211service.com
Lepší a levnější vícedotykové rozhraní
Během několika posledních let si svět vícedotykové displeje zamiloval. Ale dnešní spotřebitelská rozhraní mají určité nevýhody: dotykové obrazovky, jako jsou ty na iPhonu a připravované elektronické čtečce Plastic Logic, fungují pouze s prstem, nikoli stylusem nebo dokonce rukou v rukavici. Jiné displeje, jako jsou nástěnné obrazovky Microsoft Surface a Perceptive Pixel, jsou tuhé, relativně drahé a v současnosti poměrně objemné.
Přítlačná podložka: Vědci z New York University vyvinuli levnou podložku citlivou na tlak, která vytváří obrazy předmětů, které jsou s ní v kontaktu, jako je ruka (nahoře) a konečky prstů (dole). Výzkumníci postavili prototyp podložky, která se připojuje k počítači a zobrazuje 3D tlakový obraz ruky uživatele (dole).
Nový výzkum z New York University však slibuje vytvořit multidotyková rozhraní, která jsou levná a flexibilní a mohou být používána prsty i předměty. Technologie nazvaná Inexpensive Multi-Touch Pressure Acquisition Devices (IMPAD) může být vyrobena z tenkého papíru, lze ji snadno zmenšit, aby se vešla na malá přenosná zařízení, nebo ji lze zvětšit tak, aby pokryla celý stůl nebo stěnu. Vědci představí IMPAD příští týden na konferenci Konference Computer Human Interaction v Bostonu.
iPhone zachycuje informace o dotyku měřením změny kapacity, když se prst nebo jiný vodivý předmět dostane do kontaktu s displejem. Povrchové obrazovky používají kamery ke sledování polohy objektů na desce stolu. Displeje Perceptive Pixel také používají fotoaparáty, ale jiným způsobem. Tyto kamery se používají ke sledování infračerveného světla, když se rozptyluje v přítomnosti prstu nebo stylusu. Zatímco dotykové obrazovky Perceptive Pixel shromažďují informace o tlaku, je stále nepraktické používat fotoaparáty pro menší nebo dotyková rozhraní. IMPAD zaujímá odlišný přístup měřením změny elektrického odporu, když osoba nebo předmět vyvine jiný tlak na speciálně navrženou podložku, sestávající pouze z několika vrstev materiálů.
Jedním z problémů, který byl endemický pro vícedotykové senzory, je... buď se ho dotýkáte, nebo ne, vysvětluje Ken Perlin , profesor mediálního výzkumu na NYU. Značné množství potenciálně užitečných informací je zahozeno, protože senzor nezachycuje jemnosti. Ale s dotykovou podložkou citlivou na tlak může zařízení vidět, jak silně člověk tlačí, a otevírá tak další dimenzi uživatelského rozhraní. Výzkumníci prokázali, že jejich dotykovou podložku citlivou na tlak lze použít pro virtuální sochařské a malířské aplikace a pro simulovanou myš s levým kliknutím, pravým kliknutím a tažením, stejně jako pro hudební nástroje, jako je klavírní klávesnice. (Viz video.)
Hardware, který tvoří předvedený prototyp, je relativně přímočarý, vysvětluje Ilja Rosenberg , postgraduální výzkumník a hlavní autor článku IMPAD. Skládá se ze dvou plastových listů, asi 8 palců na 10 palců, každý s rovnoběžnými řadami elektrod, vzdálených od sebe čtvrt palce. Listy jsou uspořádány tak, že se elektrody kříží a vytvářejí mřížku; každá křižovatka je v podstatě snímač tlaku. Rozhodující je, že oba listy jsou pokryty vrstvou rezistoru citlivého na sílu (FSR), což je druh inkoustu, který má na svém povrchu mikroskopické hrbolky. Když je něco potažené inkoustem stlačeno, hrbolky se pohybují k sobě a dotýkají se a vedou elektřinu. Čím silněji stisknete, tím více to vede, říká Rosenberg.
Inkoust FSR se používá po desetiletí, ale většinou na hudební nástroje, jako jsou elektronické bicí nebo klávesy, říká Rosenberg. Při výrobě své dotykové podložky museli vědci zajistit, aby podložka dokázala detekovat přesné umístění prstu, i když jsou senzory od sebe vzdáleny čtvrt palce – něco, co návrháři elektronických nástrojů nemuseli brát v úvahu.
V ideálním případě chtěli vědci být schopni měřit s rozlišením 100 bodů na čtvereční palec, ale nechtěli komplikace a náklady na zapojení tak velkého počtu senzorů. Vyvinuli proto algoritmus, který přijímá vstup na každém průsečíku elektrod a interpoluje polohu objektu, dokonce i takového malého jako hrot dotykového pera. Umožňuje jim také rozlišovat mezi dvěma prsty, které se tisknou vedle sebe. Výstup z podložky je odeslán do počítače, kde mapuje intenzitu a umístění tlaku. V současné době lze data z celé podložky sbírat 50 až 200krát za sekundu.
Jednoduchost a vysoké rozlišení podložky je jedním z hlavních úspěchů výzkumníků, říká Patrik Baudisch , výzkumný pracovník v Hasso Plattner Institute v Německu a ve společnosti Microsoft Research. Baudisch v současné době spolupracuje s Perlinovou skupinou na projektu IMPAD. Podložka vám poskytuje animovaný obrázek tlaku, ale vychází z ní pouze 20 konektorů, říká. Zní to, jako by to nebyl velký problém, ale díky tomu je možné jej používat na velmi malých mobilních zařízeních, jako je náš nanoTouch , obrazovka o velikosti kreditní karty, která má na zadní a bočních stranách citlivost na dotyk.
Bill Buxton , hlavní výzkumný pracovník společnosti Microsoft, říká, že práce NYU je zajímavá a odlišná v mnoha ohledech, včetně schopnosti vnímat víc než jen prst nebo stylus. Můžete použít cokoli, co nejlépe vyhovuje danému úkolu, říká. Také poznamenává, že zatímco prototyp je neprůhledná dotyková podložka, koncept by mohl být snadno aplikován na připravované flexibilní displeje, protože inkoust a elektrody mohou být průhledné.
Jeff Han z Perceptive Pixel souhlasí s tím, že zachycování informací o velikosti síly působící na obrazovku je důležitou součástí dotykového rozhraní. Poznamenává však, že integrace takového snímače s vysoce věrným displejem je obtížná část. Zajistit, aby dotykové rozhraní a displej spolu dobře fungovaly, je stále velkou výzvou.
Perlin říká, že si představuje, že technologie nahradí kapacitní dotykové obrazovky, zejména v mobilních telefonech. Nemocniční lůžka a invalidní vozíky mohou být také vybaveny obrazovkami IMPAD, které indikují, kdy se mohou objevit otlaky. Stavební materiály by mohly využívat technologii k monitorování napětí na budovách a vnější vrstvy podobné kůži by mohly být vyrobeny pro roboty, které dokážou detekovat dotyk.
Výzkumníci jsou v současné době v prvních fázích formování spinoff společnosti, aby otestovali komerční možnosti technologie.