未來的觸摸屏手機(jī)應(yīng)向硬件為一塊大屏幕，有良好的輕薄的身材，并且用戶只需單手操作的方向去發(fā)展。

iPhone向人們展示了前所未有的免觸筆無按鍵和多點(diǎn)觸摸等全新的手機(jī)操作體驗(yàn)。幾乎在同時(shí)，業(yè)界帶來了領(lǐng)先于業(yè)界的TouchFlo技術(shù)，從而使大家對(duì)WindowsMobile操作系統(tǒng)又有了新的認(rèn)識(shí)——— 它適應(yīng)觸摸技術(shù)的發(fā)展推陳出新，不斷增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，方便手機(jī)操作。更有意思的是，隨著這兩年觸摸屏技術(shù)的普及，諸多所謂“山寨機(jī)”也在千元內(nèi)的手機(jī)中融入了觸摸功能。

手機(jī)屏幕演變迅速 　　手機(jī)屏幕的發(fā)展，先是色彩從黑白到彩色，從256色到千萬色，最終發(fā)展到現(xiàn)在的全屏大尺寸多點(diǎn)觸摸，手機(jī)廠商不斷地在更新手機(jī)屏幕的硬件特性。這其中的原因很簡(jiǎn)單：人們使用手機(jī)時(shí)的唯一人機(jī)交互工具就是屏幕，無論打電話、發(fā)短信，還是進(jìn)行商務(wù)、娛樂功能，都離不開屏幕顯示。于是，要直接簡(jiǎn)化用戶的操作流程，自然就想到了讓手機(jī)屏幕同時(shí)兼具可操作性，而不僅僅是用于顯示。

手機(jī)屏幕的演變非常迅速，讓我們以一度憑手寫輸入功能領(lǐng)先的摩托羅拉為例說明。1999年，摩托羅拉推出了全球首款中文手寫觸摸屏手機(jī)A6188，它在當(dāng)時(shí)顛覆了傳統(tǒng)的手機(jī)數(shù)字鍵盤輸入方式，將手機(jī)的文字輸入部分交給觸摸屏和觸筆來解決，僅這一點(diǎn)就足以吸引消費(fèi)者的眼球，成為當(dāng)時(shí)無數(shù)高端用戶的不二選擇。但似乎當(dāng)時(shí)人們只是把觸摸屏手機(jī)的功能簡(jiǎn)單地等同于手寫輸入，而忽略了觸摸功能其實(shí)可以滲透到手機(jī)各項(xiàng)功能操作本身，提升手機(jī)的整體操作效率和視覺感受。

于是，隨著時(shí)間的推移，市場(chǎng)上不斷出現(xiàn)了不以手寫功能為主打的觸摸屏手機(jī)。比如摩托羅拉推出的E680和E6，分別以游戲和娛樂為主題來宣傳觸摸屏手機(jī)，微軟也漸漸淡化非觸摸屏手機(jī)，把提高觸摸屏的用戶體驗(yàn)放到第一位，強(qiáng)化并突出觸摸屏給用戶帶來的便捷。

但這一切都被iPhone的震撼上市打斷。iPhone完全顛覆了觸摸屏的使用體驗(yàn)，使大家明白原來一部手機(jī)可以沒有觸筆沒有按鍵，簡(jiǎn)單地通過手指觸摸或多點(diǎn)觸摸完成原本只能通過煩瑣的菜單才能完成的復(fù)雜操作。iPhone還強(qiáng)調(diào)了軟硬件的無縫結(jié)合，在OS(操作系統(tǒng))設(shè)計(jì)之初就考慮到觸摸這個(gè)行為模式對(duì)程序操作的影響，與此同時(shí)特別注重UI(人機(jī)界面)、程序設(shè)計(jì)、按鍵風(fēng)格等細(xì)節(jié)，無不體現(xiàn)出要從根本上解決人機(jī)互動(dòng)的基本體驗(yàn)的宗旨。它的出現(xiàn)帶動(dòng)了整個(gè)觸摸屏技術(shù)的迅速延伸和相關(guān)軟件產(chǎn)業(yè)的變革。

手寫不等于觸摸屏

觸摸屏到底是怎樣一個(gè)高科技產(chǎn)品?我們先從觸摸屏的硬件種類說起。目前市面上的普通觸摸屏手機(jī)(如摩托羅拉、索尼愛立信、三星、多普達(dá)等品牌的產(chǎn)品)通常使用的是電阻式觸摸屏。這種觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制，它的主要組成部分是一塊與顯示屏表面非常匹配的電阻多層復(fù)合薄膜屏。當(dāng)手指或觸筆點(diǎn)擊觸摸屏?xí)r，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)處產(chǎn)生接觸點(diǎn)，這時(shí)電阻發(fā)生了變化，在X和Y軸兩個(gè)方向上產(chǎn)生信號(hào)，然后送到觸摸屏控制器?？刂破鱾蓽y(cè)到這一接觸點(diǎn)并計(jì)算出準(zhǔn)確的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作，轉(zhuǎn)化成不同的具體操作效果。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本原理。

簡(jiǎn)單地說，就是觸摸屏相當(dāng)于一個(gè)輸入傳感設(shè)備，能代替鼠標(biāo)或鍵盤等，直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行輸入或操作。因?yàn)橛|摸屏的操作完全是所見即所得，是一個(gè)絕對(duì)定位的過程，只要觸摸在屏幕中看到的、用戶想實(shí)現(xiàn)的功能的菜單或按鈕，效果即可馬上呈現(xiàn)，不必再通過手機(jī)上的硬件按鈕(導(dǎo)航鍵、功能鍵等)的操作進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這樣既節(jié)省了手機(jī)的硬件按鍵制造和設(shè)計(jì)成本，又為手機(jī)屏幕節(jié)省了寶貴的設(shè)計(jì)空間。

目前電阻式觸摸屏技術(shù)已非常成熟，投入量產(chǎn)后生產(chǎn)成本降低，已被大多數(shù)手機(jī)廠商甚至“山寨”廠商作為手機(jī)的基本配置，廣泛應(yīng)用于各自的新產(chǎn)品中。然而電阻式觸摸屏的技術(shù)在功能上僅限于單點(diǎn)觸摸，并且由于電阻觸摸屏幕正面沒有較硬的材質(zhì)進(jìn)行保護(hù)，在用戶的日常使用過程中，比較容易造成屏幕損壞。因此，要在觸摸屏方面有新突破，仍需要有創(chuàng)新。

于是，新的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。電容式觸摸屏解決了電阻觸摸屏幕的最大問題——— 高硬度的觸摸外屏的使用，使電容觸摸屏有了華麗的外觀以及堅(jiān)硬的外殼，大大促進(jìn)觸摸屏技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)因?yàn)槠涮赜械脑O(shè)計(jì)原理，多點(diǎn)觸摸的奇特功能也從不可能變?yōu)榭赡堋?/p>

從這類觸摸屏的構(gòu)造看，它主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃層，在觸摸屏的四邊再鋪設(shè)長(zhǎng)條的電極，它們于導(dǎo)電體內(nèi)形成低電壓交流電場(chǎng)，人們用手接觸屏幕后，四邊電極發(fā)出的電流將會(huì)以十次交叉的方式準(zhǔn)確測(cè)出觸摸點(diǎn)的位置。這樣的設(shè)計(jì)也是對(duì)產(chǎn)品本身耐用性的保證，一般來說電容式觸控屏都能夠有充分的空間多加入一塊保護(hù)玻璃，能在使用中完全避免電阻式觸控屏極易產(chǎn)生的水波紋現(xiàn)象，更好地保證觸摸屏的畫面顯示效果。

在電容式觸控屏觸摸原理的基礎(chǔ)上，多點(diǎn)觸控操作成為目前的最新科技亮點(diǎn)。從原理上說，電阻式觸控屏每次只能接受一個(gè)觸控點(diǎn)，如果觸控點(diǎn)增多，系統(tǒng)就無法對(duì)此觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行正確判斷，從而無法正確響應(yīng)。而電容式的觸控原理就不同，顯示屏能夠接受兩個(gè)或更多接觸點(diǎn)的分析判斷，以此完成更加復(fù)雜的程序操作，比如兩個(gè)手指同時(shí)作用放大或縮小圖片，還可瀏覽網(wǎng)頁(yè)，隨時(shí)定點(diǎn)放大，使用手機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng)不再費(fèi)勁。

多點(diǎn)觸摸是發(fā)展方向

iPhone的成功得益于軟硬件完美的結(jié)合，又得益于為觸摸技術(shù)量身定做的OS架構(gòu)?；谶@樣的設(shè)計(jì)，用戶可以完全不使用硬件鍵盤輸入文字，降低了因此造成的硬件按鍵磨損，廠家也因此節(jié)省了設(shè)計(jì)空間，把空間留給大尺寸顯示屏來提升顯示效果。而良好的觸摸屏程序設(shè)計(jì)又可以使用戶完全拋棄觸筆，這樣既可以省去觸筆這個(gè)配件，用戶也不用為經(jīng)常丟失觸筆而煩惱，還可以解決在一些特殊場(chǎng)合無法單手操作的頭疼問題。筆者大膽地認(rèn)為，未來的觸摸屏手機(jī)都應(yīng)該向硬件為一塊大屏幕，有良好的輕薄的身材，并且用戶只需單手操作的方向去發(fā)展。

市場(chǎng)研究公司IMSResearch日前發(fā)表的最新報(bào)告預(yù)計(jì)，盡管去年全球觸摸屏手機(jī)的銷量還不足3000萬部，但是到2012年觸摸屏手機(jī)的銷量將會(huì)超過2.3億部。因?yàn)閕Phone的出現(xiàn)帶給所有手機(jī)廠商前所未有的危機(jī)感，這是催生更多觸摸屏手機(jī)上市銷售的動(dòng)力。諾基亞已經(jīng)宣布將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向發(fā)展觸摸屏手機(jī),會(huì)在今后的產(chǎn)品線中全面鋪開觸摸屏手機(jī)。而微軟將在明年推出的 WindowsMobile7中實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸，完全跟上觸摸屏的發(fā)展趨勢(shì)。為了彌補(bǔ)各自操作系統(tǒng)的先天不足，廠商千方百計(jì)拿出看家本領(lǐng)優(yōu)化觸摸功能和單手操作性能。例如手機(jī)采用TouchFlo技術(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，完全擺脫原來靠滾動(dòng)條實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目滾動(dòng)，只要手指按住屏幕左右上下滑動(dòng)，項(xiàng)目即可自由定位選中，并且能模擬慣性作用滑動(dòng)，然后慢慢停下來，完全模擬了目前電腦上的操作體驗(yàn)。這些創(chuàng)新的體驗(yàn)被稱作觸摸屏的手勢(shì)識(shí)別，它還廣泛應(yīng)用于圖片、網(wǎng)頁(yè)瀏覽過程中。相信未來由于觸摸屏技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)應(yīng)的軟件操作會(huì)更加人性化，能帶給用戶更美好的操作體驗(yàn)。

各類觸摸屏技術(shù)原理介紹

電阻式觸摸屏在工作時(shí)每次只能判斷一個(gè)觸控點(diǎn)，如果觸控點(diǎn)在兩個(gè)以上，就不能做出正確的判斷了，所以電阻式觸摸屏僅適用于點(diǎn)擊、拖拽等一些簡(jiǎn)單動(dòng)作的判斷。而電容式觸摸屏的多點(diǎn)觸控，則可以將用戶的觸摸分解為采集多點(diǎn)信號(hào)及判斷信號(hào)意義兩個(gè)工作，完成對(duì)復(fù)雜動(dòng)作的判斷。

電阻式觸摸屏

手指觸摸的表面是一個(gè)硬涂層，用以保護(hù)下面的PET(聚脂薄膜)層，在表面保護(hù)硬涂層和玻璃底層之間有兩層透明導(dǎo)電層ITO(氧化銦，弱導(dǎo)電體)，分別對(duì)應(yīng)X、Y軸，它們之間用細(xì)微透明的絕緣顆粒絕緣，觸摸產(chǎn)生的壓力會(huì)使兩導(dǎo)電層接通，按壓不同的點(diǎn)時(shí)，該點(diǎn)到輸出端的電阻值也不同，因此會(huì)輸出與該點(diǎn)位置相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)(模擬量)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后即可獲取X、Y的坐標(biāo)值。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本的原理。

電容式單點(diǎn)觸摸屏

[1]當(dāng)用戶觸摸電容屏?xí)r，由于人體電場(chǎng)，用戶手指頭和工作面形成一個(gè)耦合電容，因?yàn)楣ぷ髅嫔辖佑懈哳l信號(hào)，于是手指頭吸收走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏四個(gè)角上的電極中流出，并且理論上流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成比例，控制器通過對(duì)這四個(gè)電流比例的精密計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。

在電容式觸摸屏問世后多年，觸摸屏都只能每次響應(yīng)一個(gè)觸點(diǎn)。一旦我們操控超過一個(gè)觸點(diǎn)，電容式觸摸屏就會(huì)因?yàn)闊o法定位而讓光標(biāo)錯(cuò)亂。

多點(diǎn)電容式觸摸屏

多點(diǎn)電容觸摸屏是從電容式觸摸按鍵經(jīng)過插值算法引申出來的一種觸摸屏檢測(cè)方法，可以支持多點(diǎn)觸摸。如Iphone使用的就是典型的電容觸摸感應(yīng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。

Multi-Touch All-Point ：多點(diǎn)觸摸識(shí)別位置可以應(yīng)用于任何觸摸手勢(shì)的檢測(cè)，可以檢測(cè)到雙手十個(gè)手指的同時(shí)觸摸，也允許其他非手指觸摸形式，比如手掌、臉、拳頭等，甚至戴手套也可以 。

Multi-Touch All-Point基于互電容的檢測(cè)方式，而不是自電容，互電容是檢測(cè)行列交叉處的互電容(也就是耦合電容Cm)的變化，當(dāng)行列交叉通過時(shí)，行列之間會(huì)產(chǎn)生互電容(包括：行列感應(yīng)單元之間的邊緣電容，行列交叉重疊處產(chǎn)生的耦合電容)，有手指存在時(shí)互電容會(huì)減小，就可以判斷觸摸存在，并且準(zhǔn)確判斷每一個(gè)觸摸點(diǎn)位置。Iphone的觸摸屏采用的是Multi-Touch All-Point的檢測(cè)方式。

多重觸控的任務(wù)可以分解為兩個(gè)方面的工作，一是同時(shí)采集多點(diǎn)信號(hào)，二是對(duì)每路信號(hào)的意義進(jìn)行判斷，也就是所謂的手勢(shì)識(shí)別。與只能接受單點(diǎn)輸入的觸摸技術(shù)相比，多重觸控技術(shù)允許用戶在多個(gè)地方同時(shí)觸摸顯示屏，以便能夠?qū)W(wǎng)頁(yè)或圖片進(jìn)行伸縮和旋轉(zhuǎn)等操作。蘋果iPhone僅允許兩個(gè)手指操作，所以又可以稱作“雙重觸控”，而微軟即將發(fā)售的Surface電腦則可對(duì)52個(gè)觸摸點(diǎn)同時(shí)做出響應(yīng)。

為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控功能，多重觸控屏與單點(diǎn)觸摸屏采用了完全不同的結(jié)構(gòu)。從屏幕的外部看，單點(diǎn)觸摸屏只有很少幾根信號(hào)線(一般為4Pin或者5Pin)，而多重觸控屏有很多引線;從內(nèi)部看，單點(diǎn)觸摸屏的導(dǎo)電層只是一個(gè)平板，而多重觸控屏則是平板上劃分出許許多多相對(duì)獨(dú)立的觸控單元，每個(gè)觸控單元通過獨(dú)立的引線連接到外部電路，所有觸控單元在板子上呈矩陣排列。這樣，當(dāng)用戶的手指觸摸到屏幕上的某個(gè)部位時(shí)，會(huì)從相應(yīng)的檢測(cè)線輸出信號(hào)。手指移動(dòng)到另一個(gè)部位時(shí)，又會(huì)從另外的檢測(cè)線輸出信號(hào)。

蘋果公司為iPhone申請(qǐng)了兩種多重觸控面板的專利——自電容(self capacitance)型和互電容(mutual capacitance)型。從使用角度看，自電容和互電容型兩種觸摸屏并無本質(zhì)上的區(qū)別，所不同的是它們的內(nèi)在結(jié)構(gòu)——互電容型觸摸屏有相互隔離的驅(qū)動(dòng)線和檢測(cè)線，而自電容型觸摸屏里只有一層透明電極。 　　在圍棋的棋盤上橫豎各有19道線，最多可以放得下19×19=361個(gè)棋子。與此相似，多重觸摸屏上縱橫交錯(cuò)的檢測(cè)線有許許多多的交匯點(diǎn)，照理說每個(gè)交匯點(diǎn)都可以作為觸摸點(diǎn)。僅從觸摸屏方面來看，確實(shí)可以支持非常多的觸摸點(diǎn)。實(shí)際能支持幾個(gè)觸摸點(diǎn)，最終還是由DSP芯片以及軟件來決定。

IPhone電容式觸摸屏原理

1.電信號(hào)從觸摸屏幕傳輸?shù)教幚砥鳌?/p>

2.處理器利用軟件分析數(shù)據(jù)并判斷每次觸摸的特征。包括在屏幕上的大小、形狀、受影響區(qū)域的位置。如果有需要的話，處理器會(huì)將觸摸特征近似的放到同一個(gè)組里。如果你你移動(dòng)你的手指，處理器將會(huì)計(jì)算出你觸摸的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的差異。

3.處理器利用姿勢(shì)特征翻譯軟件判斷出你使用了什么樣的動(dòng)作姿勢(shì)去觸摸屏幕。當(dāng)你觸摸屏幕時(shí)處理器會(huì)結(jié)合你的物理動(dòng)作與你當(dāng)時(shí)運(yùn)行的iPhone軟件做出綜合的判斷。

4.此時(shí)處理器就會(huì)執(zhí)行你正在實(shí)用的程序。如果有需要的話，處理器也會(huì)發(fā)送指令到iPhone的屏幕和其他硬件。如果和演示數(shù)據(jù)沒有任何可以匹配的動(dòng)作或指令，iPhone將認(rèn)為這是一個(gè)無關(guān)緊要觸摸動(dòng)作。

電容式多點(diǎn)觸摸屏的發(fā)展趨勢(shì)

電容式多點(diǎn)觸摸屏已經(jīng)應(yīng)用在iPhone及其他手持設(shè)備上，定位單點(diǎn)軌跡/模擬鼠標(biāo)雙擊是它的基本功能，而對(duì)多手指手勢(shì)操作的識(shí)別和應(yīng)用成為當(dāng)前市場(chǎng)的熱點(diǎn)。在便攜式應(yīng)用中，用戶一手拿著設(shè)備，只能用另一只手操作，因此識(shí)別多手指的抓取/平移、伸展/壓縮、旋轉(zhuǎn)，翻頁(yè)等手勢(shì)操作就顯得尤為重要。

以往，因成本和技術(shù)等因素，電阻式控制面板被采用的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電容式觸控技術(shù)。但在近一階段，隨著工藝進(jìn)步和批量化，電容式觸摸屏的價(jià)格正在不斷下降，與電阻式觸摸屏的價(jià)格差距也越來越小，在價(jià)格上逐漸具備了與電阻式觸摸屏競(jìng)爭(zhēng)的能力。多點(diǎn)觸摸技術(shù)隨著市場(chǎng)的成熟和成本的降低，以及獨(dú)到的賣點(diǎn)，功能的全面性及穩(wěn)定性，會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的單點(diǎn)觸摸技術(shù)