Материал из РУВИКИ — свободной энциклопедии

Мультитач

Multitouch-дисплей позволяет отслеживать несколько точек касания

Мультитач (от англ. multi-touch — «множественное касание») — функция сенсорных систем ввода (сенсорный экран, сенсорная панель), осуществляющая одновременное определение координат двух и более точек касания[1]. Мультитач используется в жестовых интерфейсах, например для изменения масштаба изображения: при увеличении расстояния между точками касания происходит увеличение изображения. Кроме того, мультитач-экраны позволяют работать с устройством одновременно нескольким пользователям. Таким примером является игра для iPad Cut the Buttons, которая имеет режим игры для двух игроков, каждый из которых управляет виртуальными ножницами двумя пальцами.

Мультитач позволяет не только определить взаимное расположение нескольких точек касания в каждый момент времени, но и определить пару координат для каждой точки касания, независимо от их положения относительно друг друга и границ сенсорной панели. Правильное распознавание всех точек касания увеличивает возможности интерфейса сенсорной системы ввода. Круг решаемых задач при использовании функции мультитач зависит от скорости, эффективности и интуитивности её применения.

Реализации

[править | править код]

Мультикасание реализуется несколькими различными способами, в зависимости от размера и типа интерфейса (экрана).

Мультикасание Земной шар — информационная система сферической формы

Наиболее популярной формой мультикасаемых устройств являются мобильные устройства (Samsung Galaxy, большинство современных моделей смартфонов HTC, iPhone, iPad, iPod touch), мультикасаемые столы (например: Microsoft PixelSense (ранее назывался Microsoft Surface) и мультикасаемые стены. Имеются также и реализации сферических мультикасаемых экранов (Microsoft Sphere Project[2], Мультикасаемый ГЛОБУС[3]).

В попытке сделать дорогие технологии более доступными любители также опубликовали способы построения DIY мультикасаемых-экранов[4].

История

[править | править код]

Использование технологии началось с сенсорных экранов для управления электронными устройствами предшественника технологии «мультикасания» и персонального компьютера. Создатели первых синтезаторов и электронных инструментов, Hugh Le Caine и Роберт Муг, экспериментировали с использованием чувствительных к нажатию ёмкостных датчиков для контролирования звуков, издаваемых их инструментами[5].

IBM начали строить первые сенсорные экраны в конце 1960-х, а в 1972 году Control Data выпустила PLATO IV — компьютер-терминал, используемый для образовательных целей, который использовал в своём пользовательском интерфейсе одиночные касания на 16x16 матрице сенсоров.

Прототип[6] х/у матрица ёмкостного MultiTouch экрана (слева), разработанная в CERN

Первая реализация мультикасания на базе сенсорно-ёмкостного способа была разработана в ЦЕРН в 1977 году[7][8], на базе их ёмкостно-сенсорных экранов разработал датский инженер-электронщик Bent Stumpe в 1972 году. Эта технология была использована для разработки человеко-машинного интерфейса нового типа для управления синхрофазотроном.

В записке, датированной 11 марта 1972 года, Stumpe представил своё решение — ёмкостной сенсорный экран с фиксированным числом программируемых кнопок, находящихся на дисплее. Экран должен был состоять из множества конденсаторов, вплавленных в плёнку или в стекло медных проволочек. Каждый конденсатор должен быть построен так, чтобы поблизости находящийся проводник, такой как палец, привёл к увеличению электрической ёмкости на значительную величину. Конденсаторы должны были быть проволочками меди на стекле — тонкими (80 μm) и достаточно удалёнными друг от друга (80 μm), чтобы быть невидимыми (CERN Courier апрель 1974 стр. 117). В конечном устройстве экран был просто покрыт лаком, который предотвращал касание пальцами конденсаторов.

В начале 1980-х годов разработка технологии Multi-touch началась по всему миру практически одновременно. Например, 1982 году в Торонтском университете[9].

Сейчас различные технические воплощения технологии используются и активно продвигаются в продуктах компаний Apple, Nokia, Hewlett-Packard, HTC, Dell, Microsoft, ASUS, Samsung и некоторых других.

Внедрение Multi-touch-технологий уже опробовали постояльцы гостиничной сети Sheraton, ориентированной на деловых людей[10].

Хотя слово «мультикасание» обычно относится к сенсорным экранам, тачпады Apple, начиная с PowerBook, также распознают жесты несколькими пальцами[11]. В PowerBook есть особый смысл — прокрутка — лишь у параллельного движения двумя пальцами, а в MacBook, MacBook Pro и MacBook Air уже распознаются двухпальцевые повороты и разведения-сведения, а также разнонаправленные штрихи тремя и четырьмя пальцами. Также эту технологию поддерживает новая мышь компании Apple — Magic Mouse[12] и отдельный тачпад — Magic Trackpad[13].

Большинство современных больших мультикасаемых-экранов основаны на проекции. Есть также ИК-рамки, которые отслеживают несколько точек касания одновременно и могут использоваться с любыми типами дисплеев. В мире существует множество производителей, запустивших в серийное производство мультикасаемые ИК-экраны различных размеров: 32", 40", 42", 46", 50" —, при этом используются камеры и инфракрасная подсветка.

Большой популярностью в последнее время стали пользоваться сенсорные плёнки и стекло, производители которых покрывают все возможные размеры экранов от 17" до 50" и более.

Мультикасаемые-устройства с маленьким размером экрана быстро становятся обычным явлением, так, например, количество телефонов с мультитач-экраном увеличилось с 200 тыс., проданных в 2006 году, до 21 млн в 2012 году[14]. Более надежные и настраиваемые мультитач-решения, а также увеличение количества и качества понимаемых жестов, делают популярным и удобным этот вид пользовательского интерфейса.

В январе 2010 года на выставке СES-2011 была представлена вторая версия сенсорного «рабочего стола» Microsoft PixelSense (ранее Microsoft Surface), который работает под управлением ОС Windows 7 и использует мультикасаемый интерфейс. Он также подешевел на треть и стал более доступным для массового потребителя[15].

Технологии

[править | править код]

С физической точки зрения имеются следующие технологии, реализующие мультитач:

  • резистивные
  • поверхностно-ёмкостные, (англ. Surface Capacitive)
  • проекционно-ёмкостные (англ. Projected Capacitive: PST)
  • в ячейке (англ. In-Cell),
  • изгиба волны (англ. Bending Wave),
  • дисперсивного сигнала (англ. Dispersive Signal (DST)),
  • поверхностных акустических волн (англ. Surface Acoustic Wave (SAW)),
  • инфракрасные (англ. Infrared (IR)),
+ нарушенного полного внутреннего отражения (англ. Frustrated Total Internal Reflection (FTIR)),
  • оптические технологии (англ. Optical),
+ построение оптического изображения Optical Imaging
+ построение изображения ближнего поля Near Field Imaging (NFI)


Для работы с мультитакасанием наиболее популярны две технологии: проекционно-ёмкостная (PCT) и оптические (IR, SAW). Сенсорный экран на оптическом принципе можно сделать даже в домашних условиях из видеокамеры[16]. Kinect (компании Microsoft) использует инфракрасный передатчик для получения шаблона точек, отражающих инфракрасные лучи. Искажение этого шаблона и измерение времени, которое потребовалось для отражения всех лучей от объектов в этом пространстве, позволяет создавать точные карты глубины пространства перед камерой. Изменения обновляются 30 раз в секунду и позволяют точно обнаружить и распознать движения.
Все оптические решения зависят от влияния внешних факторов: освещённости, солнечных лучей и температуры. Ёмкостное решение является самым надёжным, но существует проблема размера экрана, так как при этом типе технологии экран является антенной, то есть чем больше экран, тем больше антенна, а значит, и количество помех. Лидером в промышленном производстве ёмкостных мультикасаемых экранов является фирма N-Trig[17], которая производит экраны величиной до 17".

Наиболее распространённые жесты мультикасаний на экране

[править | править код]
  • Сдвинуть пальцы — мельче
  • Раздвинуть пальцы — крупнее
  • Двигать несколькими пальцами — прокрутка
  • Поворот двумя пальцами — поворот объекта/изображения/видео

Жесты мультикасаний на тачпаде

[править | править код]
  • Касание двумя пальцами одновременно — нажатие на правую кнопку мыши
  • Касание двумя пальцами и вверх или вниз — вертикальная прокрутка
  • Касание двумя пальцами и влево или вправо — горизонтальная прокрутка
  • Касание тремя пальцами и вверх — переключение между приложениями
  • Касание тремя пальцами и влево или вправо — переключение между окнами приложений
  • Касание тремя пальцами и вниз — закрытие панели приложений
  • Касание тремя пальцами — переход в поиск
  • Раздвинуть пальцы — масштабирование[18]

Применение

[править | править код]

Устройства, использующие мультикасание:

Программное обеспечение[править | править код]

Операционные системы, поддерживающие мультикасание:

Приложения, специально разработанные под мультикасание:

Windows 7 built-in:

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ What is Multitouch. Дата обращения: 30 мая 2010. Архивировано 26 июня 2012 года.
  2. ↑ Microsoft Research — Site Down. Дата обращения: 6 января 2011. Архивировано 26 сентября 2010 года.
  3. ↑ Мультикасаемый ГЛОБУС. Дата обращения: 26 апреля 2011. Архивировано 26 июня 2012 года.
  4. ↑ Учим как: собрать мультитач-планшет Архивная копия от 1 июня 2012 на Wayback Machine | xard.ru
  5. ↑ Buxton, Bill. «Multitouch Overview» Архивная копия от 12 июня 2018 на Wayback Machine
  6. ↑ Первый мультикасаемый экран на основе ёмкостных сенсоров (Projected Capacitive) разработанная в ЦЕРН, CERN Courrier, 31 March 2010, <http://cerncourier.com/cws/article/cern/42092>. Проверено 25 мая 2010.  Архивная копия от 4 сентября 2010 на Wayback Machine
  7. ↑ Bent STUMPE (16 March 1977), новый принцип для X-Y Touch системы, CERN, <http://cdsweb.cern.ch/record/1266588/files/StumpeMar77.pdf>. Проверено 25 мая 2010.  Архивная копия от 6 февраля 2019 на Wayback Machine
  8. ↑ Bent STUMPE (6 February 1978), Experiments to find a manufacturing process for an x-y touch screen, CERN, <http://cdsweb.cern.ch/record/1266589/files/StumpeFeb78.pdf>. Проверено 25 мая 2010.  Архивная копия от 6 февраля 2019 на Wayback Machine
  9. ↑ (англ.) Powered by: Doteasy — Bannerless Free Web Hosting and Email for Small Business and Individual (недоступная ссылка)
  10. ↑ Описание проекта на сайте multimediapresentation.ru Архивная копия от 12 апреля 2010 на Wayback Machine (рус.)
  11. ↑ Тачпады от Synaptics (http://www.synaptics.com Архивная копия от 2 мая 2007 на Wayback Machine) для ноут- и нетбуков также распознают описанные в статье и многие другие мультикасаемые жесты при использовании последних версий драйвера в Windows.
  12. ↑ Magic Mouse Архивная копия от 2 июля 2011 на Wayback Machine Описание на сайте Apple  (рус.)
  13. ↑ Magic Trackpad Архивная копия от 18 марта 2014 на Wayback Machine Описание на сайте Apple
  14. ↑ Wong, May. 2008. Touch-screen phones poised for growth https://www.usatoday.com/tech/products/2007-06-21-1895245927_x.htm Архивная копия от 31 августа 2012 на Wayback Machine. Retrieved April 2008.
  15. ↑ Статья на сайте Cnews.ru: «Новый „рабочий стол“ Microsoft подешевел на треть» Архивная копия от 11 января 2012 на Wayback Machine.
  16. ↑ «MTmini: Как собрать собственное мультикасание из картонной коробки и веб-камеры?»
  17. ↑ Multi-Touch — N-trig. Дата обращения: 6 января 2011. Архивировано 23 сентября 2011 года.
  18. ↑ Полезные жесты Windows 10 для тачпада (6 сентября 2016). Дата обращения: 21 сентября 2016. Архивировано 19 января 2021 года.
Источник — https://ru.ruwiki.ru/w/index.php?title=Мультитач&oldid=129848372