Внутри Windows 7: как работает multi-touch

Многие из вас слышали о том, что в Windows 7 будет реализована поддержка одновременных нажатий на сенсорный экран (далее multi-touch), но далеко не все знают, как это работает. В основе функции лежит технология под названием DuoSense™ от компании N-Trig и именно о ней мы поговорим в сегодняшней статье.

Для начала рекомендую ознакомиться с моей статьей Windows 7 NUI: шаг за пределы GUI. Она послужит отличным примером использования технологии перед тем, как мы углубимся в ее технические дебри в отношении Windows 7. Несмотря на то, что многие из вас уже знакомы с подобными технологиями, используемыми в Apple iPhone и Microsoft Surface, пришло время узнать, что лежит в основе технологии, как она работает и каким образом будет применяться в Windows 7.

Технология, получившая название DuoSense™, разработана компанией N-Trig, основанной в 1999 году. Штаб-квартира N-Trig находится в Израиле, при этом офисы компании находятся по всему миру. Ну что ж, начнем наш разговор.


В: Что такое DuoSense™?

О: DuoSense™ - это двухрежимный дигитайзер, который позволяет осуществлять перьевой и пальцевый ввод информации, а также обладает поддержкой одновременного нажатия. Использование пера (или стилуса) имеет довольно-таки ограниченное применение, а касания экрана позволяют вывести взаимодействие человека и компьютера на новый уровень, поскольку они естественны для человека.

В: Что такое "двухрежимный дигитайзер"?

О: По сути "двухрежимный дигитайзер" - это дигитайзер, который воспринимает две формы ввода: нажатие/одновременные нажатия и перьерой ввод. Технология N-trig основа на обычном LCD-экране, поэтому для ее реализации требуется лишь корпус ноутбука, LCD-панель и, собственно, дигитайзер N-trig. Конструктивно это выглядит следующим образом:

В: В чем преимущества двухрежимных дигитайзеров, воспринимающих оба типа ввода? Чем ввод пальцами рук выгодно отличается от ввода пером?

О: Давайте поговорим о том, что отличает DuoSense™ от других технологий, присутствующих на рынке. Во-первых, начнем с того, чего в DuoSense™ нет (помните, что все, что описывается в данной статье имеет отношение лишь к компьютерам, а никак не к мобильным телефонам):

EMR-дигитайзер (от англ. electromagnetic resonanсe): такие дигитайзеры располагаются позади LCD-экрана, поэтому требуют наличия специальных панелей. EMR-дигитайзеры воспринимают касания стилуса, умеют отслеживать его движение, но совершенно не понимают нажатия пальцами рук.

Резистивный сенсор: это механический сенсор, смонтированный на поверхности LCD-панели. Несмотря на то, что такие сенсоры могут воспринимать нажатия, они обладают крайне низкой точностью, прозрачностью и сроком работы. Такие сенсоры не распознают одновременные нажатия.

Ни одна из этих технологий не поддерживает перьевой ввод и управление нажатием одновременно. Вот в чем основное преимущество дигитайзеров DuoSense™. Ну а теперь поговорим о том, из чего и как сделан сенсор, а также посмотрим на характеристики.

Слои сенсора DuoSense™

Слои панели DuoSense™

Структура монитора DuoSense™

Теперь о структуре. Рамки данной статьи, к сожалению, не позволяют рассказать, как работает ITO-слой (абб. от Indium Tin Oxide), поэтому если вам интересна данная тема, за дополнительной информацией следуют обращаться сюда.

PCB - это аббревиатура от "Printed Circuit Board" или просто "печатная плата". Они по сути является мостом между входом дигитайзера и тем устройством, к которому подключен дигитайзер. За дополнительной информацией по печатным платам адресую вас сюда.

Предназначание стекла, твердой оболочки и адгезивов говорит само за себя, но есть одна характеристика, которая делает этот дигитайзер уникальным: весь дигитайзер весит всего 176 грамм! Слои дигитайзера настолько тонки, что устройства с дигитайзерами фактически сохраняют свои оригинальные размеры. И еще о преимуществах дигитайзеров DuoSense:


Касание с нулевым давлением: В дигитайзерах DuoSense™ используется емкостные (от англ. capacitive) сенсоры, а не привычные резистивные (от англ. resistive). Это значит, что можно попрощаться со случайными нажатиями!

Уникальный электростатический стилус: Стилус для DuoSense™ эргономичен, легок и не требует внутреннего источника питания. "Благодаря встроенному сенсору, меняющему частоту передачи сигнала в зависимости от силы нажатия, стилус для DuoSense™ обеспечивает максимально естественный способ взаимодействия с поверхностью дигитайзера, а также обладает функциями ластика и правой кнопки мыши.

Высочайшая точность: Точность в 0.4 мм при нулевой силе импульса гарантируют высочайшую точность решениям DuoSense™. Емкостные сенсоры DuoSense™ позволяют избавиться от точек-разделителей, применяемых в панелях с резистивными сенсорами и негативно влияющих на производительность.

Возможность различать случайное и преднамеренное нажатия: DuoSense™ умеет различать преднамеренное и случайное нажатия на панель, а также позволяет моментально переключаться между перьевым вводом и управлением нажатиями.

Надежность и масштабируемость: Дизайн DuoSense™ в значительной степени надежнее аналогов, поскольку не требует наличия внешнего контроллера. Постоянное расстояние между элементами сетки дигитайзера обеспечивают безграничную масштабируемость без деградации оптической производительности, что гарантирует поддержку всего диапазона компьютерных мониторов.

Совместимость с ОС: На текущий момент технология DuoSense™ поддерживается в XP и Vista. Версия для Windows 7 находится в разработке.

В дополнение к вышесказанному дигитайзеры DuoSense™ поддерживают жесты (далее Multi-touch Gestures или просто MTG). То есть вместо использования одного пальца для выполнения какого-либо действия можно использовать несколько. Это позволит выполнять уникальные задачи, заменив традиционную клавиатуру и мышку. Ниже проиллюстрирован лишь небольшой список действий, которые можно выполнять с помощью пальцев рук:

В: Хорошо, но каким образом ОС может определить, что произошло касание экрана, и какое отношение это имеет к Windows 7?

О: К сему моменту многие из вас должны были понять, что дигитайзер DuoSense является единственным устройством, которое в полной мере отвечает задумкам Microsoft, которые компания планирует реализовать (в отношении multitouch-возможностей) в Windows 7. Microsoft разрабатывает API (абб. от Application Programming Interface) для DuoSense™, которые будут доступны вендорам и которые позволят создавать программное обеспечение, использующее все существующие преимущества DuoSense™. С технической точки зрения дигитайзер DuoSense™ готов к работе с момента установки драйвера, после чего все в руках разработчиков программного обеспечения. Microsoft сделала крупную ставку на DuoSense™, поэтому кто знает, куда приведет нас эта технология.


Будущее технологии N-Trig DuoSense™

• Жесты: усовершенствования MTG, SDK, экранная клавиатура. Релиз SDK запланирован на первый квартал 2009 года, разработка ведется параллельно разработке Windows 7.
• Новая структура сенсора: в разработке полностью стекляный сенсор.
• Широкий диапазон форм-факторов: появление дигитайзеров DuoSense с размерами от 7" до 24".
• Совместимость с альтернативными ОС: Linux и Mac OS X Leopard.

Источник: http://uxevangelist.blogspot.com
Перевод: deeper2k