显示器的多重触控原理
解析液晶显示器的多重触控技术
(2019-10-22)河南郑州科技市场IT产品配送网-郑州电脑手机测评中心
液晶显示器多重触控技术(多点触摸技术)正在改变人们的生活。与现有单指操作的触摸设备不同，多重触控就好像鼠标一样，通过该技术你可以随意控制屏幕上任意的图形，可让每个指头都在屏幕上任意驰骋。
让键鼠不再是标配
有了重触控技术，操作电脑的时候就不再需要鼠标键盘，我们只要在屏幕上滑动5个手指，屏幕上便会显示5条独立的线条，看起来十分酷。微软对多重触控技术也是钟爱有加。Surface就是微软的第一款具备多重触控技术的电脑。该电脑没有鼠标键盘，只通过触摸方式来进行交互。微软已决定在下一代操作系统Windows 7中全面采用多重触控技术，目前微软已展示了其系统中应用的这种技术。在演示中，微软人员进行了用手指操作个人电脑中存储的图片和地图的应用演示，包括用手指随意移动电脑屏幕上显示的图片，以两指进行图片的缩放、旋转，还用手指敲击屏幕上显示的钢琴键盘演奏音乐
河南科技市场提示：说到允许多个用户多个手指同时操控的多重触控技术(Multi-Touch)，还要提到iPhone，它允许用户在触摸屏上进行更加复杂的操控。只需手指轻轻划过，就能完成对图标的调整，就能将照片放大、缩小、移动。而通过多手指操作，还能实现滑动、滚动和按键操控功能，让人感到该技术的强大。
脱胎于电容式触摸屏的多重触控技术
多重触控技术正带领用户走入一种新的人和信息之间的交互方式。而多重触控技术究竟是如何实现的呢?多重触控技术是普通的触摸屏技术的延伸，要了解多重触控技术还需从目前主流的触摸屏技术谈起。
触摸屏，其是一种根据显示屏表面接触(如用手指、笔或其他物体)，靠电脑来识别其位置和模糊指令的装置。常见的触摸显示屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成，触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接收到信号后送到触摸屏控制器。而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，同时接收CPU发来的命令并加以执行。
触摸屏从技术上来看，主要可分为电阻式触摸屏、电容式触摸屏、波动式触摸屏(含红外线式和表面声波触摸屏)等几大类型。成本较低的电阻式触摸屏是目前应用的主流，电阻触摸屏的屏体部分是一块贴在显示器表面的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，在表面保护涂层和基层之间有两层透明弱导电层ITO(氧化铟)，分别对应X、Y轴，当手指接触屏幕，两层ITO导电层出现一个接触点，触摸产生的压力会使两导电层接通，按压不同的点时，该点到输出端的电阻值也不同，即可得触摸点的Y轴坐标和X轴的坐标。电阻式触摸屏是单点式触摸屏的代表，其在目前市场上应用较广。
电容式触摸屏被很多业内人士看作是未来触摸屏技术发展的主要方向，重触控技术也是采用的该技术。电容式触摸屏是在显示屏玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质，当手指触摸在金属层上时，让与金属层相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。电容式触控又可分为表面电容式触控、投影电容式等触控屏幕，表面电容式触控适合大尺寸面板应用，投影电容式触控屏幕则适合使用于中、小尺寸面板。
电容式触摸屏相比电阻式触摸屏其具备以下优势：1.电阻式触摸屏需要施加一定压力(手写笔等硬物)才能实现触控，而电容式触摸屏只需用手指轻触就能完成操控。2.电阻式触摸屏只能实现单指触控，而电容式触摸屏可实现多指触控。3.电阻式触摸屏采用塑料外层，它的ITO涂层比较薄且容易脆断(涂得太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度)，而采用玻璃外壳的电容式触摸屏分辨率更高、透光率更佳，防火、防刮、防污尘、防静电特性更高，且无需校正、使用寿命也更长。
多重触控技术是这样实现的
多重触控系统作为运用多个手指进行触控式的操控方式，与只能接受单点输入的触摸屏幕相比，多重触控屏幕许用户在多个地方同时触摸显示屏，以便能够对网页或图片进行伸缩和旋转等操作。如iPhone允许两个手指操作(又称作“双重触控”)，而微软的Surface电脑则可在52个触摸点上同时做出响应。
与只能接受单点输入的触摸屏幕相比，多点触控在实际应用中被分为两个层面，其一是主控芯片能够同时采集多点信号，其二是能够判断每路手指触摸信号的意义，也就是所谓的能够为用户提供手势识别功能。
而为了实现多点触控功能，多重触控屏与单点触摸屏采用了完全不同的结构——相比传统的单点触摸屏4pin或5pin的少量信号线，多点触摸屏幕在导电层上划分出了更多独立的触控单元，并且每个触控单元可通过独立的引线连接到外部电路。由于所有的触控单元呈矩阵形排布，所以无论用户手指接触到哪一个部分，系统都能够对相应手指动作产生反应。如用户的手指触摸到屏幕上的某个部位时，会从相应的检测线输出信号，手指移动到另一个部位时，则从另外的检测线输出信号，从而实现多重触控。
并且，从原理上来看，多重触摸屏可以支持非常多的触摸点，这样根据不同需求，开发者可为触摸屏设置不同的信号采集点和触摸点。实际需要支持几个触摸点，最终由DSP芯片以及软件来决定。
值得关注的是，目前，苹果公司已申请有两个多点触摸屏专利——自电容(self capacitance)型和互电容(mutual capacitance)型。从使用角度看，自电容和互电容型两种触摸屏并无区别，所不同的是它们的结构。互电容型触摸屏有相互隔离的，而自电容型触摸屏里只有一层透明的电极。
当然，要想实现多重触控技术除了硬件上要布有更多的触摸点外，还需要处理芯片、系统和软件的支持才行。比如支持手势识别技术的芯片和软件，通过这类芯片和软件，才能让系统更清晰的明白你的“心中所想”，这样当你在显示屏幕上，用手指按某一种轨迹滑动，然后离开再接触屏幕，它就能更好的识别出你刚才的具体手势乃至心情。这样你就可以很高效的直接用手指绘制一条直线或者画一个圆，更方便地浏览网页、伸缩和旋转图片，甚至操控很复杂的游戏角色等等。
此外，由于电容式感测技术容易受到静电或者是湿度(如湿的手、汗水、下雨、冷气等)、热度(如硬盘、CPU产生的热量，会让铜箔基板变热膨胀变形产生信号的改变)的影响，产生误判，所以一些前沿厂商为了更精确的实现多重触控和手势识别技术，会邀请包括小孩、大人、各色人种和各行各业人士在内的不同的测试者，来测量他们碰触时的压力、碰触时间、手指宽度和手势习惯，从而再依据测试结果去设计软件。
写在最后：令人侧目的多重触控技术
“手是最好用的工具!”现在主流的人机操作方式都是单触点的，比如鼠标、键盘、普通触摸屏等，当然，鼠标、键盘都可以通过多指和手腕的活动来获得暂态的多触点效果，这也是其在使用方便度上高于普通触摸屏的主要原因。而与鼠标、键盘这种只能在暂态上同时实现多个的多触点的效果不同，多重触控技术可以在显示屏上更直接的产生多个独立控制的触点，让人类的操控潜能可以尽情发挥出来。所以，当多重触控技术与具备自然界最灵活的手联姻之后，其带来的便利性是其他操控方式所不能比拟的。
不得不说，多重触控技术是一个很酷的技术，这种技术首先会用在笔记本和游戏机上。如 Tablet PC这类笔记本产品虽大多标配了触摸屏和手写笔，但阻碍其发展的也正是操控性不好的触摸屏和手写笔(如识别率不高，纠错过程太费时间)。而多重触控技术的出现正好可弥补Tablet PC的一些不足。通过多重触控技术，让Tablet PC的触摸操作不再只是简单的点、写、按，还可用多只手指缩放影像，以及随心所欲的进行其他操控。
而多重触控技术一旦与游戏接轨，未来玩家便可直接在大屏幕前用十指完成角色操控、排兵布阵、挥掌攻击等应用，其对未来游戏业的潜在影响不言而喻。
相比单指触摸的普通触摸屏技术，多指感触的多重触控技术为我们揭开了一种新的人机互动概念，其必将为我们带来更丰富的交互体验。而多重触控技术会不会彻底取代鼠标呢?目前看来还不会，就好比对于一款优良的组合散热系统，风扇和热管同等重要一样，它们的作用类似但功用不同，相互交织更能无所不能。多重触摸屏技术的魅力正将闪现。
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