Стеклянная панель снабжена инфракрасной подсветкой. На границе «стекло-воздух» получается полное внутреннее отражение, на границе «стекло — посторонний предмет» свет рассеивается. Остаётся заснять картину рассеяния, для этого существуют две технологии:
· В проекционных экранах рядом с проектором ставится камера. Так устроен, например, Microsoft Surface.
· Либо светочувствительным делают дополнительный четвёртый субпиксель ЖК-экрана.
Особенности
Позволяют отличить нажатия рукой от нажатий какими-либо предметами, есть мультитач. Возможны большие сенсорные поверхности, вплоть до классной доски.
Тензометрические сенсорные экраны
Реагируют на деформацию экрана. Точность тензометрических экранов невелика, зато они отлично выдерживают вандализм. Применение аналогично проекционно-ёмкостным: банкоматы, билетные автоматы и прочие устройства, расположенные на улице.[16]
Сенсорные экраны DST
Сенсорный экран DST (Dispersive Signal Technology) реагирует на деформацию стекла. Возможно нажатие на экран рукой или любым предметом. Отличительной особенностью является высокая скорость реакции и возможность работы в условиях сильного загрязнения экрана.
Индукционные сенсорные экраны
Индукционный сенсорный экран — это графический планшет со встроенным экраном. Такие экраны реагируют только на специальное перо.
Применяются, когда требуется реакция именно на нажатия пером (а не рукой): художественные планшеты класса high-end, некоторые модели планшетных ПК.
Мультитач
Мультитач (англ. multi-touch) — функция сенсорных систем ввода, осуществляющая одновременное определение координат двух и более точек касания[1]. Мультитач может применяться, 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. Они часто используются для осуществления других, более простых функций сенсорных дисплеев, таких как single touch или квази мультитач.
Мультитач позволяет не просто определить взаимное расположение нескольких точек касания в каждый момент времени, он определяет 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,
Multi-Touch был реализован несколькими различными способами, в зависимости от размера и типа интерфейса (экрана).
Наиболее популярной формой мультитач устройств являются мобильные устройства (iPhone, iPad, IPod Touch), мультитач столы (например: Microsoft Surface) и мультитач стены. Имеются также и реализации сферических мультитач экранов (Microsoft Sphere Project [2], Мультитач ГЛОБУС[3]).
В последние время, несколько компаний выпустили продукты, которые используют мультитач. В попытке сделать дорогие технологии более доступными, любители также опубликовали способы построения DIY (сделай сам) мультитач экранов.
История
Использование технологии началось с сенсорных экранов (touchscreen) для управления электронными устройствами предшественника технологии "мультитач" и персонального компьютера. Создатели первых синтезаторов и электронных инструментов, Hugh Le Caine и Bob Moog экспериментировали с использованием тач-сенсоров емкостных датчиков для контролирования звуков, издаваемые их инструментами.[4]
IBM начали строить первые сенсорные экраны в конце 1960-х, а в 1972 году Control Data выпустили PLATO IV компьютер - терминал, используемый для образовательных целей, который позволял касание (single-touch) на 16 x 16 массиве в качестве пользовательского интерфейса.
Прототип х - у матрица емкостной Multi-Touch экран (слева), разработанная в CERN
Первая реализация мультитача на базе сенсорно-емкостного способа была разработана в ЦЕРН в 1977 на базе их емкостно-сенсорных экранов разработал в 1972 году датский инженер электронщик Bent Stumpe. Эта технология была использована для разработки нового типа Интерфейс человек-машина (HMI) для управления синхрофазатроном (англ. Super Proton Synchrotron) - ускорителя элементарных частиц (Ускоритель заряженных частиц).
В записке датированной 11 марта 1972 года, Stumpe представил своё решение - емкостной 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, приведет к увеличению мощности на значительную величину. Конденсаторы должны были быть проволочками меди на стекле - тонкими (80 μm) и достаточно далеко друг от друга (80 μm), чтобы быть невидимым (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.[8]
Сейчас различные технические воплощения технологии используются, и активно продвигаются в продуктах компаний Apple, Nokia, Hewlett-Packard, HTC, Dell, Microsoft, ASUS, LG и некоторых других.
Внедрение Multi-touch технологий уже опробовали постояльцы гостиничной сети Sheraton, ориентированной на деловых людей. [9]
Хотя слово «мультитач» обычно относится к сенсорным экранам, тачпады Apple, начиная с PowerBook, также распознают жесты несколькими пальцами[10]. 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. [11]
Большинство современных больших мультитач экранов основаны на проекции. Есть также ИК-рамки (IR), которые отслеживают несколько точек касания одновременно и могут использоваться с любыми типами дисплеев. В мире существует множество производителей, запустивший в серийное производство мультитач IR-экранов 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.
Мультитач устройства с маленьким размером экрана быстро становятся обычным явлением, так например количество телефонов с мультитач экраном увеличится с 200.000 проданных в 2006 году до 21 млн. в 2012 году[12]. 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 2-я версия сенсорного «рабочего стола» Microsoft Surface 2.0 который работает под управлением ОС Miсrosoft Windows 7 и использует мультитач-интерфейс. Он также подешевел на треть и стал более доступным для массового потребителя[13].
С физической точки зрения имеются следующие технологии реализующие мультитач:
· резистивные (англ. Resistive)
· поверхностно ёмкостные, (англ. Surface Capacitive)
· проекционно ёмкостные (англ. Projected Capacitive: PST)
· в ячейке (англ. In-Cell),
· изгиба волны (англ. Bending Wave),
· дисперсивного сигнала (Шаблон: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 мультитачем наиболее популярны две технологии: проекционно ёмкостная (PST) и оптические (IR, SAW). Оптический сенсорный экран удалось сделать в домашних условиях из видеокамеры.[14].
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 таких как: освещённость, солнечные лучи и температура. 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 мультитач экранов является фирма N-Trig[15], которая производит экраны величиной до 17".
Программное обеспечение
Операционные системы, поддерживающие мультитач:
· Windows Mobile 6.5
· Windows 7
· Mac OS X
· Linux с установленным компонентом X Input 2, входящим в состав X Server 1.8
· Дистрибутивы Linux - Xandros и Ubuntu (полная поддержка начиная с версии 10.10, частичная поддержка в 10.04) - перечисляют Multitouch в списке своих достоинств
· Apple's iOS
· Nokia Symbian^3 OS на флагманских моделях Nokia N8, Nokia C6-01, Nokia C7, Nokia E7, Nokia X7
· Samsung's Bada
· Google's Android
· Palm's webOS
· Microsoft's Windows Phone 7
· BlackBerry OS 6.0
· Neprash Technology's N-Touch Platform.
Приложения, специально разработанные под мультитач:
· Microsoft Touch Pack для Windows 7:
* 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
· Мультитач Земля (англ. Multitouch Earth)
· Морская навигация (автоматическое построение оптимального пути)
· Crazy Coins
· Firefox
Электронная книга
· Электронная книга (англ. e-books) — общее название группы узкоспециализированных компактных планшетных компьютерных устройств, предназначенных для отображения текстовой информации, представленной в электронном виде.[1]
· Основным отличием данной группы компьютерных устройств от КПК, планшетных ПК или субноутбуков является ограниченная функциональность при существенно большем времени автономной работы. Это достигается за счет использования технологии E-ink, так называемой «электронной бумаги». Дисплей, выполненный по этой технологии, отображает лишь несколько оттенков серого цвета и, что самое главное, потребляет энергию только для формирования изображения (перелистывания страницы).
· Электронные книги относят к разновидности планшетных компьютеров. Их появление обусловлено развитием и специализацией планшетных компьютеров вообще. К тому же современные электронные книги часто оборудованы сенсорным экраном и имеют расширенный набор функций. Трудно назвать электронной книгой многофункциональное устройство, позволяющее не только читать, но и редактировать текст.
Первое устройство узкоспециализированное для чтения электронных документов было разработано компанией DEC. В 1996 году компания DEC представила воплощенный в «железе» DEC Lectrice — планшетный компьютер с монохромным сенсорным экраном и возможностью перьевого ввода информации — явившийся прообразом всех современных e-books[2]. Несмотря на изначально поставленную задачу разработать узкоспециализированное устройство для чтения электронных документов, оно получилось слишком дорогим и не пошло в серийное производство.
Первыми массовыми электронными книгами были устройства с цветными LCD-экранами, выпущенные практически одновременно в 1998 году компаниями NuvoMedia и Softbook Press. Впоследствии они были модифицированы, появились книги с полноцветными экранами и расширенной функциональностью. Несмотря на весьма удачное техническое исполнение первых моделей (аналоги продолжали выпускаться до 2006 года), устройства не получили широкого распространения. То же можно сказать и об изделиях других компаний, варьирующихся от «чистых» электронных книг до КПК-подобных Hiebook и Franklin eBookMan.
Появившиеся позже электронные книги на основе холестерических жидкокристаллических экранов (ChLCD), несмотря на значительное повышение разрешения и времени автономной работы, оказались мало востребованными в связи с длительной прорисовкой экрана и отсутствием подсветки.
С 2007 года рынок электронных книг переживает подъем в связи с появлением экранов с технологией электронной бумаги. Это заметно как по росту числа производителей, так и по увеличению списка моделей. Однако, несмотря на отдельные примеры ажиотажного спроса (например, на модели Sony Reader PRS-500 или Amazon Kindle), пока электронные книги даже как устройства для чтения значительно уступают по популярности смартфонам и КПК.
Аппаратная архитектура. Как правило, современные электронные книги строятся на энергоэффективных процессорах архитектуры ARM. Для данной категории устройств используются процессоры, специально проектировавшиеся для смартфонов и мобильных интернет-устройств (MID), которые также применяются в некоторых смартфонах. Процессоры для электронных книг выпускают следующие компании: Qualcomm, Broadcom, Freescale, Samsung, TI, Marvell (англ.), VIA, Nvidia.
Программная часть.В электронных книгах обычно используются разновидности операционных систем семейства Linux, с переработанным интерфейсом пользователя, ограничивающим возможности использования устройства целенаправленно для чтения электронных книг.
В современных устройствах функции, доступные пользователю, постепенно расширяются и, кроме чтения книг, программное обеспечение позволяет: просматривать фотоальбомы, прослушивать музыку и даже играть в простейшие компьютерные игры.
В описании электронных книг Sony Reader указано, что в качестве внутренней операционной системы устройства используется ОС MontaVista Linux Professional Edition.