多点触摸互动桌面系统设计与实现
多点触控(Multi-Touch)屏幕技术综述
多点触控（Multi-Touch）屏幕技术综述摘要：随着iPhone等触控手机和平板电脑的日益火爆，人机互动领域成为新时尚热点，人们追求这种效果华丽、科技感强大的触控技术产品。
多点触控技术，支持复杂的姿势识别，通过手势操作，可以实现放大缩小图像等功能。
从此，人们可以甩开鼠标键盘，用双手就可以浏览图片、拖拽文件，甚至大玩游戏，一点一拨之间就轻松体验到充满科技乐趣的全新产品。
本文将从多点触控技术的定义，发展，当前应用，主要的研究方法分类和发展前景这几个发面对多点触控技术进行综述。
关键词：多点触控；Multi-touch；多通道交互技术1、多点触控（Multi-Touch）屏幕技术定义多点触控(又称多重触控、多点感应、多重感应，英译为Multi-touch或Multi-touch)是一项由电脑使用者透过数只手指达至图像应用控制的输入技术。
是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备（如鼠标、键盘等）的情况下进行计算机的人机交互操作[1]。
多点触控系统特点:1、多点触控是在同一显示界面上的多点或多用户的交互操作模式，摒弃了键盘、鼠标的单点操作方式。
2、用户可通过双手进行单点触摸，也可以以单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸屏幕，实现随心所欲地操控，从而更好更全面地了解对象的相关特征（文字、录像、图片、卫片、三维模拟等信息）。
3、可根据客户需求，订制相应的触控板，触摸软件以及多媒体系统；可以与专业图形软件配合使用。
2、多点触控（Multi-Touch）屏幕技术发展历史多点触控技术始于1982年由多伦多大学发明的感应食指指压的多点触控屏幕。
同年贝尔实验室发表了首份探讨触控技术的学术文献。
1984年，贝尔实验室研制出一种能够以多于一只手控制改变画面的触屏。
同时上述于多伦多大学的一组开发人员终止了相关硬件技术的研发，把研发方向转移至软件及界面上，期望能接续贝尔实验室的研发工作。
多点触控 多点触摸 光学式 红外光 设计方案
关于多点触控1 前言多点触控(又称多重触控、多点感应、多重感应)是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备（如：鼠标、键盘等。
）下进行计算机的人机交互操作。
在人机交互的发展过程中，鼠标和键盘一直是最基本的输入设备，而屏幕一直是计算机信息的最主要输出设备。
现在，一种全新的交互方式正在向我们走来——自然用户界面，也就是俗称的触摸界面，在这种操作模式下，屏幕不仅作为输出设备，同时被作为输入设备，在屏幕上直接操作，从而操控计算机。
多点触控是一样全新的人机互动方式，通过我们的十根手指代替鼠标键盘等输入设备，采用全新的用户体验方式，手势识别，新奇的体验感觉，高清直观的显示方式，为用户提供简便直观的人机互动方式和高效震撼的操作体验。
随着iPhone等触控手机和平板电脑的日益火爆，人机互动领域成为新时尚热点，多点触控必将引领一次新的人机交互变革。
实体键盘鼠标等输入外设早晚有一天会被取代，现代的人们追求的是高效便捷的信息服务，不可能走到哪里都要带着鼠标键盘，便捷高效的多点触控技术正是我们所需要的下一代人机交互方式。
简单的来说就是解放我们的十个指头，能让我们离开办公室的椅子，在任何地方，通过任何媒介进行人和机器装置高质量高效的沟通。
2 国内外现状目前，手机等数码产品大多数采用电容屏或电阻屏，不管是电容屏还是电阻屏都共同存在一个缺点，就是尺寸的限制，一般不能超过20寸，这也是制约多点触控技术发展的一个重要原因。
在大尺寸多点触控技术方面，国外有一个组织，名字叫自然用户界面小组（Natural User Interttace Group），创建于2007年，他们以互动媒体探索以及开源机器遥感技术为中心，开发受益于艺术、商业、教育等相关应用。
希望能够为在搭建低成本、高分辨率、开源式的多点触摸设备感兴趣的人提供一个多点触摸技术的信息资源中心。
随着全国多点触控爱好者加入到这个项目的研究中，这个平台不断发展壮大，多点触摸技术带来了许多惊人的开创，国内外几乎所有多点触控公司的技术都是来源于这个开源平台。
触摸屏实施方案
触摸屏实施方案随着科技的不断发展，触摸屏技术已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
触摸屏作为一种新型的人机交互方式，已经广泛应用于各个领域，如智能手机、平板电脑、交互式广告牌、自助服务终端等。
在这篇文档中，我们将讨论触摸屏实施方案，包括其应用场景、实施步骤、技术要点等内容。
首先，触摸屏技术的应用场景非常广泛。
它可以应用于商业领域，如零售行业的自助结账系统、餐饮行业的点餐系统；也可以应用于教育领域，如数字化教室的互动白板、学生自主学习的平板电脑；同时，触摸屏技术还可以应用于工业控制领域，如工厂生产线的触摸式操作面板、医疗设备的触摸屏控制系统等。
因此，在实施触摸屏技术时，需要根据具体的应用场景进行定制化的方案设计。
其次，触摸屏实施的步骤包括需求分析、方案设计、硬件选型、软件开发、系统集成、测试验收等环节。
在需求分析阶段，需要深入了解客户的实际需求，包括用户群体、使用环境、功能要求等，以便为后续的方案设计提供参考。
在方案设计阶段，需要根据需求分析的结果，制定相应的硬件配置方案和软件开发方案，确保系统能够满足用户的需求。
在硬件选型阶段，需要选择合适的触摸屏设备，包括触摸屏类型、尺寸、分辨率、触控技术等，以及配套的外设设备，如打印机、扫描仪等。
在软件开发阶段，需要根据方案设计的要求，进行界面设计、功能开发、系统集成等工作。
在系统集成阶段，需要将硬件设备和软件系统进行整合，并进行相关的调试和优化。
最后，在测试验收阶段，需要对系统进行全面的测试，确保系统的稳定性和可靠性，满足用户的实际需求。
最后，触摸屏实施的技术要点包括触摸屏类型选择、触摸屏驱动程序开发、触摸屏系统集成、触摸屏应用开发等内容。
在触摸屏类型选择方面，需要根据具体的应用场景和用户需求，选择合适的触摸屏类型，如电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线触摸屏等。
在触摸屏驱动程序开发方面，需要根据选择的触摸屏类型，进行相应的驱动程序开发工作，确保触摸屏设备能够正常工作。
Windows 7 多点触模
WPF Multi-Touch 开发：Windows 7 安装多点触屏模拟器本系列将介绍Multi-Touch（MT）多点触控技术的相关内容，使开发人员了解如何在Windows 平台中开发出具有MT 功能的应用程序。
众所周知Windows 7 操作系统自身已经支持具有MT 功能的硬件设备，画板程序（Paint）就是一个很好的例子，如果你的显示设备具有MT 功能，便可以用两个手指同时在画板中绘制不同的图案。
作为开发者对MT 应用程序进行测试的时候，当然需要MT 硬件设备的支持，否则我们无法判断程序是否能够正常运行。
虽然现在市面上的MT 设备已经很多，但价格也都不菲。
如果没有多点触控设备能否进行MT 程序的开发与测试呢？答案当然是可以的，下文将介绍如何通过多鼠标模拟多点触控功能。
下载Multi-Touch Vista首先需要从CodePlex 下载Multi-Touch Vista，通过它可以模拟多点触控。
Multi-Touch Vista 其实有很多功能，但本篇我们只将它作为多点触控模拟器使用。
下面是引自Multi-Touch Vista 的项目描述：Multi-Touch Vista is a user input management layer that handles input from various devices (touchlib, multiple mice, TUIO etc.) and normalises it against the scale and rotation of the target window. Now with multitouch driver for Windows 7.安装驱动将压缩包解压，进入Driver 目录，依操作系统选择32或64位，运行Install driver.cmd（也可以在CMD 运行该程序）。
系统会弹出以下提示，选择"Install this driver software anyway"继续安装。
触摸技术在汽车界面设计中的应用有哪些？
触摸技术在汽车界面设计中的应用有哪些？一、多点触摸技术多点触摸技术是指汽车界面中可以识别和响应多个触摸输入的技术。
通过多点触摸技术，驾驶员可以使用手指在触摸屏上进行多种操作，如放大、缩小、旋转等。
多点触摸技术的应用为汽车界面设计带来了更加精确和灵活的控制方式。
例如，在导航系统中，驾驶员可以使用两个手指进行缩放操作来放大或者缩小地图，以获得更清晰的导航信息。
二、手势识别技术手势识别技术是指通过分析驾驶员的手势来识别其意图，并进行相应操作的技术。
通过手势识别技术，驾驶员可以使用简单的手势来控制汽车的各种功能。
例如，通过划动手指控制音量的大小，通过摇晃手指来切换歌曲等。
手势识别技术的应用不仅提高了驾驶员的操控便利性，还增加了人机交互的趣味性和舒适性。
三、虚拟按键技术虚拟按键技术是指通过显示屏上的虚拟按键来实现控制的技术。
传统的汽车中，往往需要安装各种物理按钮和开关来进行操作，而虚拟按键技术可以将这些物理按钮转化为显示屏上的虚拟按键，从而提高了界面的整体美观性和灵活性。
驾驶员可以通过触摸虚拟按键来控制汽车的各种功能，如调节温度、切换收音机频道等。
四、语音识别技术语音识别技术是指将驾驶员的语音命令转化为机器可以识别的指令的技术。
通过语音识别技术，驾驶员可以通过口头指令来控制汽车的各种功能，如拨打电话、发送短信、播放音乐等。
语音识别技术的应用大大提高了驾驶员的操控便利性和安全性，使驾驶员能够更加专注于驾驶。
五、个性化界面设计触摸技术还可以实现个性化的界面设计。
通过触摸技术，驾驶员可以根据自己的喜好和需求进行界面的布局和定制，从而提高使用体验。
例如，驾驶员可以将常用的功能快捷方式置于界面的一侧，以便随时调用；或者可以调整显示的颜色和字体大小等来适应自己的视觉需求。
个性化界面设计不仅提高了驾驶员的满意度，还是汽车界面设计的一个重要发展方向。
综上所述，触摸技术在汽车界面设计中的应用非常广泛。
多点触摸技术、手势识别技术、虚拟按键技术、语音识别技术以及个性化界面设计等都为驾驶员提供了更加方便、高效和个性化的操控方式。
多点触屏的设置方法
多点触屏的设置方法
多点触屏在大多数手机和平板电脑上都是默认开启的，不需要进行任何设置。
但是如果你发现多点触屏功能无法使用或者需要进行一些特殊设置，可以按照以下步骤进行操作：
1. 打开设备的设置菜单。
一般情况下，可以在设备的主界面上找到一个齿轮或者设置图标，点击进入设置菜单。
2. 在设置菜单中，找到"触控"或者"触摸屏"选项。
具体名称可能因设备不同而有所不同。
3. 在触控/触摸屏选项中，查找多点触摸设置。
可能会有一个开关按钮或其他选项可以调整多点触摸的设置。
4. 如果你想要开启多点触控功能，确保开关按钮处于打开状态。
如果你想要关闭多点触控，将开关按钮关闭即可。
5. 如果有其他高级设置选项，你可以根据需要进行调整。
例如，一些设备可能允许你调整多点触摸的灵敏度、手势支持等。
请注意，以上步骤可能会因设备型号和操作系统版本的不同而有所差异。
如果你无法找到触控选项或者对设置过程有疑问，建议查阅设备的用户手册或搜索相关
的操作指南。
触摸屏设计方案
触摸屏设计方案1. 引言触摸屏作为一种用户界面交互方式，已经在电子设备领域中得到广泛应用。
它可以取代物理按键，提供更直观、便捷的操控方式。
本文将介绍一个触摸屏设计方案，包括设计目标、硬件选型、软件开发以及测试计划。
2. 设计目标在设计触摸屏前，首先需要明确设计目标。
以下是本设计方案的目标：•实现高精度触摸控制：触摸屏应该有足够的分辨率和灵敏度，以实现精准的触摸控制。
•支持多点触控：触摸屏应该支持多点触控，以实现更复杂的手势操作。
•高可靠性和稳定性：触摸屏应该具备高可靠性和稳定性，能够在长时间使用中保持正常工作。
•低功耗：触摸屏应该尽可能降低功耗，延长电池续航时间。
•符合人体工程学设计：触摸屏的外形和尺寸应该符合人体工程学的要求，使操作更舒适。
3. 硬件选型选择适合的硬件是设计触摸屏的重要一步。
下面是本设计方案的硬件选型：3.1 触摸屏芯片触摸屏芯片是触摸屏的核心组件，负责将触摸信号转换为数字信号输出。
在选型触摸屏芯片时，需要考虑以下因素：•分辨率：选择具备高分辨率的触摸屏芯片，以获得更准确的触摸控制。
•灵敏度：选择灵敏度高的触摸屏芯片，以提高触摸的响应速度。
•接口类型：触摸屏芯片应支持常用接口类型，比如I2C或SPI，在连接主控芯片时更加方便。
•抗干扰能力：触摸屏芯片应具备较好的抗干扰能力，以减少外部干扰对触摸控制的影响。
3.2 显示屏触摸屏一般与显示屏结合使用，形成一个完整的显示控制系统。
在选型显示屏时，需要考虑以下因素：•分辨率：选择与触摸屏芯片匹配的显示屏，以保证触摸和显示的一致性。
•尺寸和比例：根据应用场景和终端设备的尺寸要求选择合适的显示屏尺寸和比例。
•显示技术：根据应用需求选择合适的显示技术，比如LCD、OLED等。
3.3 控制器控制器是触摸屏与主控芯片之间的桥梁，负责将触摸信号传输给主控芯片，并接收主控芯片发送的指令。
在选型控制器时，需要考虑以下因素：•接口类型：选择与主控芯片兼容的控制器，以确保信号传输的稳定性。
多点触控(Multi-Touch)屏幕技术综述
多点触控(Multi-Touch)屏幕技术综述多点触控（Multi-Touch）屏幕技术综述摘要：随着iPhone等触控手机和平板电脑的日益火爆，人机互动领域成为新时尚热点，人们追求这种效果华丽、科技感强大的触控技术产品。
多点触控技术，支持复杂的姿势识别，通过手势操作，可以实现放大缩小图像等功能。
从此，人们可以甩开鼠标键盘，用双手就可以浏览图片、拖拽文件，甚至大玩游戏，一点一拨之间就轻松体验到充满科技乐趣的全新产品。
本文将从多点触控技术的定义，发展，当前应用，主要的研究方法分类和发展前景这几个发面对多点触控技术进行综述。
关键词：多点触控；Multi-touch；多通道交互技术1、多点触控（Multi-Touch）屏幕技术定义多点触控(又称多重触控、多点感应、多重感应，英译为Multi-touch或Multi-touch)是一项由电脑使用者透过数只手指达至图像应用控制的输入技术。
是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备（如鼠标、键盘等）的情况下进行计算机的人机交互操作[1]。
多点触控系统特点:1、多点触控是在同一显示界面上的多点或多用户的交互操作模式，摒弃了键盘、鼠标的单点操作方式。
2、用户可通过双手进行单点触摸，也可以以单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸屏幕，实现随心所欲地操控，从而更好更全面地了解对象的相关特征（文字、录像、图片、卫片、三维模拟等信息）。
3、可根据客户需求，订制相应的触控板，触摸软件以及多媒体系统；可以与专业图形软件配合使用。
2、多点触控（Multi-Touch）屏幕技术发展历史多点触控技术始于1982年由多伦多大学发明的感应食指指压的多点触控屏幕。
同年贝尔实验室发表了首份探讨触控技术的学术文献。
1984年，贝尔实验室研制出一种能够以多于一只手控制改变画面的触屏。
同时上述于多伦多大学的一组开发人员终止了相关硬件技术的研发，把研发方向转移至软件及界面上，期望能接续贝尔实验室的研发工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多点触摸互动桌面系统设计与实现
王毅刚，吴国华
（杭州电子科技大学 图形图像研究所，杭州 310018）
摘要：计算机多点触摸技术是人机交互领域中的热门技术，多点触摸系统作为一种未来
的交互概念已逐渐在商业领域发展起来并逐步推向大众。
本文提出并设计了一种基于计
算机视觉的多点触摸互动桌面系统，解决了红外检测、多点触摸、屏幕拼接、桌面特效
实时渲染等关键技术。
该系统已在2010年上海世博会主题馆展出。
关键词：计算机视觉、红外检测、多点触摸、屏幕拼接、实时渲染、互动桌面
1．引言
计算机多点触摸技术是人机交互领域研究中的一个技术热点，近年来已逐步在商业
领域发展起来。
像Apple、Microsoft、NYU等著名公司和研究机构已经将多点触摸系统
作为一种未来的交互概念正在推向大众。
可以预见，在不远的将来，多点触摸系统将更
加深入我们的生活。
由于目前我们接触的多点交互系统运算的复杂性，而为了提高系统效率，很大程度
上限制了实时三维交互技术在多点交互系统中的运用，因此目前市场上看到的比较成熟
的多点交互系统都是以二维或非实时三维画面为主。
本文将介绍一种基于计算机视觉的多点触摸三维互动桌面系统，介绍系统总体的硬
件结构设计和软件设计，给出红外检测、多点触摸、屏幕拼接、桌面三维效果实时渲染
等关键技术的实现原理和过程。
2．系统总体结构设计
系统总体结构如图1所示。
采用两个投影机投出桌面效果，两个投影机投出的画面
有部
分重叠区域，采用屏幕拼接技术实现桌面效果的无缝拼接。
桌面边缘放置一圈红外发光二极管作为红外源，当手指触摸到桌面时，会将红外光反射到摄像头，再将摄像头采集到的图像作灰度变换、平滑去噪、去除背景、分割目标等处理，从而得到触摸点的位置。
最后，系统根据触摸点的位置，实时更新和渲染桌面效果。
根据以上结构，系统各模块如图2所示。
3．关键技术及系统实现
3.1 多点触摸
多点触摸(Multi-Touch)是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备下同时接受来自屏幕上多个点进行计算机的人机交互操作。
多点触摸可分为LLP、FTIR、ToughtLight、Optical Touch等几种类型。
本文采用FTIR（受抑全内反射技术）
实现多点触摸。
图1系统总体结构图
图2 系统总体模块图
FTIR技术原理如图3所示。
当光线从光密介质射入光疏介质且入射角大于全反射临界角时，在两介质分界面处将发生全反射。
空气相对普通玻璃介质是光疏介质。
当红外线从侧面射入玻璃介质时，由于红外线透过玻璃介质入射到空气中的入射角一般大于全反射临界角，所以红外LED射出的光线大部分不会透过玻璃介质射入空气之中。
当利用手指和屏幕的接触时，破坏玻璃屏幕的全反射，从而有光从手指反射出屏幕的平面。
LED发出的红外光线照射到手指尖上，从而使得手指的指尖特别亮。
图3 FTIR—受抑全内反射图
当手指触摸介质，就会有亮点信号显示出来。
用红外摄像头把屏幕背面拍摄下来，然后通过计算机识别出每个亮点的位置，与程序相结合，就可以实现丰富的多点触摸效果。
3.2 屏幕拼接
由于单台显示设备所能显示的画面大小和精度有限，本文采用将两台投影机拼接起来的方式形成一个逻辑上统一的大屏幕。
屏幕拼接的一个难题是投影仪的定位，投影仪只有与投影幕垂直时才能得到矩形的图像，否则就会产生梯形失真。
并且两个投影机在垂直和水平位置上的偏差，会导致投出的画面会存在大小、位置和方向上的偏差，如图4所示。
图4 投影机投出的原始画面 图5 经过几何校准的投影机画面 对于投影机投出画面的梯形失真和位置偏差，本文的解决方法如下：
1.旋转投影画面，使画面的中心线与水平线平行；
2.平移投影画面，使画面的中心线与水平线重叠；
3.缩放投影画面，使两个投影机的画面大小一致；
4.对投影画面作梯形校准，使投出的画面呈方形；
5.多次重复上述步骤，直到两个投影机的画面完全一致，如图5所示。
经过几何校正，投影幕上得到的图像是非扭曲的。
相邻的两个子图像有两种排列方法：图像不重叠，让它们紧密地排列在一起；相邻的图像部分重叠。
第一种方法被称之为硬拼接，处理简单，但会形成一条无法消除的缝。
根据人眼对颜色缓慢变化要迟钝得多的特性，将相邻的图像部分重叠，使颜色平滑地从一边过渡到另一边，这种方法被称之为边缘融合（软拼）。
本文采用软拼的方式，用Alpha Mask方法，赋给重叠区每个象素的亮度一个权值，并使同一位置的权值和为1。
3.3 桌面三维效果实时绘制和交互设计
由于目前我们接触的多点交互系统运算的复杂性，而为了提高系统效率，很大程度上限制了实时三维交互技术在多点交互系统中的运用，因此目前市场上看到的比较成熟的多点交互系统都是以二维或非实时三维画面为主。
本文以三维方式实时渲染桌面交互效果。
三维场景的真实感实时渲染包括三维建模、光照、纹理贴图、骨骼动画、阴影生成等技术。
系统的交互设计用红外摄像头采集桌面背景图像，然后作灰度变换、平滑去噪、去除背景、分割目标等处理，得到触摸点的位置。
最后，系统根据触摸点的位置，实时更新桌面效果。
3.4 系统实现
根据以上设计，采用VC++2008、OpenCV和OpenGL作为开发工具，实现了一款互动桌面系统，部分桌面效果如图6、7所示。
图6桌面显示的是水波效果，桌面随着手指的触摸和滑动会产生水纹和波光粼粼的效果，图7桌面显示的是鱼游动的效果，当手指点到鱼上时，会显示带有一句话的对话框。
图6 水波互动效果 图7 鱼互动效果
4．结束语
本文介绍了设计与实现多点触摸互动桌面系统的主要技术和原理，按照这些技术可设计开发出一种具有较高真实感、实时性、交互性和娱乐性的桌面互动系统。
但由于篇幅有限，有些技术未能深入介绍。
此外，进一步完善系统，以适应不同领域的需求还有很多工作要做。
5．参考文献：
[1] 李谦升.基于计算机视觉的多点触摸系统的设计与实现[D].上海大学,2008,04.
[2] 蒋飞.Papervision3D在计算机多点触摸领域的研究及运用[D].上海大学,2009,04.
[3] 曹双喜,陈福民.多投影仪拼接显示的实现[J].计算机工程与应
用,2005,2:84-86.
多点触摸互动桌面系统设计与实现
作者：王毅刚， 吴国华
作者单位：杭州电子科技大学图形图像研究所，杭州 310018本文链接：/Conference_7465967.aspx。