Мультитач (от англ. multi-touch — «множественное касание») — функция сенсорных систем ввода ( сенсорный экран , сенсорная панель ), осуществляющая одновременное определение координат двух и более точек касания . Мультитач используется в жестовых интерфейсах , например для изменения масштаба изображения : при увеличении расстояния между точками касания происходит увеличение изображения. Кроме того, мультитач-экраны позволяют работать с устройством одновременно нескольким пользователям . Таким примером является игра для iPad Cut the Buttons , которая имеет режим игры для двух игроков, каждый из которых управляет виртуальными ножницами двумя пальцами.

Мультитач позволяет не только определить взаимное расположение нескольких точек касания в каждый момент времени, но и определить пару координат для каждой точки касания, независимо от их положения относительно друг друга и границ сенсорной панели. Правильное распознавание всех точек касания увеличивает возможности интерфейса сенсорной системы ввода. Круг решаемых задач при использовании функции мультитач зависит от скорости, эффективности и интуитивности её применения.

Реализации

Мультикасание реализуется несколькими различными способами, в зависимости от размера и типа интерфейса ( экрана ).

Наиболее популярной формой мультикасаемых устройств являются мобильные устройства ( Samsung Galaxy , большинство современных моделей смартфонов HTC , iPhone , iPad , iPod touch ), мультикасаемые столы (например: Microsoft PixelSense (ранее назывался Microsoft Surface ) и мультикасаемые стены. Имеются также и реализации сферических мультикасаемых экранов (Microsoft Sphere Project , ).

В попытке сделать дорогие технологии более доступными любители также опубликовали способы построения DIY мультикасаемых-экранов .

История

Использование технологии началось с сенсорных экранов для управления электронными устройствами предшественника технологии «мультикасания» и персонального компьютера. Создатели первых синтезаторов и электронных инструментов , и Роберт Муг , экспериментировали с использованием чувствительных к нажатию ёмкостных датчиков для контролирования звуков, издаваемых их инструментами .

IBM начали строить первые сенсорные экраны в конце 1960-х, а в 1972 году выпустила PLATO IV — компьютер-терминал, используемый для образовательных целей, который использовал в своём пользовательском интерфейсе одиночные касания на 16x16 матрице сенсоров.

Первая реализация мультикасания на базе сенсорно-ёмкостного способа была разработана в ЦЕРН в 1977 году , на базе их ёмкостно-сенсорных экранов разработал датский инженер-электронщик в 1972 году. Эта технология была использована для разработки человеко-машинного интерфейса нового типа для управления синхрофазотроном .

В записке, датированной 11 марта 1972 года, Stumpe представил своё решение — ёмкостной сенсорный экран с фиксированным числом программируемых кнопок, находящихся на дисплее. Экран должен был состоять из множества конденсаторов , вплавленных в плёнку или в стекло медных проволочек. Каждый конденсатор должен быть построен так, чтобы поблизости находящийся проводник, такой как палец, привёл к увеличению электрической ёмкости на значительную величину. Конденсаторы должны были быть проволочками меди на стекле — тонкими (80 μm) и достаточно удалёнными друг от друга (80 μm), чтобы быть невидимыми (CERN Courier апрель 1974 стр. 117). В конечном устройстве экран был просто покрыт лаком , который предотвращал касание пальцами конденсаторов.

В начале 1980-х годов разработка технологии Multi-touch началась по всему миру практически одновременно. Например, 1982 году в Торонтском университете .

Сейчас различные технические воплощения технологии используются и активно продвигаются в продуктах компаний Apple , Nokia , Hewlett-Packard , HTC , Dell , Microsoft , ASUS , Samsung и некоторых других.

Внедрение Multi-touch-технологий уже опробовали постояльцы гостиничной сети Sheraton , ориентированной на деловых людей .

Хотя слово «мультикасание» обычно относится к сенсорным экранам, тачпады Apple , начиная с PowerBook , также распознают жесты несколькими пальцами . В PowerBook есть особый смысл — прокрутка — лишь у параллельного движения двумя пальцами, а в MacBook , MacBook Pro и MacBook Air уже распознаются двухпальцевые повороты и разведения-сведения, а также разнонаправленные штрихи тремя и четырьмя пальцами. Также эту технологию поддерживает новая мышь компании Apple — Magic Mouse и отдельный тачпад — Magic Trackpad .

Большинство современных больших мультикасаемых-экранов основаны на проекции. Есть также ИК -рамки, которые отслеживают несколько точек касания одновременно и могут использоваться с любыми типами дисплеев. В мире существует множество производителей, запустивших в серийное производство мультикасаемые ИК-экраны различных размеров: 32", 40", 42", 46", 50" —, при этом используются камеры и инфракрасная подсветка.

Большой популярностью в последнее время стали пользоваться сенсорные плёнки и стекло, производители которых покрывают все возможные размеры экранов от 17" до 50" и более.

Мультикасаемые-устройства с маленьким размером экрана быстро становятся обычным явлением, так, например, количество телефонов с мультитач-экраном увеличилось с 200 тыс., проданных в 2006 году, до 21 млн в 2012 году . Более надежные и настраиваемые мультитач-решения, а также увеличение количества и качества понимаемых жестов, делают популярным и удобным этот вид пользовательского интерфейса.

В январе 2010 года на выставке СES-2011 была представлена вторая версия сенсорного « рабочего стола » Microsoft PixelSense (ранее Microsoft Surface), который работает под управлением ОС Windows 7 и использует мультикасаемый интерфейс. Он также подешевел на треть и стал более доступным для массового потребителя .

Технологии

С физической точки зрения имеются следующие технологии, реализующие мультитач:

• резистивные
• поверхностно-ёмкостные, ( англ. Surface Capacitive)
• проекционно-ёмкостные ( англ. Projected Capacitive: PST)
• в ячейке ( англ. In-Cell),
• изгиба волны ( англ. Bending Wave),
• дисперсивного сигнала ( англ. Dispersive Signal (DST)),
• поверхностных акустических волн ( англ. Surface Acoustic Wave (SAW)),
• инфракрасные ( англ. Infrared (IR)),

+ нарушенного полного внутреннего отражения ( англ. Frustrated Total Internal Reflection (FTIR)),

• оптические технологии ( англ. Optical),

+ построение оптического изображения Optical Imaging

+ построение изображения ближнего поля Near Field Imaging (NFI)

Для работы с мультитакасанием наиболее популярны две технологии: проекционно-ёмкостная (PCT) и оптические (IR, SAW). Сенсорный экран на оптическом принципе можно сделать даже в домашних условиях из видеокамеры . Kinect (компании Microsoft) использует инфракрасный передатчик для получения шаблона точек, отражающих инфракрасные лучи. Искажение этого шаблона и измерение времени, которое потребовалось для отражения всех лучей от объектов в этом пространстве, позволяет создавать точные карты глубины пространства перед камерой. Изменения обновляются 30 раз в секунду и позволяют точно обнаружить и распознать движения.
Все оптические решения зависят от влияния внешних факторов: освещённости, солнечных лучей и температуры. Ёмкостное решение является самым надёжным, но существует проблема размера экрана, так как при этом типе технологии экран является антенной, то есть чем больше экран, тем больше антенна, а значит, и количество помех. Лидером в промышленном производстве ёмкостных мультикасаемых экранов является фирма N-Trig , которая производит экраны величиной до 17".

Наиболее распространённые жесты мультикасаний на экране

• Сдвинуть пальцы — мельче
• Раздвинуть пальцы — крупнее
• Двигать несколькими пальцами — прокрутка
• Поворот двумя пальцами — поворот объекта/изображения/видео

Жесты мультикасаний на тачпаде

• Касание двумя пальцами одновременно — нажатие на правую кнопку мыши
• Касание двумя пальцами и вверх или вниз — вертикальная прокрутка
• Касание двумя пальцами и влево или вправо — горизонтальная прокрутка
• Касание тремя пальцами и вверх — переключение между приложениями
• Касание тремя пальцами и влево или вправо — переключение между окнами приложений
• Касание тремя пальцами и вниз — закрытие панели приложений
• Касание тремя пальцами — переход в поиск
• Раздвинуть пальцы — масштабирование

Применение

Устройства, использующие мультикасание:

• от Apple : iPhone , iPad , iPod touch , iPod nano , MacBook Pro , MacBook Air , Magic Trackpad , Magic Mouse
• Microsoft PixelSense (Microsoft Surface)
• Большая часть устройств на ОС Android

Программное обеспечение

Операционные системы, поддерживающие мультикасание :

• Mac OS X
• Windows Mobile 6.5
• Windows 7
• Windows 8
• Windows 10
• Linux (поддержка множества курсоров с XServer 1.12)
  • Дистрибутивы Linux — Xandros и Ubuntu (полная поддержка начиная с версии 10.10, частичная поддержка в 10.04) — перечисляют Multitouch в списке своих достоинств
• Apple iOS
• Nokia Symbian³ OS на флагманских моделях Nokia N8, Nokia C6-01, Nokia C7, Nokia E7, Nokia X7
• Google Android
• Samsung Bada
• Palm webOS
• Microsoft Windows Phone 7
• Microsoft Windows Phone 8
• BlackBerry OS 6.0, BlackBerry OS 10
• Neprash Technology’s N-Touch Platform.

Приложения, специально разработанные под мультикасание :

• :
• Microsoft Blackboard
• Microsoft Garden Pond
• Microsoft Rebound
• Microsoft Surface Collage
• Microsoft Surface Globe
• Microsoft Surface Lagoon

Windows 7 built-in:

• Panning
• Paint
• Hearts/Solitaire
• Taskbar Jump Lists
• Zoom, Rotate, Panning and Flicks in Windows Photo Viewer and XPS Viewer and Windows Live Photo Gallery
• On-Screen Keyboard.
• Internet Explorer 8
• англ. Multitouch Earth) англ. англ.
• Crazy Coins

См. также

• Жестовый интерфейс
• Планшетный компьютер
• Displair
• Swype

Примечания