Vývoj technologie dotykové obrazovky

V tech prostoru se čas rychle pohybuje; před více než sedmi lety smartphony, jak je známe, neexistovaly - nyní jsou nejziskovějším technologickým odvětvím na Zemi (a tak rozšířeným, že je to vlastně problém Jak vyléčit závislost na smartphonu (Smartphone Detox) Jak Vyléčení závislosti na smartphonu (Smartphone Detox) Závislost na smartphonu je skutečná a můžete být ovlivněni.). Důsledkem toho je, že je snadné ztratit ze zřetele, jak revoluční a důležité technologie, které skutečně používáme, jsou.

Dotykové obrazovky a rozhraní s více dotyky jsou nyní trvalou součástí základního jazyka interakce člověk-počítač. Všechna budoucí uživatelská rozhraní s nimi budou přenášet ozvěny dotykových rozhraní stejným způsobem, jako klávesnice a myš trvale mění jazyk rozhraní, která za nimi přicházejí. Za tímto účelem si dnes chvilku promluvíme o tom, jak existovaly dotykové obrazovky a rozhraní, která umožňují, a kam jdou odtud..

Nejdříve však chvíli sledujte toto video:

Poslouchejte zvuk, který publikum vydává, když jsou svědky odemkněte posunutím a přejeďte prstem poprvé. Tito lidé byli úplně uneseni. Nikdy nic takového neviděli. Steve Jobs se také mohl právě dostat přes obrazovku a vytáhnout BLT z éteru, pokud se to týká. Tyto základní dotykové interakce, které považujeme za samozřejmost, byly pro ně zcela nové a měly zřejmou hodnotu. Jak jsme se tam dostali? Co se muselo stát, abych se dostal k tomuto konkrétnímu dni v roce 2007?

Dějiny

Překvapivě bylo první zařízení s dotykovou obrazovkou kapacitní (jako moderní telefony, spíše než odporová technologie 80. a 90. let) a datuje se kolem roku 1966. Zařízení bylo radarovou obrazovkou, kterou používalo Královské radarové zařízení pro řízení letového provozu, a byl pro tento účel vynalezen EA Johnson. Dotykový displej byl objemný, pomalý, nepřesný a velmi drahý, ale (na svůj kredit) zůstal v používání až do 90. let). Tato technologie se ukázala jako velmi nepraktická a téměř deset let nedošlo k velkému pokroku.

Technologie použitá v tomto druhu monotouch kapacitní obrazovky je ve skutečnosti docela jednoduchá. Používáte list vodivého, průhledného materiálu, kterým prochází malý proud (vytváří se statické pole) a měří se proud v každém ze čtyř rohů. Když se předmět jako prst dotkne obrazovky, mezera mezi ním a nabitou destičkou vytvoří kondenzátor. Měřením změny kapacity v každém rohu desky můžete zjistit, kde se dotyková událost vyskytuje, a nahlásit ji zpět do centrálního počítače. Tento druh kapacitní dotykové obrazovky funguje, ale není příliš přesný a nemůže zaznamenávat více než jednu dotykovou událost najednou.

Další významnou událostí v technologii dotykových obrazovek byl vynález odporového dotykového displeje v roce 1977, inovace provedené společností s názvem Elographics. Odporové dotykové obrazovky fungují pomocí dvou listů pružného, ​​průhledného materiálu, vodivých linií vyleptaných na oba v opačných směrech. Každému vedení je přiděleno jedinečné napětí a počítač se rychle mění mezi testováním napětí každého listu. Obě sady vedení (horizontální i vertikální) lze testovat na napětí a počítač se rychle střídá mezi napájecím proudem k horizontále a testováním proudu ve svislém směru a naopak. Když je objekt přitlačen na obrazovku, linie na dvou listech se dotknou a napětí poskytovaná oběma kombinacemi vám řeknou, které vertikální a horizontální čáry byly aktivovány. Průsečík těchto čar vám poskytne přesné umístění dotykové události. Odporové obrazovky mají velmi vysokou přesnost a nejsou ovlivněny prachem nebo vodou, ale platí za ty výhody s těžkopádnějším provozem: obrazovky potřebují výrazně větší tlak než kapacitní (takže šokové interakce s prsty nepraktické) a nemohou zaregistrovat vícenásobné dotyky Události.

Tyto dotykové obrazovky se však ukázaly být dostatečně dobré a levné, aby byly užitečné, a byly použity pro různé aplikace s pevnými terminály, včetně průmyslových kontrolerů strojů, bankomatů a pokladních zařízení. Dotykové obrazovky však jejich pokrok opravdu nezasáhly až do 90. let, kdy se mobilní zařízení začala poprvé objevovat na trhu. Newton, první PDA, vydaný v roce 1997 společností Apple, Inc., byl tehdy revolučním zařízením, které kombinovalo kalkulačku, kalendář, adresář a aplikaci pro psaní poznámek. K výběru a zadávání textu (prostřednictvím včasného rozpoznávání rukopisu) používal odporový dotykový displej a nepodporoval bezdrátovou komunikaci.

Trh PDA se nadále vyvíjel na počátku roku 2000 a nakonec se spojil s mobilními telefony a stal se prvním chytrým telefonem. Příklady zahrnovaly časná zařízení Treos a BlackBerry. Tato zařízení však byla závislá na dotykovém peru a obvykle se pokoušela napodobit strukturu stolního softwaru, který se na malé dotykové obrazovce ovládané perem stal těžkopádným. Tato zařízení (trochu jako Google Glass Google Glass Review a Giveaway Google Glass Review and Giveaway Měli jsme to štěstí, že jsme si mohli nechat zkontrolovat pár Google Glass a dnes to rozdáváme!) Byly výlučně doménou power-nerds a obchodníky, kteří skutečně potřebovali schopnost číst jejich e-maily na cestách.

To se změnilo v roce 2007 zavedením iPhone, který jste právě sledovali. IPhone představil přesnou, levnou, více dotykovou obrazovku. Vícenásobné dotykové obrazovky, které používá iPhone, se spoléhají na pečlivě leptanou matici vodičů pro snímání kapacit (místo toho, aby se spoléhaly na změny celé kapacity obrazovky, může toto schéma detekovat, které jednotlivé jamky budují kapacitu). To umožňuje dramaticky větší přesnost a registraci více dotykových událostí, které jsou dostatečně daleko od sebe (umožňuje gesta, jako je „pinch to zoom“ a lepší virtuální klávesnice). Chcete-li se dozvědět více o ovládání různých druhů dotykových obrazovek, přečtěte si náš článek na téma Kapacitní vs. odporové dotykové obrazovky: Jaké jsou rozdíly? Kapacitní vs. odporové dotykové obrazovky: Jaké jsou rozdíly? Kapacitní a odporová zařízení s dotykovou obrazovkou jsou dnes všude, ale v čem je rozdíl a jak fungují? .

Velkou novinkou, kterou s sebou iPhone přinesl, však byla myšlenka softwaru pro fyziku. Virtuální objekty v systému iOS se řídí fyzickými intuicemi - můžete je posouvat a pohybovat po nich a jejich objem a tření. Je to, jako byste jednali s vesmírem dvourozměrných objektů, se kterým můžete manipulovat jednoduše tak, že se jich dotknete. To umožňuje výrazně intuitivnější uživatelské rozhraní, protože každý přichází s předem naučenou intuicí, jak interagovat s fyzickými věcmi. Toto je pravděpodobně nejdůležitější myšlenka v interakci člověka s počítačem od myšlenky na okna a šíří se: prakticky všechny moderní notebooky podporují vícedotyková gesta Jak snadno aktivovat rolování dvěma prsty ve Windows Notebooky Jak snadno aktivovat rolování dvěma prsty ve Windows Notebooky a mnoho z nich má dotykové obrazovky.

Od spuštění iPhonu řada dalších mobilních operačních systémů (zejména Android a Windows Phone) úspěšně reprodukovala základní dobré nápady pro iOS a v mnoha ohledech je překročila. Upgradujte na Windows Phone 8.1 a užijte si nový obchod App Store Rozhraní! Upgradujte na Windows Phone 8.1 a užijte si nové rozhraní App Store! Jednou z mnoha změn v aktualizaci Windows Phone 8.1 je přepracování obchodu s aplikacemi. Toto vylepšení usnadňuje správu aplikací, jak uvidíte za okamžik. . IPhone však získává zásluhy za definování faktoru formy a jazyka návrhu, ve kterém by všechna budoucí zařízení fungovala.

Co bude dál

Multidotykové obrazovky se pravděpodobně budou stále zlepšovat, pokud jde o rozlišení a počet současných dotykových událostí, které lze zaregistrovat, ale skutečná budoucnost je alespoň z prozatím softwaru. Nová iniciativa společnosti Google v oblasti materiálového designu je snahou drasticky omezit druhy interakcí uživatelského rozhraní, které jsou povoleny na jejich různých platformách, a vytvářet standardizovaný, intuitivní jazyk pro interakci se softwarem. Záměrem je předstírat, že všechna uživatelská rozhraní jsou vyrobena z listů magického papíru, které se mohou zmenšovat nebo růst a pohybovat se kolem nich, ale nemohou převrátit nebo provádět jiné akce, které by nebyly možné v rámci tvarového faktoru zařízení. Objekty, které se uživatel pokouší odstranit, musí být přetaženy mimo obrazovku. Když je prvek přesunut, je vždy pod ním něco. Všechny objekty mají hmotnost a tření a pohybují se předvídatelným způsobem.

V mnoha ohledech je materiálový design dalším zdokonalením myšlenek zavedených v systému iOS a zajišťuje, aby veškeré interakce se softwarem probíhaly pomocí stejného jazyka a stylů; že uživatelé se nikdy nebudou muset vypořádat s rozpornými nebo neintuitivními paradigmaty interakce. Cílem je umožnit uživatelům velmi snadno se naučit pravidla pro interakci se softwarem a být schopen věřit, že nový software bude fungovat způsobem, který od něj očekávají..

V širším slova smyslu se rozhraní člověk-počítač blíží k další velké výzvě, která se rovná vyřazení „obrazovky“ z dotykové obrazovky - vývoji pohlcujících rozhraní navržených pro práci s platformami VR a AR, jako je Oculus Rift (přečtěte si naši recenzi Oculus) Recenze Rift Development Kit a prozradí Oculus Recenze Rift Development Kit a prozradí Oculus Rift konečně dorazil a otočí hlavy (doslova) po celé herní komunitě. milujeme…) a budoucích verzích Google Glass. Vytváření prostorových dotykových interakcí bez únavy požadovaných gest (“gorilí paže”) je skutečně těžký problém, který jsme dosud nevyřešili. Vidíme první náznaky toho, jak by tato rozhraní mohla vypadat pomocí zařízení, jako jsou Kinect a Leap Motion (přečtěte si naši recenzi Leap Motion Review a Giveaway Leap Motion Review and Giveaway Budoucnost je ovládání gest, budou nás přesvědčovat. měli byste se všichni dotýkat obrazovek vašeho počítače, mávat rukama před Xboxem a vrtět si cestu k virtuálnímu vítězství ve sportu…), ale tato zařízení jsou omezená, protože zobrazovaný obsah je stále nalepený na obrazovku. Užití trojrozměrných gest pro interakci s dvourozměrným obsahem je užitečné, ale nemá stejný druh intuitivní jednoduchosti, jakou bude, když naše 3D gesta interagují s 3D objekty, které, jak se zdá, fyzicky sdílejí prostor s námi. Když to naše rozhraní dokážou, je to okamžik, kdy budeme mít momenty pro iPhone pro AR a VR, a tehdy můžeme opravdu začít seriózně navrhovat paradigmata budoucnosti..

Konstrukce těchto budoucích uživatelských rozhraní bude těžit z práce provedené na dotek: virtuální objekty budou pravděpodobně mít množství a tření a vynucují přísné hierarchie hloubky. Tyto druhy rozhraní však mají své vlastní jedinečné výzvy: jak zadáváte text? Jak zabránit únavě paží? Jak se můžete vyhnout blokování pohledu uživatele cizími informacemi? Jak chytíte předmět, který necítíte?

Tyto problémy se stále řeší a hardware potřebný k usnadnění těchto druhů rozhraní je stále ve vývoji. Přesto to bude brzy: určitě méně než deset let a pravděpodobně méně než pět. O sedm let ode dneška se můžeme podívat na tento článek stejným způsobem, jakým se dnes díváme na hlavní myšlenku iPhonu, a zajímalo by nás, jak bychom mohli být tak překvapeni takovými nápadnými nápady..

Obrázek Kredity: “SterretjiRadar”, od Ruper Ganzer, “jednotné číslo”, od Windell Oskay, “Android jíst Apple”, od Aidana