触摸屏技术的探讨

触摸屏技术的探讨

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阮仕海

软件工程专业

引言：为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。触摸屏技术是一种新型的人机交互输入方式，与传统的键盘和鼠标输入方式相比，触摸屏输入更为直观。配合识别软件，触摸屏还可以实现手写输入。触摸屏由安装在显示器屏幕前面的检测部件和触摸屏控制器组成。当手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时，所触摸的位置由触摸屏控制器检测，并通过接口送到主机。触摸屏控制器同时能接收CPU发来的命令并加以执行。

触摸屏技术的发展进化

（技术系统产生阶段）1971年，美国人SamHurst发明了世界上第一个触摸传感器，被视为触摸屏技术研发的开端。

（技术系统成长阶段）不久，SamHurst成立了自己的公司，并和西门子公司合作，不断完善这项技术。1982年，Sam Hurst的公司在美国一次科技展会上展出了33台安装了触摸屏的电视机，从此，触摸屏技术开始广泛应用于公共服务领域和个人娱乐设备。

（技术系统相对成熟阶段）2007年iPhone手机的推出，成为触控行业发展的一个里程碑。苹果公司把一部至少需要20个按键的移动电话，设计得仅需三四个键就能搞定，剩余操作则全部交由触控屏幕完成。如今，触摸屏技术已应用于各行各业，而其技术形式也多种多样，从技术原理来区别触摸屏，可分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。

由此可见，触摸屏技术的进化符合技术系统进化模式中的“技术系统的生命周期”模式。另外，譬如早期的手机，由于采用物理键盘占用了手机大部分的体积，于是人们考虑有一个所触即所得的方式来操控手机，以大大增加屏幕的显示尺寸，而随着触摸不卫生问题的凸显，人们又在构想能否不接触就能达到触屏的效果，更为神奇的是，我们能否让触摸屏具有很好的视觉反馈和手感体验？而这些则说明触摸屏技术的进化符合技术系统进化模式中的“增加理想化水平”模式。

而对于触摸屏技术的未来进化，由于目前的技术在透光率、触摸识别精准度方面还有待提高，而且在某些场合并不适合触摸甚至由此带来一些不卫生的问题，再者，硬生生、冷冰冰的一块平平的玻璃必然不能给用户带来极好的感官、手感体验，也就是说触摸屏技术还有很大的发展空间，所以未来触摸屏技术的进化还将符合技术系统进化模式中的“技术系统的生命周期”模式和“增加理想化水平”模式。同时，比如上面提到的感官、手感体验，仅凭现在的触摸屏肯定是无法实现的，也就是说还得增加额外的器件与技术支持，这便符合技术系统进化模式中的“技术集成以增加系统功能”模式。

那么，触摸屏技术最终进化的理想状态是怎样的呢？我认为，最终的触摸屏应该包括以下的特性与功能（根据不同场合的应用并不是全部特性功能同时具备在一块触摸屏上）：屏幕尺寸由极大到极小；内嵌式以使屏幕更加轻薄，增加透光度；多点触控；混合式触控提高触摸屏识别效率；浮空触屏，真正的手势操作；多块屏幕整合显示；多种反馈（比如力反馈、视觉反馈），具有极好的手感体验与真实感；柔性屏，可根据画面内容改变屏幕形状，呈现3D 效果；利用眼睛或者脑补感应做出指示。

触摸屏技术的未来发展问题

问题一：根据系统分析方法多角度中的角色替换法，设身处地的从用户的角度来看，用户自然会经常遇到不能直接用手指触摸屏幕的情况，可能因为不方便，比如手上有介质，可能出

于卫生考虑，那这样的情况之下，用户理所当然希望不触摸也能达到触摸的目的与效果。而另一方面，未来更加智能化的触摸屏必然要提供很好的力反馈和用户手感体验，这就要求用户必须与触摸屏很好地接触。如此一来，为了满足某些需求应避免触摸，而为了获得很好的手感体验又必须触摸，这便产生了工程冲突中的物理冲突。它表现为触摸屏技术系统对是否接触屏幕这一特性具有相反的要求。

问题二：运用9windows分析方法，中心是一块正在使用的触摸屏，它的超级系统当前的状态是用户或者具备触摸屏的设备，而超级系统的前一状态包括了用户使用触摸屏设备之前的一些准备工作，我这里主要探讨的是电源供应问题。在超级系统的PAST窗口，运用状态分析法我们可以发现，由于触摸屏的功能越来越强大，相对应地其消耗的能量也会很大（比如说改变屏幕形状需要消耗动能），这就会减少触摸屏设备尤其是移动设备的使用时间，将给用户带来极大的困扰。这便产生了工程冲突中的技术冲突，它表现为触摸屏技术功能的增强导致了另一功能即设备续航能力的削弱。

触摸屏技术问题的解决方案

这里以上面提到的问题一为例，在不触摸的条件之下还能拥有很好的手感体验这是天马行空的想法，除非整个触摸屏技术实现一个质的飞越，核心技术都必须改变，否则，较为实际的观点是这两者在同一时间是不能共存的。因此，我们可以根据冲突特性的时间分离方法提出创新解决方法：在一块触摸屏上同时具备了非触摸式操控、手感体验这两项功能，但是对这二者的实际应用却是分时段的，比如给你的触摸屏设备设定两个模式，默认模式采用的是具有良好手感体验的技术，这时候所有的操作都需要通过接触屏幕来完成，而在某些场合（由于出现频率相对较少，所以不设定为默认模式），则可以通过一些特殊的方式（比如说一段语音口令）唤醒另外一个模式，该模式所有操作不需要接触屏幕，当然也没有手感体验。触摸屏技术的新机会