【51CTO原创】近些年来,个人计算机无论从数据存储量还是处理器运算速度的角度来讲,都得到了大幅的提升。但是人机交换技术基本上还是停留在原地,没有实际的进展。但是随着苹果公司的Iphone和微软的Surface电脑(如图1)的上市,这一现象将有大幅改观。而Iphone和Surface最吸引人的地方,莫过于它独特的多点触控(Multi-Touch)技术。
多点触控技术宣扬的多重输入模式完全颠覆了传统的单指点击概念,两个手指的拿捏之间,快捷的完成画面的缩放或者屏幕的控制。基于计算机视觉和模式识别技术的多点触摸,看似只是简单的将传统的单点输入衍生到了多点输入上,但是实质上这是输入技术的一次革命。如果将支持多点触摸技术的触摸屏或者触控板发展成高清摄像头,再配合3D的投影技术和动作识别,那么就可以告别传统的键盘鼠标的输入方式。科幻电影里那种对着3D投影操作计算机的场景也不会再是幻想了。
图1
而微软最新推出的Windows 7操作系统最抢眼的一个亮点就是支持多点触摸技术。随着触摸屏技术的不断发展,Windows 7有了可以让触摸屏发挥的软件空间,让多点触摸技术应用更加广泛。借助Windows 7和多点触摸屏,您只需要手指就可以浏览网页,查阅图片。Windows系统很早便开始支持触控操作,但是Windows 7进一步将它扩展到电脑的各个角落。无论是加大的开始菜单图标,还是改进的Tablet PC输入面板(如图2),都为输入操作提供了便利。常用的Windows 7程序也都支持触摸操作,您可以用手指在画图程序中创作,也可以通过Surface Collage对数码图片进行调整和拼贴,并且把它们保存成桌面背景。
Windows 7中引入的多点触摸的概念可以理解成一个屏幕多点操作。多点触摸绝不仅仅是将单点输入扩展到多点输入这么简单。由于是多点触摸,计算机可以感应到输入的快慢与力度,可以对用户的动作进行识别,因此使得系统操作更加人性化。
而多点触摸在Windows 7下是如何工作的呢?下面让我们去一探究竟。
多点触摸技术可以分解为两个方面:信号采集与动作识别。传统的触摸屏仅仅支持单点操作,如果多个点同时别触碰,则会出现输入混乱的现象。而为了实现多点触摸,就必须采用和单点触摸屏完全不同的结构,这不仅仅是增加几条信号线而已。多点触摸屏在面板上划分出许多个独立的触控单元,当手指从一个单元转移到另一个单元时,便会产生信号输出。而支持触摸点的数目与屏幕的构造和系统有关。苹果公司的Iphone只能支持两个手指的操作,而微软的Surface电脑可以实现对52个触摸点的响应(如图3)。而在动作识别方面,操作系统需要做的工作就很多了。
首先需要对特征点的输入信号进行预处理,排除干扰。然后对特征点进行跟踪,通常采用最小距离优先算法(MDF),在一系列信号(图像)中识别特征点。接下来,就需要对检测出的动作进行识别,这是一种决策分析的过程。有很多动作存在着混淆性。例如从左到右的特征点移动是用户的拖动行为还是翻页行为呢?这就需要依靠提取特征向量和样本训练来完成。Windows 7将多点触摸输入分为手势(gesture)和轻击(flick)。手势指手指在屏幕上的快速移动,可以实现缩放,旋转,卷动等操作。而轻击通常用来执行导航和编辑命令,例如在屏幕上方轻击就可以返回前一页,屏幕下方的轻击操作可以前进到下一页。
多点触摸技术是人机交互方式的一场革命,相信随着Windows 7的进一步普及,会有更多的厂商,更多的应用程序加入到多点触控的行列中来。
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