市場研究公司DisplaySearch聲稱,對顯示屏制造商們來說,多點觸控技術已發展成年產值將高達60億美元的產業,目前已有200多家廠商試圖在此市場分得一杯羹。預計到2016年,產值有望增加到130億美元以上。分析師Jennifer Colegrove說:“這已經是個龐大的市場,還在快速增長。”
多點觸控技術主要應用于智能手機,iPad推出后,多點觸控技術幫助平板電腦培育了市場。這項技術現在正在進入尺寸更大的臺式機顯示器、商用客機座椅后背的機上娛樂系統及更廣泛的領域。
真正的觸摸技術
iPhone問世前,大多數觸摸屏使用壓感電阻式觸摸面板,用戶在屏幕操作時,需要用手指實際按下,且每次只能跟蹤一個手指位置。
蘋果則選擇了感應電容式技術,既能響應輕微觸碰,還能在手指進入觸摸表面上方的電場時感測手指,這項技術被稱為鄰近感應。感應電容式技術的觸摸面板位于顯示媒介(如液晶顯示屏)上方,需要通過手指或特別設計的電容式光筆干擾電場;與電阻式設計不同的是,該技術不能識別普通光筆或其他無生命物體。
由于采用了玻璃觸摸表面,感應電容式屏幕提供了比電阻式技術所用的塑料層更高的透明度,因而色彩更明亮、更堅固耐用,并允許觸摸屏表面有劃痕。
iPhone一代的重大創新是解決了如何跟蹤兩次同時觸摸的動作,并由此開發出iPhone廣為人知的幾種手勢:單指滑動、轉動和開合手指。
最近,三星公司將多點觸控技術成功地集成到了三星Galaxy S智能手機等設備的AMOLED屏幕,這項技術被稱為Super AMOLED,將觸摸傳感器直接放在屏幕本身,而不再使用其他介質,這有助于做出更薄的顯示屏。
急劇發展遭遇瓶頸
市場研究公司iSuppli的分析師Vinita Jakhanwal表示,今年智能手機市場將會遇到轉折點,50%以上的設備會在感應電容式觸摸屏或OLED觸摸屏上使用多點觸控。對多點觸控技術來說,平板電腦是另一個快速發展的市場,iPad的成功和在今年消費電子展(CES)上發布的一大批新款平板電腦就是有力的佐證。
此外,配備雙多點觸控屏的筆記本電腦也即將面市,這類設計把物理鍵盤換成了第二塊顯示屏,可以用做虛擬鍵盤或用做擴展型屏幕。據悉,采用此設計的宏Iconia筆記本電腦將會在今年上半年上市。屆時,筆記本電腦可以像書一樣翻開,雙屏幕并排顯示頁面內容,用戶使用單指滑動手勢即可翻頁。
但惠普消費級臺式機全球事業部的軟件產品經理Ken Bosley表示,制造尺寸更大的多點觸控顯示屏困難重重。因為一旦尺寸比平板電腦的屏幕大得多,感應電容式技術的制造成本就變得很高昂。為了平衡成本,惠普TouchSmart系列臺式機和筆記本電腦使用了光學多點觸控技術——由裝在屏幕邊緣的兩只攝像頭負責確定觸控坐標。
Bosley表示,多點觸控使臺式機的零售價增加了約150美元,又因為該技術仍被視作是鍵盤和鼠標的補充者而不是替代者,于是一些人認為多點觸控用在臺式機上是一種浪費;而另一些人則期望每一臺觸摸屏設備都支持多點觸控,不管該設備是否需要。一個典型的例子是:盡管TouchSmart提供了虛擬鍵盤,但大多數人從來不用它。
觸摸屏制造商Touch International的首席執行官Michael Woolstrom說,他的公司正與商業合作伙伴一起交付裝在座椅后背的多點觸控屏,準備今年年底之前取代空中客車客機目前采用的壓感電阻式屏幕。他說:“多點觸控成了決定用戶體驗的重要因素,用戶都想使用揮動、開合手指等手勢。”
觸摸屏生產商Synaptics的技術戰略師Andrew Hsu表示,垂直安裝的觸摸屏存在的一大問題是“大猩猩臂效應”——人們根本無法在手臂往外展開的姿勢下長時間操作。Bosley說:“觸摸屏存在許多耐用性問題,如果你想在垂直狀態下正常使用,設備就不能搖晃或移動。”
惠普TouchSmart允許用戶將屏幕后傾30度,從而在一定程度上緩解了這個問題,但在這個角度下使用觸摸屏還是不太方便。Bosley表示,惠普的人機工程學研究表明,用戶往往根據所用的應用程序來傾斜屏幕。比如玩紙牌游戲時,用戶會將屏幕后傾,但此時用戶往往不使用虛擬鍵盤,懸空的手臂很不舒服。
而在能以任意角度握持的智能手機和平板電腦上,用戶能夠更充分地利用多點觸控技術以及使用虛擬鍵盤,因此這一市場的重點放在改善和增強多點觸控體驗上。
新應用面臨爆發
多點觸控系統的設計師們急于想在蘋果率先開發出來的手勢基礎上增加更多手勢。比如說,Synaptics就提供一套Scrybe手勢,讓系統設計師可以從公共手勢庫中選擇所需的手勢自行創建定制手勢。
Hsu說:“你可以指定一種手勢,使你一鍵登錄亞馬遜網站購買產品。”雖然Scrybe手勢目前只面向筆記本電腦觸控板,但Synaptics表示這項技術的應用范圍有望擴大到觸摸屏。
Swype也為Android及其他設備平臺提供了一套手勢,使用戶只要在虛擬鍵盤上滑動手指即可進行輸入,而GestureWorks的開源手勢庫則為Flash和Flex開發人員提供了200多種多點觸控手勢。
蘋果也在竭力擴大其手勢庫,并測試了iOS 4.3測試版中新的單指滑動功能以及對最多5個手指的支持,不過該公司明確表示:它不打算將多點觸控技術引入到臺式機或筆記本電腦的垂直顯示屏。
但惠普的Bosley認為,新的手勢不如蘋果普及的三種基本手勢通用、直觀。“我最近看了蘋果的一項專利,它看起來就像北美式手語,非常難學。”他說:“我認為人們會使用適用于屏幕的標準而直觀的手勢,而不是重新學習一整套新手勢。”
Swype的首席執行官Mike McSherry同意這個觀點。他說:“讓普通用戶學習幾十種手勢是不切實際的。”他認為,手勢將主要用于運行應用程序和導航瀏覽之類的操作。
而電容式觸摸屏技術的鄰近感應功能則意味著它不但能感測到屏幕表面上方X軸和Y軸方向的運動,還能感測到Z軸方向的運動——手指靠近觸摸表面時,它就能感測得到。將來,鄰近感應功能有望讓觸摸感應屏進入到三維世界——前提是觸摸屏廠商懂得如何運用這項功能。
這項技術不但有望解讀鄰近手指的動作,還能解讀手指所做的手勢。比如說,用戶向外張開手指時,觸摸屏可能把這個手勢解讀成在屏幕上放大圖像的命令。
Cypress半導體公司的觸摸屏營銷主管Trevor Davis說:“我們能感測到非常細小的電容變化,例如,我們可以感測到手臂揮動或拳頭張開和閉合。”
不過,解讀這類復雜的手勢是個挑戰。一方面,簡單的“懸浮感測”應用程序已經在使用當中,比如貼近耳朵時會自動關閉的智能手機顯示屏,或只有當用戶的手靠近屏幕時才會發亮的戴爾SP2009W顯示器LED按鈕。
感測屏幕上方手指的存在是很容易的,Hsu說:“最大的問題在于盡量解讀用戶的意圖。”感應電容式傳感器不知道它們感測到的懸浮在表面上方的手指是不是有意放在那里,以及用戶想要進行什么操作。
即使在特定的應用程序中,無法明確意圖也會帶來易用性方面的難題。Hsu說:“一旦你深入研究了所有的交互場景,鄰近感測確實困難重重。”他表示,如今,鄰近感應的惟一切實可行的用途就是簡單的設備喚醒功能。
iSuppli的分析師Jérémie Bouchaud指出,鄰近傳感器在用做用戶界面方面正在開展大量的研發工作,特別是用于汽車儀表板內的控制系統。開發人員正在研究一種三維手勢——用戶可以放大、縮小或移動地圖,只要揮揮手就能將內容從畫面的一側“翻轉”到另一側;系統還能辨別揮動的是司機的手還是乘客的手,以確保交通安全。
對于使用光學輸入而不是使用電容輸入的尺寸更大的觸摸屏,研究人員正在研究有望感測到離屏幕50厘米內的三維光學觸摸技術。Bouchaud說:“這種類型的系統有望在兩年內問世。”
此外,鄰近感應還擁有感知手勢之外的其他優點。Davis指出,智能手機制造商可以利用鄰近感應技術,確定某設備在桌面上、在用戶手中還是在用戶膝蓋上,從而相應調整無線電發射和風扇活動。
iSuppli分析師Rhoda Alexander說,目前多點觸控控制技術已經集成到高檔相機、汽車甚至家電設備中,還會逐步進入較低端機型。她指出,多點觸控技術雖然很難內嵌到大屏幕電視機中,不過裝有機電按鈕的遙控器卻可能讓位于多點觸控控制器和運行多點觸控應用程序的智能手機,比如面向iPhone的L5遙控器。
惠普消費級臺式機全球事業部的軟件產品經理Ken Bosley表示,制造尺寸更大的多點觸控顯示屏困難重重。因為一旦尺寸比平板電腦的屏幕大得多,感應電容式技術的制造成本就變得很高昂。
電容式觸摸屏技術的鄰近感應功能不但能解讀鄰近手指的動作,還能解讀手指所做的手勢,有望讓觸摸感應屏進入到三維世界。
仍在開發中的宏Iconia筆記本電腦,其特點是配備了兩塊相連的多點觸控屏。
惠普TouchSmart電腦通過裝在屏幕邊緣的兩只攝像頭跟蹤用戶的輸入操作。