計人員能夠在產(chǎn)品設計的最后階段方便地進行修改，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觸摸屏