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揭密iPhone多觸點技術(shù)的由來和原理

   2012年06月12日 15:58  
  摘要:盡管多觸點技術(shù)zui近才引起大眾的關(guān)注,它的技術(shù)起源可以追溯到至少25年前。當時的多倫多大學和貝爾實驗室是這一領(lǐng)域兩個主要的研究機構(gòu)。作為計算機的一個標準配置,鼠標經(jīng)歷了從1965年被發(fā)明,到1995年隨著微軟的視窗95操作系統(tǒng)的普及成為大眾主流的輸入設(shè)備,一共30年時間。多觸點技術(shù)從zui初研發(fā)至今已經(jīng)有25年時間,所以可能至少再需要幾年的時間才能看到這一技術(shù)的普及前景。
  
  手指觸摸
  
  盡管多觸點技術(shù)zui近才引起大眾的關(guān)注,它的技術(shù)起源可以追溯到至少25年前。當時的多倫多大學和貝爾實驗室是這一領(lǐng)域兩個主要的研究機構(gòu)。
  
  zui早的多觸點技術(shù)模型于1982年誕生于多倫多大學。當時使用的介質(zhì)是毛玻璃板,當手指接觸到毛玻璃板時,由于壓力不同,會形成大小不同的影像。而這些影像通過置于介質(zhì)后面的相機來捕捉,然后通過計算機分析。1983年,貝爾實驗室發(fā)表了*篇探索使用觸摸屏輸入(SoftMachine)的論文。這一設(shè)想后來在iPhone上全面實現(xiàn)。
  
  1984年,貝爾實驗室設(shè)計成功了多觸點觸摸屏系統(tǒng)。其基本原理是通過集成熒光屏與觸摸屏,使用者能夠用手指通過觸摸屏與熒光屏顯示的圖像產(chǎn)生互動。幾乎在同時,多倫多大學也開發(fā)出了一套多觸點觸摸板系統(tǒng),但其原理卻與貝爾實驗室的迥然不同。它使用的是電容傳感,當觸摸板不同位置接受到壓力時,其電容分布會發(fā)生變化,這一變化通過計算機分析,轉(zhuǎn)換成輸入信息。
  
  到了上個世紀90年代初,在個人計算歷*有傳奇色彩的施樂公司的帕洛阿爾托研究中心在多觸點技術(shù)上有了新的突破。其中包括用兩根手指縮放和轉(zhuǎn)換圖像。此外,他們還嘗試將一個觸摸屏放在鍵盤反面,使用者只需將鍵盤反過來用就可以方便地實現(xiàn)觸摸操作。
  
  1992年,IBM和南方貝爾公司聯(lián)合開發(fā)了一個被稱為“西蒙”的智能。該使用了全屏幕軟件鍵盤操作,這成為后來iPhone的雛形。與此同時,日本的Wacom也研制成功了多觸點輸入面板,它支持包括雙手操作和壓力感受在內(nèi)的許多技術(shù)特點。
  
  從20世紀90年代后期到2003年,多倫多大學、微軟,還有索尼、東芝等研究機構(gòu)和公司分別在多觸點技術(shù)上取得長足的進展。1993年IBM推出的*臺平板電腦(TabletPC)融合了不少多觸點技術(shù)的特點。雖然平板電腦一直未能成為主流,它引起更多人對新的人機交互方式的興趣。10年后,微軟推出的平板電腦操作系統(tǒng)則在一定程度上推動了多觸點輸入技術(shù)的標準化。
  
  值得一提的是紐約大學的JeffHan實驗室。他們在2005年成功地利用光線穿過不同介質(zhì)時的受抑全內(nèi)反射原理,通過二極管對不同光線強度的感應(yīng)設(shè)計出了一種成本低而且敏感度高的多觸點系統(tǒng)。
  
  主流化的努力
  
  到2007年,多觸點技術(shù)*次的被推向市場。這里面有目前已經(jīng)被使用的iPhone與iPodTouch,還有微軟即將推出的咖啡桌電腦。這兩大產(chǎn)品系列將20多年來一直處于開發(fā)、研制和演示階段的多觸點技術(shù)引入主流消費電子產(chǎn)業(yè)中。
  
  iPhone從某種程度上講是15年前IBM和南方貝爾合作開發(fā)的“西蒙”的一個現(xiàn)代版。喬布斯把應(yīng)用于iPhone上的多觸點技術(shù)與鼠標和iPod的點撥輪并稱為蘋果公司的三個zui重要的技術(shù)創(chuàng)新。
  
  盡管網(wǎng)絡(luò)上有人認為iPhone的技術(shù)來自于JeffHan的發(fā)明,事實上,*跟iPhone有關(guān)系的是蘋果公司在2005年收購的一個名叫“Fingerworks”的生產(chǎn)全軟件顯示鍵盤的小公司,該公司是由特拉華大學的兩個教授創(chuàng)建的,他們后來也加入了蘋果公司。但是該公司的技術(shù)只是顯示鍵盤,并沒有包含多觸點技術(shù)。所以很可能是喬布斯在2005年發(fā)現(xiàn)了包括JeffHan等研究機構(gòu)在內(nèi)所展示的多觸點技術(shù)后,意識到了這一技術(shù)的巨大市場潛力,從而自行開發(fā)設(shè)計了類似的技術(shù)。而收購Fingerworks只是蘋果公司為了提高推出產(chǎn)品速度的一個步驟。
  
  在計算機發(fā)展*,輸入技術(shù)一直落后于其它計算機技術(shù)。鍵盤和鼠標一直是主要的輸入方式。雖然蓋茨一直對語音輸入技術(shù)情有獨鐘而且微軟也投入了大量資金在這方面,可是直到現(xiàn)在,語音輸入仍然沒有到為大眾所廣泛采用?,F(xiàn)在看來,隨著iPhone逐步向市場滲透,多觸點技術(shù)或許能夠在這方面有所突破,zui終走向大眾,成為主流技術(shù)。
  
  不過,不論其未來發(fā)展如何,可以肯定的是多觸點技術(shù)不會*取代包括鼠標和鍵盤在內(nèi)的現(xiàn)有的輸入方式,而更可能與現(xiàn)有輸入方式一起進一步方便我們在不同場合的人機交互需求。鍵盤和鼠標在與個人電腦交互時有其天然的優(yōu)勢,而多觸點技術(shù)的發(fā)展方向似乎更適合于非一般電腦的輸入需求。iPhone在個人用戶智能手機市場的表現(xiàn)就是很好的例子。
  
  作為計算機的一個標準配置,鼠標經(jīng)歷了從1965年被發(fā)明,到1995年隨著微軟的視窗95操作系統(tǒng)的普及成為大眾主流的輸入設(shè)備,一共30年時間。多觸點技術(shù)從zui初研發(fā)至今已經(jīng)有25年時間,所以可能至少再需要幾年的時間才能看到這一技術(shù)的普及前景。

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