解密多點觸控技術的前世今生

作者： Multitouch 時間：2014-03-17 源于：未知總點擊：

【導讀】：多年前我們初見蘋果iPhone的時候，我相信很多人跟我一樣，首先驚嘆的就是它那些從未見過的操控方式，心里不禁驚訝和好奇：原來手機還可以這么玩？而蘋果iPhone也正是引領觸屏時代的“始作俑者”，智能機開始進入觸屏時代，蘋果iPhone為智能機的發展有著不可替代的重要引

　多年前我們初見蘋果iPhone的時候，我相信很多人跟我一樣，首先驚嘆的就是它那些從未見過的操控方式，心里不禁驚訝和好奇：原來手機還可以這么玩？而蘋果iPhone也正是引領觸屏時代的“始作俑者”，智能機開始進入觸屏時代，蘋果iPhone為智能機的發展有著不可替代的重要引導地位。

　　當時iPhone廣受人們關注，不僅僅是因為其簡單、新潮的界面，還有那些花哨的操控方式，而這些也都要歸功于多點觸控技術。多點觸控技術也在幾年間飛速發展，并隨著在智能手機上的運用迅速普及開來，多點觸控技術絕對是用戶體驗的功臣之一；也是因為它的運用，我們才能有幸見到如此多種多樣的界面操控方式。

　　電阻屏與電容屏：

　　多點觸控技術使得觸屏手機迅速替代了實體按鍵手機的主導地位，硬生生得將按鍵手機擠下了臺，這不僅是因為人們對手機操控有了全新的認識，同時也與手機屏幕技術的發展密不可分。

　　在了解多點觸控技術之前，我們先要知道手機屏幕主要分為兩種，一種是電阻屏，一種是電容屏。

　　電阻屏：

　　簡單來說就是通過向屏幕施加壓力，產生電流然后屏幕再做出識別和反應，這種屏幕的特點就是不管耳使用任何物體按壓屏幕，屏幕都會做出反應。

　　比較有代表性的應用就是早期的Windowsmobilephone、帶有手寫筆的觸控機型、諾基亞早期的觸屏機型等等。

　　電容屏：

　　電容屏是靠靜電感應來操作的，簡單來說就是不需要按壓屏幕，屏幕通過感應手指的靜電來產生電流信號再做出反應。電容屏也是目前應用最為廣泛的主流屏幕。在結構上，電容屏是在顯示面板上疊入一層透明的特殊金屬導電物質，當手指觸摸在金屬層上時，觸點的電容就會發生變化，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個小磁場，電流產生后由傳感器對觸點信號進行分析。

　　電容屏的特性，使得它無需依靠壓力來實現相關的操作，所以在響應速度方面要優于電阻屏，敏感度高，易于及時傳達與反饋用戶的操作。電阻屏需要壓力才實現操作，響應速度稍微慢一些，并且敏感度稍差，操作起來也不如電容屏自如。

電阻屏雖然精度高，但是反應不夠靈敏，并且電阻屏上對多點觸控的支持是非常局限的，所以操控也比較單一，現在也基本淡出智能機平臺了。相反，電容屏更適合運用多點觸控技術，并且在耐用性方面也遠遠高于比較“軟”的電阻屏。

　　多點觸控技術到底是什么？

　　Multi-Touch多點觸控的概念：

　　早期出現的觸控屏幕還沒有運用到多點觸控技術，屏幕一次只能判斷一個觸控點，也就是說我們只能使用一個手指來進行操作。如果屏幕同時有兩個以上的點被觸碰，也無法做出正確的反應。

　　例如說我們生活中經常用到的ATM自動取款機，使用的就是只能識別單點操控的屏幕。

　　但是融入多點觸控技術后，屏幕對任務的反應會分解為兩方面的工作，一是同時采集多點觸碰產生的信號，二是對每一個信號的意義進行判斷并作出正確的分析和反應，從而實現屏幕識別人的五個手指同時做的點擊、觸控動作。

　　結構與核心技術：

　　我們現在所使用的主流手機屏幕都支持多點觸控，它的原理直白的說就是在液晶面板的上方加入一層透明的觸控板，這塊觸控板用來檢測在不同位置、同時產生多點觸摸，并且識別每一個點所產生的信號。多點觸控技術的核心是FTIR(FrustratedTotalInternalReflection)，即受抑內全反射技術。

　　起源、發展與意義：

　　早在1984年，也正是由于史蒂夫·喬布斯的“用鼠標代替鍵盤”的創意和堅持，才使得鼠標在電腦與人的溝通中扮演重要的角色。2007年，蘋果及微軟都發表了應用多點觸控技術的產品及計劃，令該技術開始進入主流的應用。也在同一年，蘋果公司也拿到了多點觸控技術的專利，并開始將此技術運用在手機產品上，史蒂夫·喬布斯隆重推出了蘋果公司的第一款手機產品iPhone。

　　喬布斯認為當時的智能手機都稱不上人性化，因為這些手機的用戶界面40%被鍵盤占據，按鈕也都是固定不可變的。如果把這些鍵盤取消，就可以得到一個巨大的屏幕。因此，iPhone的革命意義的就在用戶界面和多點觸控技術。

不得不說的題外話：觸控板與手機機身厚度的關系

　　隨著用戶對產品的升級和審美訴求，智能手機的工業設計也在不斷的發展，屏幕也正是其中一項，平時我們可能更多注意的是哪種面板的顯示效果更出色，卻忽略了機身大小與觸控面板的工藝有著直接聯系。

　　例如三星的SuperAMOLED屏幕。AMOLED屏幕的構造主要分為三層：AMOLED液晶面板、TouchScreenPanel（觸控板）以及外面的玻璃保護層。

　　SuperAMOLED進一步改良了觸控板的構建方式，將顯示驅動單元與觸控板一并集成在AMOLED液晶面板上。別于目前其他手機的面板必須構建一個獨立層來放置觸控傳感器的做法，所以SuperAMOLED面板更薄，不像AMOLED還需要觸控感應層TSP與空氣層AirGap，不但增加操作的靈敏度，同時也為縮減機身厚度立下了汗馬功勞。

　　多點觸控為我們帶來了什么？

　　電容屏與多點觸控技術的發展為我們帶來的不僅僅是屏幕操控的全新方式，同時也豐富了人機互動的體驗。人們不在只是用手指進行單純的點擊，而加入了更多的滑動、拖動及多向縮放等等。也正因如此，手機產品才能夠在界面中提供更多的操作方式，給人們帶來視覺和體驗上的新鮮感。

　　早先第一次看到多點觸控也是在蘋果的iPhone上，瀏覽網頁或者照片時經常要放大某部分區域才能看清楚，iPhone就率先采用了雙指觸控進行縮放的操控方式。

　　雙指縮放功能是我們最熟知的多點觸控應用，有了多點觸摸技術，怎么應用就可以通過無限想象來無限擴展。開發人員可以把多點觸控應用到很多方面，不斷創新出新的玩法來，例如手機及平板上的手勢功能，通過用不同數量的手指和不同的滑動方向，可以完成不同操作或喚出不同的界面。

　　兩點觸控？五點觸控？十點觸控？

　　多點觸控的應用不僅僅體現在日常功能的界面操作上，最能體現出差異的就是游戲體驗了，這種技術讓我們在“玻璃”上彈鋼琴成為了現實。說到游戲，我們也不得不提到，我們現在使用的手機并非都采用同樣的觸控技術。

　　由于手機產品的定位及成本不同，不同產品屏幕所支持的多點觸控功能也不同，我們常常在評測中看到：該機屏幕最大支持兩點觸控、該機屏幕最大支持五點觸控等等，目前為止，手機產品的屏幕上限為十點觸控。那么不同觸點上限的屏幕有何分別，其實，如果你了解了多點觸控的概念，這也就很好理解了。

　　上面我們也說了，上限越大，說明該產品的屏幕能夠在同一時間識別出更多的觸點信號，能夠豐富界面操控方式的可能性就越高。另外最直觀的體現就是在游戲方面了，有些飛行射擊類的游戲需要我們用手指來控制飛機的方向，同時還要根據需要來點擊武器的切換等等。

還有現在比較主流的動作射擊類游戲，一般會采用左手控制前進、后退和左右平移，右手要控制視角的方向和動作指示、武器切換等等操作，有些游戲也會專門設置一些需要多個手指進行不同方向的滑動來完成動作，如此復雜的游戲方式當然是需要多點觸控技術支持的。

　　假設我們使用僅支持兩點觸控的手機進行此類游戲，當我們把兩個手指同時放在屏幕上，再額外需要第三點的操作時，屏幕是無法做出反應的，相比支持更多點觸控的屏幕，游戲的操控體驗是完全不一樣的。

　　在我們使用手機進行日常的操作時也是一樣的，支持觸點比較多的屏幕，我們會感覺操作過程會更順暢，而相反僅支持兩點觸控的手機屏幕往往會出現一些延時現象。不過，對觸點支持的數量同時也體現這款產品的定位，旗艦機型一般都是十點觸控，主流機型一般是五點觸控，比較低端的入門機型大多是兩點觸控，這其中也有例外，不過是極其少見的。

　　所以說，對于一臺旗艦機型來說的，運行這些大型游戲也正是硬件素質本身的體現，同時屏幕觸控的靈敏度及觸點支持也是非常重要的。

　　小結：

　　科技確實深刻左右著我們的生活，回看手機產品的更新換代，從小屏到大屏，從黑白屏到彩色屏，從無觸屏到全觸屏，手機已經成為一個小世界窗。不斷在變化、多種多樣的操作方式也大大增加了我們使用的樂趣，操作也變得越來越豐富、越來越簡單，我們只需要動動手指，就可以知曉和感受世界，當然，我們最后必須要感謝多點觸控技術，因為它，觸屏手機才得以扳倒了強大的塞班按鍵智能機。