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多點(diǎn)觸摸技術(shù)

微軟多點(diǎn)觸控技術(shù)及5款多點(diǎn)觸控鼠標(biāo)歷程解析

    2008年,多點(diǎn)觸控技術(shù)的出現(xiàn)給人機(jī)交互領(lǐng)域帶來新一輪變革。多點(diǎn)觸控技術(shù)的興起,可以在不增加操作用戶現(xiàn)在有機(jī)會更靈巧地處理數(shù)字內(nèi)容。全面支持多點(diǎn)觸控技術(shù)的Windows 7也已進(jìn)入研發(fā)的最后階段。微軟有三支研發(fā)團(tuán)隊(duì)不約而同的想到要開發(fā)一款,基于Windows7開發(fā)一款多觸點(diǎn)外設(shè)設(shè)備!這個想法一經(jīng)提出,便一發(fā)不可收。很快,它有了一個專屬的名字——Mouse 2.0。

    項(xiàng)目確定之后,三個團(tuán)隊(duì)同時開始異地研發(fā),經(jīng)過便是無數(shù)次的思考,演算,設(shè)計(jì),修改。近一年的的跨地區(qū)交互合作。到2009年,五個采用不同技術(shù)原理、造型迥異的Mouse 2.0 鼠標(biāo)原型機(jī)被先后設(shè)計(jì)出來。

五種多點(diǎn)觸控鼠標(biāo)原型

    五款由不同研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的Mouse2.0鼠標(biāo)原型機(jī),都有一個共同點(diǎn),就是支持多點(diǎn)觸控手勢操作的同時,不會對各種常規(guī)性鼠標(biāo)操作造成負(fù)面影響。多點(diǎn)觸控鼠標(biāo)能讓用戶以最輕松快捷的方式上手并熟練使用。

Mouse2.0原型機(jī)一號:FTIR Mouse

    一號原型機(jī)名字為FTIR Mouse。使用通用技術(shù),在觸控表面上實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控輸入。紅外光源發(fā)射紅外線射入厚度8mm以上的透明亞克力板,光線在亞克力不停進(jìn)行反射,當(dāng)手指觸摸到亞克力表面時,全內(nèi)反射被破壞,光線被手指反射出亞克力板,然后使用可捕捉表面圖像的紅外成像設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣,經(jīng)由MCU分析,識別出用戶操作動作。

Mouse2.0原型機(jī)一號:FTIR Mouse

原型機(jī)一號:FTIR Mouse

    不過一號原型機(jī)最大的缺陷,就是其所使用的紅外成像設(shè)備,可能受陽光及其它紅外光源的影響;造成識別錯誤或無法識別,考慮到技術(shù)實(shí)用性,一號原型機(jī)FTIR Mouse和其所使用的技術(shù),最終未能與用戶見面。

Mouse2.0原型機(jī)二號:Orb Mouse

 

    二號原型機(jī)名為Orb Mouse,同一號原型機(jī)一樣,也是采用紅外光源和紅外成像設(shè)備,來實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)前端半球表面上的多點(diǎn)傳感。但設(shè)計(jì)原理與FTIR Mouse有著本質(zhì)上的區(qū)別。Orb Mouse內(nèi)部光線是從設(shè)備的中心向外散射,當(dāng)用戶手指接受鼠標(biāo)前端半球形表面時,即可將紅外線反射回鼠標(biāo)內(nèi)。

 

原型機(jī)二號:Orb Mouse
原型機(jī)二號:Orb Mouse
 

    盡管設(shè)計(jì)原理與一號原型機(jī)有著本質(zhì)上的區(qū)別。但同樣使用紅外光源和紅外成像設(shè)備,為Orb Mouse帶來了同一號原型機(jī)同樣的困擾。日光及其它常見光源對鼠標(biāo)多點(diǎn)觸控操作識別所帶來的干擾,同樣存在在Orb Mouse身上,最終Orb Mouse也未能有緣與用戶見面。

Mouse2.0原型機(jī)三號:Cap Mouse

 

  原型機(jī)三號:Cap Mouse
  原型機(jī)三號:Cap Mouse
 

    三號原型機(jī)名為:Cap Mouse,與前兩款原型機(jī)不同的是,Cap Mouse沒有使用紅外傳感技術(shù),改為使用技術(shù)相對成熟的電容傳感電極矩陣,來同時檢測觸控表面多個手指位置及運(yùn)動軌跡。而在Cap Mouse之前,采用這一技術(shù)設(shè)計(jì)的鼠標(biāo),使用電容傳感來檢測點(diǎn)擊、滾動或單個手指的位置。相信對于外設(shè)產(chǎn)品較為熟悉的玩家,已經(jīng)可以從Cap Mouse上看到某款鼠標(biāo)的影子。沒錯,正是因?yàn)镃ap Mouse的成功,才誕生了后來大名鼎鼎的Touch Mouse鼠標(biāo)。


Mouse2.0原型機(jī)四號:Side Mouse

    盡管微軟后來以原型機(jī)三號為基礎(chǔ),成功的推出了Touch Mouse鼠標(biāo),但對于從不缺乏創(chuàng)意的微軟硬件來說,這并不能代表四、五號原型機(jī)表現(xiàn)平平。四號原型機(jī)名為:Side Mouse。與前面三款原型機(jī)完全不同的是,Side Mouse的觸控表面不在鼠標(biāo)本體上,而存在于鼠標(biāo)周邊區(qū)域。Side Mouse可以檢測到用戶觸摸桌面時的動作。

 

原型機(jī)四號:Side Mouse
原型機(jī)四號:Side Mouse
 

    Side Mouse在使用時,位于手掌下方,用戶手指可直觸鼠標(biāo)設(shè)備前方桌面。它使用內(nèi)部攝像頭和紅外激光器進(jìn)行傳感。在Side Mouse前方締造出一個多點(diǎn)觸控區(qū),該區(qū)域不受設(shè)備表面限制,可讓輸入?yún)^(qū)域超出鼠標(biāo)體積限制。盡管這一設(shè)想極富創(chuàng)意,但使用成像設(shè)備進(jìn)行動作檢測,則意味著Side Mouse也同一、二號原型機(jī)一樣,受到日光等其它光源的干擾。

Mouse2.0原型機(jī)五號:Arty Mouse

 

原型機(jī)五號:Arty Mouse
原型機(jī)五號:Arty Mouse
 

    五號原型機(jī):Arty Mouse可以說是長的最不像鼠標(biāo)的原型機(jī),怪異的造型設(shè)計(jì),使其看起來類似外星生物的頭部。Arty Mouse具有三個傳統(tǒng)的光電鼠標(biāo)傳感器,一個在用戶手掌下面,用于追蹤手掌移動。另外兩個在鉸鏈臂下面,用于采集拇指和食指的移動數(shù)據(jù)。與之前提到的電容或攝像頭傳感技術(shù)相比,Arty Mouse可以提供極高的傳感保真度,能夠支持精妙細(xì)微的觸控手勢。不過缺點(diǎn)也相對較為明顯,用戶使用習(xí)慣和僅支持兩點(diǎn)觸控,讓Arty Mouse最終香消玉殞。

承前啟后 Touch Mouse誕生

    由于三號原型機(jī)Cap Mouse,具有著與傳統(tǒng)鼠標(biāo)相似的外型,其所具有的多點(diǎn)觸控功能,更像是在傳統(tǒng)鼠標(biāo)操作上的一種延伸。它同時具備了傳統(tǒng)鼠標(biāo)和未來鼠標(biāo)的特征,用戶可以通過多點(diǎn)觸控的方式,過渡到更為自然的人機(jī)交互。

 

Mouse2.0最終產(chǎn)品:Touch Mouse
Mouse2.0最終產(chǎn)品:Touch Mouse
 

    最終,研發(fā)團(tuán)隊(duì)選擇了以電容傳感技術(shù)為基礎(chǔ)的Cap Mouse,作為Mouse2.0的最終解決方案。將其產(chǎn)品化。因?yàn)橄啾扔谠蜋C(jī),Cap Mouse與觸摸屏的感覺更為貼近,既能便利實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作,又便于在表面添加多點(diǎn)、多手勢操控的新功能。微軟硬件將五個原型機(jī)在設(shè)計(jì)階段的種種構(gòu)思,盡可能的集中于Cap Mouse之上,推出了全新的Touch Mouse。

 

Touch Mouse使用說明
Touch Mouse使用說明
 

    Touch Mouse采用與傳統(tǒng)鼠標(biāo)相類似的造型設(shè)計(jì),鼠標(biāo)表面為整體式按鍵,表面布有十字花紋的區(qū)域,均具有多點(diǎn)觸控功能,可以看到Touch Mouse的觸控區(qū)域,占鼠標(biāo)表面一半以上。用戶可以超大的觸控表面上進(jìn)行各種不同操作手勢,完成各種操作。Touch Mouse的誕生,標(biāo)志著鼠標(biāo)上的多點(diǎn)觸控技術(shù),達(dá)到了一個全新的高峰。


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