就電子產(chǎn)品，特別是消費類產(chǎn)品而言，如何將用戶復雜的控制動作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^、便捷且可生產(chǎn)的體驗，是用戶界面設計面臨的終極挑戰(zhàn)。用戶界面設計一方面要考慮到用戶視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺等五種感官的需求，另一方面還要考慮到用戶需求對器件或系統(tǒng)的影響。目前市場上推出的大部分產(chǎn)品雖然有效，但主要都是將用戶的視覺和觸覺分開來處理。從計算機鍵盤、手機鍵盤、MP3播放器、家用電器甚至電視遙控器等上面的簡單按鈕或按鍵，到音量調(diào)節(jié)滑條、滾輪和跟蹤板[LU1]等上面更高級的單擊和滾動特性，輸出位置(也就是用戶的輸入或操控動作的結(jié)果[LU2])與用戶的輸入位置是截然不同的。要是能讓輸入和輸出，即視覺和觸覺完全達到一致，那該有多好啊!而這種視覺和觸覺的一致性正是觸摸屏的基本優(yōu)勢所在。

讓視覺和觸覺完全達到一致說起來簡單，但做起來則不啻為一場意義深遠的技術突破，其將徹底改變用戶與電子產(chǎn)品互動的方式，因此有人將此稱為用戶界面的革命。觸摸屏的透明特性允許用戶直接“觸摸”顯示屏上的不同內(nèi)容，人們對這樣的用戶界面設計發(fā)出感嘆。因為用戶再也不用去找電子設備周邊的這個或那個按鈕，如計算機鼠標或鍵盤甚至手機上的撥號按鍵，而是直接與固化在設備“大腦”(即其操作系統(tǒng))中的應用進行互動。這是一場革命性的變化，這種操控方式可讓用戶直接掌控強大的操作系統(tǒng)和應用程序，一切盡在用戶的指尖。當然，我們能在計算機屏幕上使用鼠標和跟蹤[LU3]板訪問應用程序，不過這種操控不是直接觸摸顯示屏，不能讓用戶與屏幕及內(nèi)嵌的應用融為一體。實際上，我們能通過我們所能想象出來的各種動作或手勢來使用觸摸屏，讓顯示屏變得鮮活生動，只要眼睛看到的，都能簡單地通過觸摸進行互動。目前觸摸屏主要分為三大類：單點觸摸;多點觸摸識別手指方向;多點觸摸識別手指位置。

單點觸摸屏

觸摸屏的功能發(fā)展由簡及繁，最初的產(chǎn)品只支持最簡單的操[LU4]控，就是一個手指觸摸屏幕上的一點來實現(xiàn)操控。比如我們每天在附件超市的POS終端機，或者在機場的check-in終端上進行的操作。以前，我們只能通過屏幕周邊的機械按鈕進行操控，單點觸摸屏在此基礎上實現(xiàn)了用戶界面方面的一大進步。當然，機械和新型電容式觸摸感應按鈕在我們的家庭、辦公室及其他地方無所不在：手機、固定電話、遙控器、電視、電腦及其各種外設、游戲機、電冰箱、微波爐、烤箱，以及無線電和空調(diào)等車內(nèi)電子控制設備等等?，F(xiàn)在，如下列圖 1 所示的單點觸摸屏在顯示屏上直接集成了用戶控制界面，因此再也不需要傳統(tǒng)的機械按鈕了。

圖1　單點觸摸屏功能

這種屏幕為用戶界面帶來兩大好處，一是設備設計空間得到優(yōu)化，特別有利于小型設備，因其能在同一區(qū)域內(nèi)同時“安裝”屏幕和按鈕;二是由于按鈕能綁定于操作系統(tǒng)中的任意應用，所以設備使用的“按鈕”可以達到無限多個。上述功能主要建立在電阻式觸摸屏技術基礎之上，在消費電子產(chǎn)品、機場報刊亭、食品雜貨店POS終端和車載GPS系統(tǒng)等各種應用中都得到了廣泛推廣。

多點觸摸屏——識別手指方向

盡管單點觸摸屏和電阻式觸摸屏技術很令人吃驚并頗具革命意義，但其還是有兩大缺點，一是電阻式技術依賴于觸摸屏的物理運動[LU5]，盡管影響[LU6]不大，但經(jīng)過正常的磨損老化后，性能就會下降;二是這種技術只支持單點觸摸，也就是一次只能用一個手指在屏幕的某個區(qū)域做單一動作。為什么用戶與設備的互動只能局限于一根手指呢?蘋果公司為用戶界面革命做出了不可估量的貢獻，其推出的iPhone采用了感應電容式觸摸屏。即使在智能電話等小型化設備中，要想充分發(fā)揮應用和操作系統(tǒng)的功能，也需要多個手指才能實現(xiàn)最佳的可用性。因為有了蘋果公司，用戶現(xiàn)在已經(jīng)很難設想過去是怎么在不支持兩個手指的手勢動作的情況下，完成諸如下列圖 2 所示的照片縮放，以及相冊、網(wǎng)頁視圖的方位改變等相關操作的。

圖2 多點手勢觸摸屏上的圖片縮放

其他技術革新者正在多種設備系統(tǒng)上繼續(xù)沿用這種多點觸摸技術，其中包括 Google G-1和Blackberry Storm智能電話、MacBook Pro和惠普touchsmart臺式機和筆記本電腦、便攜式媒體播放器以及其他多種應用等?，F(xiàn)在，用戶又有了新的期待，希望進一步改善用戶與其電子產(chǎn)品的互動方式，各種電子產(chǎn)品也都紛紛爭相實現(xiàn)用戶的這種新要求。

多點觸摸屏——識別手指位置

與單點觸摸屏一樣，識別手指方向的多點觸摸屏也有一個局限，就是該技術能在屏幕上同時識別的操作點數(shù)量有限。為什么一次只能識別兩個操作點呢?用戶的兩只手有十個手指，當用戶之間彼此互動時，屏幕上會出現(xiàn)更多的手指。這就是識別手指位置的多點觸摸概念的由來，它可以實現(xiàn)兩個手指以上的操控。

Cypress將此技術稱為“多點觸控全區(qū)輸入”，它進一步提升了觸摸屏可靠的可用性，能滿足多種特性豐富的應用需求?？煽啃允侵肝覀兡芤宰罡吡６葴蚀_捕獲到屏幕上所有觸點的原始數(shù)據(jù)，盡可能減少屏幕觸點定位不準帶來的混亂問題的能力?？捎眯允侵副姸喙δ軓姶蟮膽每稍诓煌笮〉钠聊簧鲜芤嬗陔p手或兩個手指以上的屏幕操控的能力。3D 互動游戲、鍵盤輸入和地圖操作等都是使用這種觸摸屏功能的一些主要對象。

從根本上來講，多點觸控全區(qū)輸入技術為設備和系統(tǒng)OEM廠商提供了唾手可得的所有觸摸數(shù)據(jù)，幫助他們發(fā)揮創(chuàng)造性，以開發(fā)下一代新型實用的技術。

可以識別手指位置的多點觸摸屏

賽普拉斯半導體公司推出的TrueTouch觸摸屏解決方案就是多點觸控全區(qū)輸入的一個應用實例。TrueTouch 采用了賽普拉斯PSoC可編程片上系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)集成了帶有可編程模擬和數(shù)字塊的8 位微控制器?？蓪崿F(xiàn)無與倫比的靈活性和可配置性。TrueTouch解決方案的感應式電容觸摸屏控制器能擴展支持各種尺寸的屏幕，可靈活支持單點觸摸、識別手指方向的多點觸摸和識別手指位置的多點觸摸技術。TrueTouch可高度集成外部元件，而且特別適合與各種觸摸屏感應器或 LCD 顯示屏協(xié)同工作。靈活的PSoC架構(gòu)使設計人員能夠在產(chǎn)品設計的最后階段方便地進行修改，而這是其他觸摸屏產(chǎn)品無法做到的。