懸浮觸控不是噱頭 智能機(jī)屏幕技術(shù)詳解

    前不久，索尼發(fā)布了其最新研發(fā)的“懸浮觸摸”屏幕技術(shù)，吸引了眾人的眼球，很多人對(duì)此表示期待，但也有人認(rèn)為噱頭大于實(shí)用。實(shí)際上，自從觸控屏 幕出現(xiàn)以來(lái)，人們就沒(méi)有停止過(guò)對(duì)新屏幕技術(shù)的追求。從早期的電阻屏到現(xiàn)在的電容屏，各手機(jī)廠商也不斷的研發(fā)自己的屏幕技術(shù)，比如，索尼的懸浮觸摸技術(shù)、 WhiteMagic技術(shù)，諾基亞的CBD技術(shù)，LG的NOVA技術(shù)，以及最為大家熟悉的蘋(píng)果的視網(wǎng)膜技術(shù)等等，每一項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新，都為屏幕顯示效果帶來(lái) 重大變革。那么這些技術(shù)到底是怎么回事呢？今天筆者逐一為大家進(jìn)行講解，希望能對(duì)大家有所幫助。

    懸浮屏幕技術(shù)

    索尼最新發(fā)表的智能手機(jī)Xperia sola(MT27i)最為引人注意的新特性就是全新的Magic floating touch(懸浮觸摸)技術(shù)，它可是讓用戶(hù)手指在不接觸手機(jī)的情況下對(duì)屏幕進(jìn)行觸摸操作。不過(guò)很多人認(rèn)為這只是一個(gè)噱頭，沒(méi)有太多實(shí)際意義。這樣的說(shuō)法顯 然是錯(cuò)誤的，一項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)一定會(huì)有它存在的意義。只不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)還處在試驗(yàn)階段，暫時(shí)只有Xperia sola內(nèi)置的瀏覽器和動(dòng)態(tài)桌面支持該技術(shù)，用戶(hù)可以不接觸屏幕而進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)的瀏覽，或與桌面互動(dòng)。之后這一技術(shù)將公開(kāi)給開(kāi)發(fā)者共第三方應(yīng)用使用。可以預(yù)見(jiàn) 到，將來(lái)會(huì)有更多新奇的應(yīng)用和游戲應(yīng)用到這項(xiàng)技術(shù)。

    索尼移動(dòng)表示在Xperia sola屏幕中置入了Cypress技術(shù)，并詳細(xì)解釋了懸浮觸控技術(shù)的工作原理。基本說(shuō)來(lái)是，索尼移動(dòng)連接了兩種電容式傳感器：自電容和互電容。自電容可 以擁有更強(qiáng)大的信號(hào)強(qiáng)度，檢測(cè)距離范圍可達(dá)20mm，但局限是，僅能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)觸摸。為此，索尼添加了互電容傳感器，以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控。

    懸浮觸控技術(shù)的工作原理

    懸浮觸控技術(shù)的工作原理是怎樣的呢？索尼移動(dòng)的研究工程師及技術(shù)聯(lián)合發(fā)明者Erik Hellman，對(duì)懸浮觸控技術(shù)做了詳細(xì)的說(shuō)明：

    與許多智能手機(jī)一樣，Xperia sola使用電容式觸摸感應(yīng)來(lái)記錄用戶(hù)在屏幕上的輸入。觸摸手機(jī)屏幕時(shí)發(fā)生的事件被稱(chēng)為觸碰事件。電容式觸摸通過(guò)覆蓋在手機(jī)上的X-Y電極網(wǎng)格工作，運(yùn)用 上面的電壓。當(dāng)有手指靠近電極時(shí)，電容會(huì)改變，而且可以被測(cè)量。通過(guò)比較所有電極的測(cè)量值，就可以準(zhǔn)確定位手指的位置點(diǎn)。

    觸摸屏上有兩種電容式傳感器，互電容和自電容。互電容，用于實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸檢測(cè)。自電容能夠產(chǎn)生比互電容強(qiáng)大的信號(hào)，檢測(cè)更遠(yuǎn)的手指感應(yīng)，但由于一種被成為“鬼影(ghosting)”的效應(yīng)，無(wú)法進(jìn)行多點(diǎn)檢測(cè)。

    互電容實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控

    擁有互電容，上圖中的每一個(gè)線條交叉點(diǎn)都會(huì)形成平行板電容器。這意味著，每一個(gè)交叉點(diǎn)都是一個(gè)電容器，進(jìn)而保證可以將測(cè)量精確到每一根手指，實(shí) 現(xiàn)多點(diǎn)觸控。然而，因?yàn)閮筛�線之間的交叉點(diǎn)面積很小，使得傳感器的電場(chǎng)也很小。傳感器如此之小，以至于信號(hào)強(qiáng)度很低，無(wú)法感應(yīng)到那些非常弱小的信號(hào)。因 此，當(dāng)用戶(hù)的手指在屏幕上懸停時(shí)，互電容傳感器就無(wú)法感應(yīng)到信號(hào)。

    自電容和鬼影效應(yīng)

    在自電容案例下，上圖中的每一根X或者Y線都是一個(gè)電容傳感器。顯然，自電容傳感器要比互電容的大。大傳感器可以創(chuàng)建強(qiáng)大的信號(hào)，使得設(shè)備可 以檢測(cè)到在屏幕上方20mm處的手指。當(dāng)有手指停留在屏幕上或者屏幕上方時(shí)，距離手指最近的傳感器線會(huì)被激活(X1，Y0)。如果檢測(cè)到兩根手指，便會(huì)有 四根線被激活，鬼影效應(yīng)出現(xiàn)。正如上圖顯示的，當(dāng)檢測(cè)到兩根手指時(shí)，會(huì)出現(xiàn)四個(gè)可能的觸碰點(diǎn)(X1，Y0)、(X1，Y2)、(X3，Y0)以及 (X3，Y2)，而正確的組合又是不明確的，進(jìn)而不能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控。

    結(jié)合自電容和互電容，實(shí)現(xiàn)懸浮觸控

    懸浮觸控是通過(guò)在一個(gè)電容觸摸屏幕上，同時(shí)運(yùn)行自電容和互電容來(lái)實(shí)現(xiàn)的�；ル娙萦糜谕瓿烧�常的觸碰感應(yīng)，包括多點(diǎn)觸控。而自電容用于檢測(cè)懸停在 上方的手指。由于懸浮觸控技術(shù)依賴(lài)于自電容，因此不可能實(shí)現(xiàn)懸浮多點(diǎn)觸控。也就是說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行懸浮操作時(shí)，屏幕不支持多點(diǎn)觸控。屏幕只能在接觸觸碰情況下實(shí) 現(xiàn)多點(diǎn)觸控。

    這項(xiàng)技術(shù)是與Cypress Technologies合作開(kāi)發(fā)的。通過(guò)利用現(xiàn)有的電容式觸碰傳感器，降低觸碰錄入的門(mén)檻，就能夠區(qū)分懸浮觸碰和接觸觸碰。所有Android應(yīng)用程序 均能完全正常地工作。只是像以前一樣，僅有明確“聽(tīng)從”懸浮觸控事件的應(yīng)用才會(huì)做出反應(yīng)。也就是說(shuō)，懸浮觸控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要有應(yīng)用內(nèi)部程序的支持。

    關(guān)于開(kāi)發(fā)者的可能性，以及懸浮觸控的初步實(shí)施

    在Xperia sola中，這一功能只能在內(nèi)置的瀏覽器上實(shí)現(xiàn)。內(nèi)置的瀏覽器能觸發(fā)之前的手機(jī)上從未出現(xiàn)過(guò)的“懸停事件”。這種使用案例，以前只有在PC上使用標(biāo)準(zhǔn)鼠標(biāo) 時(shí)被激活。所有現(xiàn)有的、可以做出懸停事件反應(yīng)的網(wǎng)站，均可以在Xperia sola上使用懸浮觸控技術(shù)操作。

    標(biāo)準(zhǔn)的HTML5懸停事件在Xperia手機(jī)原生Android瀏覽器上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。這意味著，Web開(kāi)發(fā)者現(xiàn)已經(jīng)可以借助標(biāo)準(zhǔn)的HTML5懸停 事件利用懸浮觸控技術(shù)。但我們正在為開(kāi)發(fā)者準(zhǔn)備更多有趣的東西。在即將到來(lái)的Xperia sola Android 4.0 ICS升級(jí)中，第三方開(kāi)發(fā)商可以在他們自己的應(yīng)用上利用這項(xiàng)技術(shù)，因?yàn)楣雀枰呀?jīng)為處理懸停事件，在ICS中推出的新開(kāi)源API。

    懸浮觸摸技術(shù)在未來(lái)的應(yīng)用

    通過(guò)上文的解讀，我們了解了懸浮觸摸技術(shù)的工作原理，那么這項(xiàng)技術(shù)到底有什么用呢？我們不妨展開(kāi)一下聯(lián)想。

    大家都知道，電容觸控屏有一個(gè)很大的缺陷，就是在冬天時(shí)，我們只能摘下手套才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行操作，非常不方便。如果懸浮觸摸技術(shù)成熟了，我們完全可以隔著厚厚的手套來(lái)使用觸摸屏幕，這將會(huì)為用戶(hù)帶來(lái)極大的方便。

    在游戲方面，我們也可以充分利用這項(xiàng)技術(shù)，帶來(lái)更好的用戶(hù)體驗(yàn)。比如說(shuō)玩賽車(chē)游戲時(shí)，可以根據(jù)手指按壓的深度來(lái)控制油門(mén)和剎車(chē)的強(qiáng)度，是不是很帶勁，但是，這要求“懸空觸控”的精度要足夠高。

    當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)的能量遠(yuǎn)不僅僅如此，到底這項(xiàng)技術(shù)能發(fā)展到何種程度，還要看軟件開(kāi)發(fā)工程師們?nèi)绾卫�用。我們可以想象，如果這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到iOS 系統(tǒng)上，一定會(huì)成為又一項(xiàng)具有革命性意義的創(chuàng)新，會(huì)出現(xiàn)大量高品質(zhì)的應(yīng)用程序和游戲。但是Android究竟能不能充分的利用和開(kāi)發(fā)這一技術(shù)呢？我們拭目 以待。