文章日期(yyyymmdd):::20090605

指定版面:::

文章代碼:::

文章標題:::綜觀多點觸控介面

文章副標:::配角變主角！

文章來源:::

作者:::Jon Pearson

譯者:::

引言:::多點觸控人機介面的時代已經來臨，但尚未準備好進入日常生活應用領域。多點觸控提供了一個改變世界的機會，相關競賽也已經開始，若無其他變數，多點觸控介面很快就會勝出。不過多點觸控要成為一種優異且臻至完美的技術，還有一段很長的時間要發展。

附圖定義:::圖一(p1.gif),圖二(p2.gif),圖三(p3.gif),圖四(p4.gif)

公式圖檔定義:::

文章後之資料:::

屬性(人物):::

屬性(產業類別):::RED,REP

屬性(關鍵字):::Windows 7,Multi Touch,Projected Capacitance,多點觸控,投射電容

屬性(組織):::Cypress,Microsoft,Apple

屬性(產品類別):::EDS,ESP,ELM,EPY,EPS

屬性(網站單元):::ZEOE,ZEIE,ZECL

內容:::

前言

多點觸控人機介面的時代已經來臨，但至今它們仍像是意外的訪客般；我們樂於見到它們，但卻還沒準備好讓它們永遠進入日常生活中。對於那些每天努力開發未來產品的工程師而言，多點觸控也提供了一個改變世界的機會，這個情況很類似當初第一個圖形化使用者介面所產生的效應。競賽已經開始，在沒有其他差錯的情況下，這種介面很快就會勝出。我個人認為贏家尚未出現，但若我們不挺身而出，讓多點觸控發展成一種優異的技術，它還會有一段很長的時間無法臻於完美。

什麼是多點觸控？

全世界都讚揚Apple在iPhone 1.0所推出的第一代多點觸控介面。這種新操作介面運作得相當好，帶來適合的功能，而且沒忘記提供簡易的電話撥接功能。Apple iPhone已將觸控手勢成功加入我們的詞彙中，包括兩指縮捏即可拉近鏡頭；兩指尖遠離來拉遠鏡頭;還有兩指旋轉圖片等，在一個搭載相機與小尺寸螢幕的裝置上，這些功能都可輕鬆直覺地操作，且極為實用。

《圖一　多點觸控實例之三點同步偵測示意圖》

Apple多點觸控手指動作要點

許多人都不知道Apple已進軍發展多點觸控，並著手把觸控板的兩指感測功能建置到筆電的大尺寸觸控板，讓作業系統與每個應用軟體都能運用。甚至在iPhone問市之前，Apple的筆電使用者就能在觸控板上用兩個手指進行垂直與水平拉動捲軸的動作。Apple固執的單按鍵觸控板設計，像是有先見之明一般，僅須用兩隻手指在觸控板點選按鍵，即可模擬滑鼠右鍵的功能（取代加點選這種麻煩的組合鍵）。這些選擇不但不再麻煩，反而成為實用且受歡迎的功能。

Apple和微軟開始進軍大尺寸多點觸控領域

就在最近，各家廠商推出或宣布的多點觸控方案，強調多點觸控的操作介面技術是現今業界的「最新領域」。Apple 在去年2008年10月9日推出的新一代MacBooks筆電中加入的新設計，便展現類似iPhone的兩指手勢感測，以及較不直覺化的三指與四指手勢感測功能。微軟則已開始銷售名為Surface的多點觸控方案，產品售價為5000至15000美元，已讓它成為獲利豐厚的事業，初期採用的客戶包括AT&T與Harrah's Entertainment。在去年10月登場的微軟專業開發人員大會中，微軟發表即將推出的Windows 7作業系統以及支援多點觸控的功能。微軟在Surface揭露的多點觸控理念，提供許多手勢功能，包括用兩隻手指進行縮放與旋轉，但目標似乎較為傾向鎖定多重使用者的經驗。

問題依舊在，那到底什麼是多點觸控？多點觸控造成的衝擊範圍將和電腦滑鼠一樣廣泛，工程業界需要積極投入，確保未來的多點觸控不僅只是圖形化觸控板。（還記得嗎？過去推出的數位筆輸入裝置，根本沒有出現在我們的筆電中）

現今的多點觸控技術

單點電阻式和多手指電容觸控技術

相較之下，單點觸控介面大多數都採用舊型的「觸控螢幕」技術，我們大多都在手機與PDA上用過這種電阻式觸控技術。觸控筆的位置會產生兩個電壓，其中一個代表「X軸」的位置，另一個則代表「Y軸」的位置。單點觸控介面會產生和傳統觸控板與滑鼠相同的X－Y軸座標資料。Apple在其多點觸控介面中採用電容感測技術，微軟的Surface則使用相機來擷取位置。現今筆電的單點式觸控板，通常採用電容感測技術。

支援多點觸控技術有許多種

現今業界有眾多模組、螢幕、以及矽元件廠商支援多點觸控技術，因此市面上有許多可供選擇的產品，也很容易在選擇時感到困惑。根據採用的技術，我們可以同時感測螢幕上所有10隻手指的位置。我們可透過許多不同方法來支援多點觸控介面。不過，困難的是至今尚未有一種標準方法，能讓我們在電腦應用中使用這種多點觸控資料。

iPhone的兩點觸控手勢

想瞭解多點觸控的能耐，我們要先回到兩種最容易觀察的多點觸控方案，也就是未來使用者將會需要的。Apple iPhone的設計被稱為「多點觸控手勢」，系統會感測到兩隻手指並將其相對動作轉譯成手勢指令，以便讓程式作出相對的反應，像是旋轉、鏡頭縮放、選取、以及移動等等。這些手勢功能很快就會出現在每部筆電當中，但這也意謂著每個程式都必須進行修改，以支援此功能及我們所使用的作業系統。

《圖二　多點觸控手勢應用示意圖 》 資料來源：Cypress

全區輸入多指令觸控技術

不過在兩手指手勢之外，局勢就變得比較混淆不明。「多點觸控／全區輸入」技術，讓使用者能在觸控螢幕或觸控板上同時輸入多個指令。但問題就在於如何處理這些輸入。目前有為數可觀的機會，但從Apple與微軟目前的例子來看，並未充分發揮這些發展機會。

Apple已在新款MacBook中加入三指與四指手勢功能，但只有Apple自己的軟體能使用這些手勢功能，不像拖動捲軸以及兩隻手指點按取代點選滑鼠左鍵。此外，決定哪項功能要回應三手指，而哪些要回應四手指的輸入指令，其規範有些不太嚴謹。比較不合理的一點，就是組合鍵又重回舞台，用來作為三手指手勢的輔助擴充鍵。雖然觸控板的面積夠大且能感測多隻手指的位置，但仍顯得有點像是在走回頭路。此外，取代按住鍵不放、加上滑鼠點選拖曳的多點觸控功能，在新產品中似乎已經消失。其他無法完全採用Palm PDA的人，是否是因為Grafitti而永遠無法成為直覺化的操作習慣？

直覺的手勢操作等於容易採納

多點觸控技術尚有發展空間

同樣地，微軟的Surface在使用超過兩隻手指的手勢功能方面，也遭遇到一些瓶頸。例如，在虛擬的桌面曲棍球遊戲中，每個人使用一隻手指來抓住與移動控制器，另一種版本則使用實體控制器，類似傳統的桌面曲棍球，但不是多點觸控介面。當我在玩真實的桌面冰上曲棍球時，我不會笨到只用一隻手指，Surface的擬真特性並沒有反映這項行為，因此可時常看到當使用者只有用一隻手指在控制一大張桌子時，控制器會經常出現滑動。另外還有其他問題，像是控制器彼此太靠近時，有時會出現玩家身分互換的錯誤。

《圖三　單點觸控式「雙輕拍（double-tap）」選擇手勢可適用於多點觸控顯示器》

這個評論並非要貶低Apple的MacBooks或微軟的Surface，而是要凸顯出多點觸控其實有更大的發展空間。現今的技術功能，的確能提供更自然且直覺化的使用操作介面，但前提必須是工程師要能發揮其性能，並創造出更好的功能。

指向裝置軟體套件工具已經就緒

微軟、Apple、以及Linux都針對鍵盤和X—Y軸座標的指向裝置（包括滑鼠與觸控板按鍵），提供軟體研發套件與軟體開發工具等標準支援。現今任何人都可針對不同作業系統開發相關方案，只要能把「輸入」轉換成一個或多個鍵盤鍵以及X—Y座標位置，任何程式都能使用這個輸入資料。例如，我們可以在任何作業系統中，使用標準方案來進行研發，利用一個10乘10的空間來替代觸控板，可以在地板上四處移動，上下升降、以及碰觸牆壁來代表選取圖標，以及在PC螢幕中拖曳。在未來的多點觸控方面，研發業界必須做到哪些事，才能保有類似的自由度，並能讓業者開發各種輸入裝置以及和這些裝置互動的程式？我們需要一個什麼樣的標準組合，才能提供各項功能，讓程式開發人員不必擔心輸入裝置，輸入裝置製造商也不必擔心程式方面的問題？這些最終答案還是需要我們所有人一起來找出，並且這也將深刻地影響我們未來的生活。

多點觸控未來掌握在我們手中

目前業界正在為多點觸控介面制定各項標準，不論我們是否喜歡，現在都應該開始投入，提出自己的意見，並共同來打造多點觸控的未來面貌。

《圖四　運用兩指的直覺式「拉近（Zoom-In）」手勢》

共同合作制訂標準手勢及其資料介面

首先，我們需要一些標準、直覺化手勢；第二，我們需要一個標準的資料介面，能為最多10隻手指提供位置資料。標準手勢應涵蓋最常見的電腦／資訊裝置操作功能，像是拖曳捲軸、鏡頭縮放、選取、移動、選取後拖曳、以及多點觸控可支援的所有新功能。我們所不想看到的，是任由各家廠商自行開發出各種手勢專利。最理想的情況是，由創新開發業者運用更好且更聰明的技術，來共同定義並開發出通用的標準手勢。

重點在於我們不需要一大堆標準手勢，因為倘若如此，我們就得印出一張清單，然後貼在裝置的背後，就像Palm PDA的Grafitti一樣，最終會因過於複雜而被使用者束之高閣。此外，手勢辨識不應僅限於作業系統，也不應僅限於輸入裝置。最好的標準解決方案，應包含兩者，以達到最大的彈性。不過，如果必須在作業系統或輸入裝置之間選擇，應該優先選擇作業系統。

應彈性設計規劃各類標準手勢

千萬不要只滿足於標準手勢，或者，不要把任何動作都定義成手勢。針對多點觸控輸入裝置規範一個資料標準，可用來追蹤最多十個獨立的輸入手勢。在未來，能否實現使用這類資料的目標，將得視特定應用而定。長期而論，最佳的行為能納入作業系統中，但為何是十隻而不是更多？大多數裝置都僅供單一使用者來使用，或由多位使用者在相對較小的螢幕上執行較簡單的動作。像Surface這類特殊用途的大尺寸裝置，也不會處理超過十個輸入，當某種東西被證明很實用後，就會開始簡化。

結語

多點觸控的列車早已發動。甚至連沒有興趣的業者，也開始紛紛投入，以發展出更好的技術。如何以嶄新且有趣的方式來運用多點觸控，讓其他人看到與並聽到你的成功與失敗經驗（尤其是在Cupertino與Redmond）。這個業界絕對有能力讓多點觸控臻於完美，但前提是我們必須通力合作。

（作者為賽普拉斯半導體Cypress產品行銷總監）