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04月 09

悬浮触控是噱头?智能机屏幕技术详解

编辑:徐磊 来源:手机中国
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索尼最新发表的智能手机Xperia solaMT27i)最为引人注意的新特性就是全新的Magic floating touch(悬浮触摸)技术,它可是让用户手指在不接触手机的情况下对屏幕进行触摸操作。不过很多人认为这只是一个噱头,没有太多实际意义。这样的说法显然是错误的,一项新技术的出现一定会有它存在的意义。只不过这项技术还处在试验阶段,暂时只有Xperia sola内置的浏览器和动态桌面支持该技术,用户可以不接触屏幕而进行网页的浏览,或与桌面互动。之后这一技术将公开给开发者共第三方应用使用。可以预见到,将来会有更多新奇的应用和游戏应用到这项技术。


Xperia sola采用了悬浮触摸技术

索尼移动表示在Xperia sola屏幕中置入了Cypress技术,并详细解释了悬浮触控技术的工作原理。基本说来是,索尼移动连接了两种电容式传感器:自电容和互电容。自电容可以拥有更强大的信号强度,检测距离范围可达20mm,但局限是,仅能实现单点触摸。为此,索尼添加了互电容传感器,以实现多点触控。

悬浮触控技术的工作原理

悬浮触控技术的工作原理是怎样的呢?索尼移动的研究工程师及技术联合发明者Erik Hellman,对悬浮触控技术做了详细的说明:

与许多智能手机一样,Xperia sola使用电容式触摸感应来记录用户在屏幕上的输入。触摸手机屏幕时发生的事件被称为触碰事件。电容式触摸通过覆盖在手机上的X-Y电极网格工作,运用上面的电压。当有手指靠近电极时,电容会改变,而且可以被测量。通过比较所有电极的测量值,就可以准确定位手指的位置点。

触摸屏上有两种电容式传感器,互电容和自电容。互电容,用于实现多点触摸检测。自电容能够产生比互电容强大的信号,检测更远的手指感应,但由于一种被成为“鬼影(ghosting)”的效应,无法进行多点检测。


圆圈代表触碰点,红色的X代表鬼影位置

互电容实现多点触控

拥有互电容,上图中的每一个线条交叉点都会形成平行板电容器。这意味着,每一个交叉点都是一个电容器,进而保证可以将测量精确到每一根手指,实现多点触控。然而,因为两根线之间的交叉点面积很小,使得传感器的电场也很小。传感器如此之小,以至于信号强度很低,无法感应到那些非常弱小的信号。因此,当用户的手指在屏幕上悬停时,互电容传感器就无法感应到信号。

自电容和鬼影效应

在自电容案例下,上图中的每一根X或者Y线都是一个电容传感器。显然,自电容传感器要比互电容的大。大传感器可以创建强大的信号,使得设备可以检测到在屏幕上方20mm处的手指。当有手指停留在屏幕上或者屏幕上方时,距离手指最近的传感器线会被激活(X1,Y0)。如果检测到两根手指,便会有四根线被激活,鬼影效应出现。正如上图显示的,当检测到两根手指时,会出现四个可能的触碰点(X1,Y0)、(X1,Y2)、(X3,Y0)以及(X3,Y2),而正确的组合又是不明确的,进而不能实现多点触控。

结合自电容和互电容,实现悬浮触控

悬浮触控是通过在一个电容触摸屏幕上,同时运行自电容和互电容来实现的。互电容用于完成正常的触碰感应,包括多点触控。而自电容用于检测悬停在上方的手指。由于悬浮触控技术依赖于自电容,因此不可能实现悬浮多点触控。也就是说,当进行悬浮操作时,屏幕不支持多点触控。屏幕只能在接触触碰情况下实现多点触控。

这项技术是与Cypress Technologies合作开发的。通过利用现有的电容式触碰传感器,降低触碰录入的门槛,就能够区分悬浮触碰和接触触碰。所有Android应用程序均能完全正常地工作。只是像以前一样,仅有明确“听从”悬浮触控事件的应用才会做出反应。也就是说,悬浮触控技术的实现需要有应用内部程序的支持。


悬浮触摸屏

关于开发者的可能性,以及悬浮触控的初步实施

Xperia sola中,这一功能只能在内置的浏览器上实现。内置的浏览器能触发之前的手机上从未出现过的“悬停事件”。这种使用案例,以前只有在PC上使用标准鼠标时被激活。所有现有的、可以做出悬停事件反应的网站,均可以在Xperia sola上使用悬浮触控技术操作。

标准的HTML5悬停事件在Xperia手机原生Android浏览器上已经实现。这意味着,Web开发者现已经可以借助标准的HTML5悬停事件利用悬浮触控技术。但我们正在为开发者准备更多有趣的东西。在即将到来的Xperia sola Android 4.0 ICS升级中,第三方开发商可以在他们自己的应用上利用这项技术,因为谷歌已经为处理悬停事件,在ICS中推出的新开源API。

悬浮触摸技术在未来的应用

通过上文的解读,我们了解了悬浮触摸技术的工作原理,那么这项技术到底有什么用呢?我们不妨展开一下联想。

大家都知道,电容触控屏有一个很大的缺陷,就是在冬天时,我们只能摘下手套才能对手机进行操作,非常不方便。如果悬浮触摸技术成熟了,我们完全可以隔着厚厚的手套来使用触摸屏幕,这将会为用户带来极大的方便。

在游戏方面,我们也可以充分利用这项技术,带来更好的用户体验。比如说玩赛车游戏时,可以根据手指按压的深度来控制油门和刹车的强度,是不是很带劲,但是,这要求“悬空触控”的精度要足够高。

当然,这项技术的能量远不仅仅如此,到底这项技术能发展到何种程度,还要看软件开发工程师们如何利用。我们可以想象,如果这项技术应用到iOS系统上,一定会成为又一项具有革命性意义的创新,会出现大量高品质的应用程序和游戏。但是Android究竟能不能充分的利用和开发这一技术呢?我们拭目以待。

索尼MT27i

索尼手机
网络制式 GSM & WCDMA 待机模式 单卡单待
系统界面 安卓 2.3 主屏参数 3.7寸1600万色
主屏分辨率 480x854 主摄像头 500万像素
网游 游戏 软件 主题 壁纸 铃声

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