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多點觸摸技術

軟件和應用程序8——:制作⼀個LLP多點觸摸設備1

       LLP 裝置區別于本書介紹的其他裝置,其他裝置采用紅外LED,而LLP 采用激光發射器。激光發射器用來在觸摸屏表示之上生成紅外激光平面,而其他的方案如FTIR 則是在觸摸屏里面打光線,DI 設置則是在觸摸屏下方打光。在這一點上,LLP 與LED-LP 類似。LLP 最大的特點是設置簡單,耳且觸點的對比度非常高。
       第一步:所需材料
       ·透明的觸摸屏(亞克力,玻璃,空氣)
       ·紅外護目鏡
       ·一字激光發射器(780—880nm)
       ·投影屏幕或者液晶顯示器
       ·投影儀(如果用液晶顯示器則不需要)
       ·紅外攝像頭,配上相應波段的紅外帶通濾鏡

 圖1:LLP 原理圖
圖1:LLP 原理圖
 

        如圖1 所示,在LLP 設置中,紅外光線在觸摸表面之上,讓紅外光線盡量貼近觸摸表面。當有物體貼近觸摸表面,光線便被反射,從而被攝像頭捕捉到。
        LLP 設置有一個比較大的缺陷,當激光發射器比較少的時候,某些物體會擋住光線,導致放在它后面的物體接受不到光照,導致某些物體無法產生觸點。
       第二步:安全事項
       在我們建造LLP 設備之前,有些安全事項必須提醒你一下。當你建造LLP時,不可避免的要用到紅外激光,而這是很危險的。絕對不要把激光對準你自己或他人,即使在有線性透鏡的情況下。

圖2:紅外護目鏡樣品
圖2:紅外護目鏡樣品
 

       另外,還有兩點,確保建造過程中的安全。首先,戴上與你的激光發射器相應波長的紅外護目鏡(如圖2 所示)。這個原理與帶通濾鏡相反,正好截止激光發射器發出的光線,而讓其他光線通過,確保你的護目鏡的波長和激光發射器的波長匹配,要不是起不到任何作用的。
       其次,人們常做的一件事就是建一個不反射的“圍墻”,就是把觸摸區域圍起來的幾條邊,只有幾毫米高。這些“圍墻”可以防止紅外光線逃逸出來,讓它們都呆在觸摸區域內。
       第三步:激光發射器
       很明顯,如果采用普通的激光發射器,把它放置在一個玻璃平面表面之上,效果不會很好。這樣只能是單點,議個維度,like a fader on an audio interface.出現這個情況有兩個原因:第一,離激光發射器最近的物體會擋住所有的光線,從而,這個物體后面的物體都沒有可供像下散射的光線(如圖3 所示)。如圖中最右部分所示,手指1 會散射所有的光線,不會有光線到達手指2.手指1 會形成一個很亮的點,而手指2 完全不會被感知。對于這個問題的最直觀解決方案就是額外在增加一個激光發射器(如圖4 所示)。即使這樣,也只允許兩個手指操作,我們基本可以忽略這種解決方案,這不適合我們的要求。

圖3:LLP 光線被擋示意圖。
圖3:LLP 光線被擋示意圖。
 

       圖3 所示的設置最明顯的問題就是激光發射器是一維的。為了解決這個問題,我們需要一個光線平面。為了獲得光線平面,我們可以采用一字激光發射器,一字激光發射器就是在普通的激光發射器里加一個線性透鏡,在NUI 里,很多人都使用這種一字激光發射器。
       圖3 所示的是采用普通激光發射器的情況。圖4 則展示了使用一字激光發射器的情況,一字激光發射器會產生一個光線平面,我們在圖中看到的只是其中的一個切面。目前的技術情況下,我們無法看到整個光線平面。這種激光發射器就是我們通常在LLP 多點觸摸設備里使用的。

圖4:通過使用多個激光發射器避免光線被擋住
圖4:通過使用多個激光發射器避免光線被擋住
 

       即使我們使用一字激光發射器,同樣也會有光線被擋住的情況(如圖5 所示)。圖中所示的稍微亮一點的物體會被攝像頭看到,而它同時也擋住了照向稍暗一點的那個物體的光線。解決辦法就是再增加一個激光發射器。大部分人在LLP 設置中會用到4 個一字激光發射器,這樣就可以從很大程度上避免光線被前面物體擋住可能性。在使用一個或者兩個一字激光發射器的情況下,如果你的設備不是太大或者操作的人數不多于一個,就不用擔心光線被擋住的區域會很大。

圖5:使⽤⼀字激光發射器時光線被擋⽰意圖
圖5:使⽤⼀字激光發射器時光線被擋⽰意圖
 

 


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