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多點觸摸技術

觸摸世界 微軟多點觸控技術歷程解析

   第1頁:改變傳統操作觸控新奇體驗

  人類的雙手,從離開地面的時刻,就與大腦一起推動文明的發展。從鉆木取火、筑巢而居,到蒸汽時代,人類的雙手也變得越來越靈活,可以從事各種復雜精巧的操作,聰明的大腦與靈巧的雙手,造就了人類文明社會。

  但是在互聯網時代,靈巧的雙手在與進行電腦操作時,卻從事著極其簡單的操作,除去偶爾的打字需要十指分別操作外(拼音輸入法也造就了一大批“二指禪”用戶),大多數時候都是在從事著最簡單的移動、點擊操作。如何提高人機交互效率,成為軟/硬件廠商新品研發時的重點。

觸摸世界 微軟多點觸控技術歷程解析

  2008年,多點觸控技術的出現給人機交互領域帶來新一輪變革。多點觸控技術的興起,可以在不增加操作用戶現在有機會更靈巧地處理數字內容。全面支持多點觸控技術的Windows7也已進入研發的最后階段。微軟有三支研發團隊不約而同的想到要開發一款,基于Windows7開發一款多觸點外設設備!這個想法一經提出,便一發不可收。很快,它有了一個專屬的名字——Mouse2.0。

  項目確定之后,三個團隊同時開始異地研發,經過便是無數次的思考,演算,設計,修改。近一年的的跨地區交互合作。到2009年,五個采用不同技術原理、造型迥異的Mouse2.0鼠標原型機被先后設計出來。

  五種多點觸控鼠標原型

  五款由不同研發團隊設計的Mouse2.0鼠標原型機,都有一個共同點,就是支持多點觸控手勢操作的同時,不會對各種常規性鼠標操作造成負面影響。多點觸控鼠標能讓用戶以最輕松快捷的方式上手并熟練使用。

  Mouse2.0原型機一號:FTIRMouse

  一號原型機名字為FTIRMouse。使用通用技術,在觸控表面上實現多點觸控輸入。紅外光源發射紅外線射入厚度8mm以上的透明亞克力板,光線在亞克力不停進行反射,當手指觸摸到亞克力表面時,全內反射被破壞,光線被手指反射出亞克力板,然后使用可捕捉表面圖像的紅外成像設備進行數據采樣,經由MCU分析,識別出用戶操作動作。

觸摸世界 微軟多點觸控技術歷程解析

  原型機一號:FTIRMouse

  不過一號原型機最大的缺陷,就是其所使用的紅外成像設備,可能受陽光及其它紅外光源的影響;造成識別錯誤或無法識別,考慮到技術實用性,一號原型機FTIRMouse和其所使用的技術,最終未能與用戶見面。

  第2頁:五款多點觸控方案個個精彩

  Mouse2.0原型機二號:OrbMouse

  二號原型機名為OrbMouse,同一號原型機一樣,也是采用紅外光源和紅外成像設備,來實現鼠標前端半球表面上的多點傳感。但設計原理與FTIRMouse有著本質上的區別。OrbMouse內部光線是從設備的中心向外散射,當用戶手指接受鼠標前端半球形表面時,即可將紅外線反射回鼠標內。
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  原型機二號:OrbMouse

  盡管設計原理與一號原型機有著本質上的區別。但同樣使用紅外光源和紅外成像設備,為OrbMouse帶來了同一號原型機同樣的困擾。日光及其它常見光源對鼠標多點觸控操作識別所帶來的干擾,同樣存在在OrbMouse身上,最終OrbMouse也未能有緣與用戶見面。

  Mouse2.0原型機三號:CapMouse
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  原型機三號:CapMouse

  三號原型機名為:CapMouse,與前兩款原型機不同的是,CapMouse沒有使用紅外傳感技術,改為使用技術相對成熟的電容傳感電極矩陣,來同時檢測觸控表面多個手指位置及運動軌跡。而在CapMouse之前,采用這一技術設計的鼠標,使用電容傳感來檢測點擊、滾動或單個手指的位置。相信對于外設產品較為熟悉的玩家,已經可以從CapMouse上看到某款鼠標的影子。沒錯,正是因為CapMouse的成功,才誕生了后來大名鼎鼎的TouchMouse鼠標。

  Mouse2.0原型機四號:SideMouse

  盡管微軟后來以原型機三號為基礎,成功的推出了TouchMouse鼠標,但對于從不缺乏創意的微軟硬件來說,這并不能代表四、五號原型機表現平平。四號原型機名為:SideMouse。與前面三款原型機完全不同的是,SideMouse的觸控表面不在鼠標本體上,而存在于鼠標周邊區域。SideMouse可以檢測到用戶觸摸桌面時的動作。

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  原型機四號:SideMouse

  SideMouse在使用時,位于手掌下方,用戶手指可直觸鼠標設備前方桌面。它使用內部攝像頭和紅外激光器進行傳感。在SideMouse前方締造出一個多點觸控區,該區域不受設備表面限制,可讓輸入區域超出鼠標體積限制。盡管這一設想極富創意,但使用成像設備進行動作檢測,則意味著SideMouse也同一、二號原型機一樣,受到日光等其它光源的干擾。

  第3頁:TouchMouse三年研發終成正果

  Mouse2.0原型機五號:ArtyMouse

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  原型機五號:ArtyMouse

  五號原型機:ArtyMouse可以說是長的最不像鼠標的原型機,怪異的造型設計,使其看起來類似外星生物的頭部。ArtyMouse具有三個傳統的光電鼠標傳感器,一個在用戶手掌下面,用于追蹤手掌移動。另外兩個在鉸鏈臂下面,用于采集拇指和食指的移動數據。與之前提到的電容或攝像頭傳感技術相比,ArtyMouse可以提供極高的傳感保真度,能夠支持精妙細微的觸控手勢。不過缺點也相對較為明顯,用戶使用習慣和僅支持兩點觸控,讓ArtyMouse最終香消玉殞。

  承前啟后TouchMouse誕生

  由于三號原型機CapMouse,具有著與傳統鼠標相似的外型,其所具有的多點觸控功能,更像是在傳統鼠標操作上的一種延伸。它同時具備了傳統鼠標和未來鼠標的特征,用戶可以通過多點觸控的方式,過渡到更為自然的人機交互。

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  Mouse2.0最終產品:TouchMouse

  最終,研發團隊選擇了以電容傳感技術為基礎的CapMouse,作為Mouse2.0的最終解決方案。將其產品化。因為相比于原型機,CapMouse與觸摸屏的感覺更為貼近,既能便利實現傳統的鼠標點擊操作,又便于在表面添加多點、多手勢操控的新功能。微軟硬件將五個原型機在設計階段的種種構思,盡可能的集中于CapMouse之上,推出了全新的TouchMouse。

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  TouchMouse使用說明

  TouchMouse采用與傳統鼠標相類似的造型設計,鼠標表面為整體式按鍵,表面布有十字花紋的區域,均具有多點觸控功能,可以看到TouchMouse的觸控區域,占鼠標表面一半以上。用戶可以超大的觸控表面上進行各種不同操作手勢,完成各種操作。TouchMouse的誕生,標志著鼠標上的多點觸控技術,達到了一個全新的高峰。
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