Мультитач

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 октября 2018 года; проверки требуют 30 правок.
Перейти к навигации Перейти к поиску
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 изображение увеличивается. Кроме того, мультисенсорные экраны позволяют нескольким пользователям управлять устройством одновременно. В качестве примера можно привести игру для iPad Cut the Buttons, в которой есть режим игры для двух игроков, когда каждый из них управляет виртуальными ножницами двумя пальцами.

Мультитач позволяет не только определить взаимное положение нескольких точек касания в любой 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 системы сенсорного ввода. Спектр задач, решаемых с помощью функции мультитач, зависит от скорости, эффективности и интуитивности ее использования.

Определение

[править | править код]

Мультитач (multi-touch) - это технология в области вычислительной техники, которая позволяет сенсорной панели или сенсорному экрану распознавать более одного[2][3] или более двух[4] точек контакта с поверхностью. Apple популяризовала термин "мультитач" в 2007 году, внедрив дополнительные функции, такие как жест масштабирования или активация определенных подпрограмм, связанных с заранее определенными жестами.

Два различных использования термина возникли из быстрого развития этой области, и многие компании используют термин для маркетинга устаревших технологий, которые называют жестовое улучшенное одно-касание или другими терминами другими компаниями и исследователями.[5][6] Несколько других похожих или связанных терминов пытаются различать, может ли устройство точно определить или только приблизительно определить местоположение различных точек контакта, чтобы дополнительно разграничить различные технологические возможности,[6] но они часто используются как синонимы в маркетинге.

История

[править | править код]

Использование технологии началось с сенсорных экранов для управления электронными устройствами предшественника технологии «мульти-касания» и персонального компьютера. Создатели первых синтезаторов и электронных Музыкальных инструментов, Hugh Le Caine и Роберт Муг, экспериментировали с использованием чувствительных к нажатию ёмкостных датчиков для контролирования звуков, издаваемых их инструментами[7].

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.


Первая реализация мультитача на базе сенсорно-ёмкостного способа была разработана в ЦЕРН в 1977 году[8][9], 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[10].

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[11].

Хотя слово «мультикасание» обычно относится к сенсорным экранам, тачпады Apple, начиная с PowerBook, также распознают жесты несколькими пальцами[12]. 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[13] и отдельный тачпад — Magic Trackpad[14].

Большинство современных больших мультитач-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.

Прототип[15] х/у матрица ёмкостного MultiTouch экрана (слева), разработанная в CERN

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[16]. Более надежные и настраиваемые мультитачрешения, 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[17].


Реализации

[править | править код]

Мультитач был реализован различными способами в зависимости от размера и типа интерфейса. Самые популярные формы - это мобильные устройства, планшеты, сенсорные столы и стены. Как сенсорные столы, так и сенсорные стены проецируют изображение через акрил или стекло, а затем подсвечивают его с помощью светодиодов.

Сенсорные поверхности также могут быть сделаны давлением чувствительными путем добавления давлением чувствительного покрытия, которое гибко изменяется в зависимости от того, как крепко его нажимают, изменяя отражение.[18]

Переносные технологии используют панель, которая несет электрический заряд. Когда палец касается экрана, касание нарушает электрическое поле панели. Нарушение регистрируется как компьютерное Событие (объектно-ориентированное программирование) (жест) и может быть отправлено в программное обеспечение, которое может затем инициировать ответ на событие жеста.[19]


Ёмкостный мультитач

[править | править код]

Ёмкостныные технологии включают в себя:[20]

Резистивный тип сенсоров

[править | править код]

Резистивный сенсорный экран:[20]

  • Аналоговый Резистивный
  • Цифровой резистивный или встроенный в ячейку

Оптический тип сенсоров

[править | править код]

Оптическая технология сенсоров основана на Фотоматрице. Она работает, когда палец или объект касается поверхности, вызывая рассеивание света, отражение которого захватывается сенсорами или камерами, которые отправляют данные в программное обеспечение, которое диктует ответ на прикосновение, в зависимости от типа измеренного отражения.

Оптические технологии включают:[20]

  • Оптическое изображение или инфракрасная технология
  • Задняя диффузная подсветка (DI)[21]
  • Инфракрасная матрица технологии (opto-matrix) или Digital Waveguide Touch (DWT) или инфракрасная оптическая волновод
  • Внутреннее отражение (FTIR)

"Диффузное поверхностное освещение (DSI)

  • Лазерный световой план (LLP)
  • Встроенный оптический

Волновые технологии

[править | править код]

Технологии на основе акустических и радиочастотных волн включают:[20]

  • Поверхностные акустические волны
  • Изгибная волна Touch (BWT)
    • Касание с рассеянным сигналом (DST)
    • Распознавание акустических импульсов (APR)
  • Сенсорная технология, определяющая силу касания

Наиболее распространённые жесты мульти-касаний на экране

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

Жесты мульти-касаний 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[22]

Применение

[править | править код]

Устройства, использующие мульти-касание:

Программное обеспечение

[править | править код]

Операционные системы, поддерживающие мульти-касание:

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. ↑ Определение мультитач в свободной онлайн энциклопедии. encyclopedia2.thefreedictionary.com. Дата обращения: 23 ноября 2014. Архивировано 31 августа 2018 года.
  3. ↑ Глоссарий - X2 Computing. x2computing.com. Дата обращения: 23 ноября 2014. Архивировано из оригинала 17 августа 2014 года.
  4. ↑ Gardner, N. Инфраструктуры: Проект исследования транспорта / Gardner, N., Haeusler, H., Tomitsch, M.. — Freerange Press, 2010. — ISBN 9780980868906.
  5. ↑ Walker, Geoff (August 2012). "Обзор технологий определения местоположения контакта на поверхности дисплея". Journal of the Society for Information Display. 20 (8): 413—440. doi:10.1002/jsid.100. S2CID 40545665.
  6. ↑ 1 2 Что такое Мультитач. Дата обращения: 30 мая 2010. Архивировано 10 мая 2012 года.
  7. ↑ Buxton, Bill. «Multitouch Overview» Архивная копия от 12 июня 2018 на Wayback Machine
  8. ↑ Bent STUMPE (16 March 1977), новый принцип для X-Y Touch системы (PDF), CERN, Архивировано из оригинала (PDF) 6 февраля 2019, Дата обращения: 25 мая 2010
  9. ↑ Bent STUMPE (6 February 1978), Experiments to find a manufacturing process for an x-y touch screen (PDF), CERN, Архивировано из оригинала (PDF) 6 февраля 2019, Дата обращения: 25 мая 2010
  10. ↑ (англ.) Powered by: Doteasy — Bannerless Free Web Hosting and Email for Small Business and Individual (недоступная ссылка)
  11. ↑ Описание проекта на сайте multimediapresentation.ru Архивная копия от 12 апреля 2010 на Wayback Machine (рус.)
  12. ↑ 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.
  13. ↑ Magic Mouse Архивная копия от 2 июля 2011 на Wayback Machine Описание на сайте Apple  (рус.)
  14. ↑ Magic Trackpad Архивная копия от 18 марта 2014 на Wayback Machine Описание на сайте Apple
  15. ↑ Первый мультикасаемый экран на основе ёмкостных сенсоров (Projected Capacitive) разработанная в ЦЕРН, CERN Courrier, 31 March 2010, Архивировано из оригинала 4 сентября 2010, Дата обращения: 25 мая 2010
  16. ↑ 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.
  17. ↑ Статья на сайте Cnews.ru: «Новый „рабочий стол“ Microsoft подешевел на треть» Архивная копия от 11 января 2012 на Wayback Machine.
  18. ↑ Scientific American. 2008. "Как это работает: объяснение мультитач-поверхностей" Архивная копия от 19 марта 2011 на Wayback Machine. Проверено 9 января 2010.
  19. ↑ Brandon, John. 2009. "Как работает iPhone. Архивировано 10 октября 2012 года.
  20. ↑ 1 2 3 4 База знаний: Технологии мультитач. Автор дайджеста: Геннадий Блиндман. Дата обращения: 26 февраля 2024. Архивировано 3 ноября 2016 года.
  21. ↑ Diffused Illumination (DI) - NUI Group. wiki.nuigroup.com. Архивировано из оригинала 16 октября 2008 года.
  22. ↑ Полезные жесты Windows 10 для тачпада (6 сентября 2016). Дата обращения: 21 сентября 2016. Архивировано 19 января 2021 года.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Мультитач&oldid=138651632