FPD觸控手勢關(guān)鍵應(yīng)用與產(chǎn)品開發(fā)趨勢
觸控應(yīng)用在導(dǎo)航機(jī)、觸控螢?zāi)绘I盤、手機(jī)、Tablet平板電腦、筆電TouchPad、電子、電子書、MID行動(dòng)上網(wǎng)裝置處處可見。相對于以往PC/NB滑鼠的操控,手勢(Gesture)更是當(dāng)今觸控應(yīng)用上的主流操控模式,日后也可能應(yīng)用在電視、視訊會(huì)議或上導(dǎo)入,成為新一代人機(jī)界面的互動(dòng)模式。
手勢是觸控應(yīng)用的操控關(guān)鍵
在觸控螢?zāi)簧铣?吹降氖謩荩℅esture),簡單的說是以使用者的手指藉由點(diǎn)、按、拖曳或移動(dòng)的各種先后姿勢順序,來定義各種不同操作行為。由于使用中不需透過校準(zhǔn)就能得到精確的觸控位置,也能做到多點(diǎn)觸控的操作,并達(dá)到拖曳(drag)與手勢(gesture)辨識(shí)的追蹤與互動(dòng)。目前支援手勢辨識(shí)的作業(yè)系統(tǒng)/軟體平臺(tái)有: OS、Windows Phone 7、Palm webOS、Android、OSX (trackpad)、OSX ( )、Microsoft Windows 7、Wacom Bamboo、GestureWorks ()、Microsoft Surface等。
絕大多數(shù)觸控系統(tǒng)支援的核心手勢( Gesture)有點(diǎn)擊(Tap)、雙點(diǎn)擊(Double Tap)、拖曳(Drag)、調(diào)小/縮小(Pinch)、拉開/放大(Spread)、按( )、彈指輕拂(Flick)、按住與點(diǎn)擊( & Tag)、旋轉(zhuǎn)(Rotate)與掌按(palm)等。
若進(jìn)一步深究,手勢又可分為主要使用功能群,如選擇的(Tap)手勢、開啟檔案時(shí)用雙擊(Doubel Tap)、以及代表變換模式的長按()手勢;物件相關(guān)功能群,如按著與點(diǎn)擊(Press & Tag)、旋轉(zhuǎn)(Rotate);刪除動(dòng)作有拖曳(Drag)、畫面比例調(diào)整則有調(diào)小/縮?。≒inch)、拉開/放大(Spread);復(fù)制動(dòng)作則可用點(diǎn)擊( Tap)手勢,而捆綁功能則運(yùn)用按著移動(dòng)(Press & Tag)加上拖曳(Drag)的復(fù)合手勢,物件移動(dòng)上則是按(Press)加上按著移動(dòng)(Press & Tag)兩個(gè)手勢的組合。
移動(dòng)功能群的手勢則有旋轉(zhuǎn)(Rotate)、拖曳(Drag)、兩指拖曳移動(dòng)(2F-drag);調(diào)整畫面大小的則有兩指向中心移動(dòng)的捏(Pinch)的手勢代表縮小,兩指從中心往外開的擴(kuò)散(Spread)手勢代表放大;卷動(dòng)視窗畫面的手勢有彈指輕拂(Flick)、點(diǎn)擊(Tap)、按(Press)、拖曳(Drag)、兩指拖曳移動(dòng)(2F-drag) 、雙擊(Double Tap);利用往返的手指拖曳(Drag),代表擦拭或擦掉畫面的手勢。
支援快速手勢辨識(shí)可簡化應(yīng)用程式介面開發(fā)
在導(dǎo)入絕對座標(biāo)的電容式觸控螢?zāi)?觸控板系統(tǒng)下,觸控板由單層或多層的樣式化(patterned)的ITO導(dǎo)電玻璃層來形成行、列交錯(cuò)的感測單元(sensing element)矩陣;觸控系統(tǒng)藉由藉由背景手勢軟體函式庫的建立,當(dāng)手指接觸觸控板或觸控螢?zāi)粫r(shí),造成靜電場的改變來進(jìn)行偵測;并藉由計(jì)算壓下手指點(diǎn)與點(diǎn)的座標(biāo)位置,以及按下的時(shí)間與移動(dòng)的方式下,計(jì)算出對映的手勢。使用中不需透過校準(zhǔn)就能得到精確的觸控位置,也能做到多點(diǎn)觸控的操作,并可以達(dá)到拖曳(drag)與手勢(gesture)辨識(shí)的追蹤與互動(dòng),偵測記錄及分辨出單點(diǎn)與多點(diǎn)的觸控行為。
升達(dá)Gesture手勢產(chǎn)生器晶片,可在兩點(diǎn)觸控螢?zāi)幌?,模擬出多點(diǎn)觸控的效果;內(nèi)建101種各種觸控螢?zāi)煌ㄓ玫牟倏厥謩菖c相關(guān)演算法,直接以硬體IC計(jì)算方式回饋算出手勢ID碼。其優(yōu)點(diǎn)在于:1.降低CPU/MCU 負(fù)載loading,CPU/MCU不再需要時(shí)時(shí)記錄各按下點(diǎn)的絕對座標(biāo),以及浪費(fèi)太多時(shí)間做計(jì)算手勢的動(dòng)作。 2.以往使用者若劃下錯(cuò)誤的手勢碼,由于先前按下的點(diǎn)仍然被輸入、偵測,形同CPU/MCU仍浪費(fèi)了一大圈執(zhí)行時(shí)間計(jì)算之后,才發(fā)覺出不正確的雜訊或不良的手勢,占用了寶貴的CPU/MCU計(jì)算資源;若以硬體解碼方式,則當(dāng)使用者寫下正確的手勢時(shí),硬體才會(huì)偵測出并回饋丟出手勢ID碼,形同協(xié)助MCU/CPU過濾掉不正常雜訊與不良的手勢,不造成額外的CPU/MCU的負(fù)擔(dān)。 3.多個(gè)手勢ID碼可組合出更復(fù)雜的操控手勢,簡化程式撰寫方式,省略掉反覆的記錄與計(jì)算,記憶體資源比較節(jié)省,也相對的降低整體系統(tǒng)的耗電量。
張協(xié)理以數(shù)據(jù)為例,若以絕對座標(biāo)來計(jì)算手勢,一個(gè)手勢需要約80個(gè)畫面頁框()計(jì)算與處理,每個(gè)頁框處理約6ms,因此一個(gè)完整的手勢辨識(shí)須花費(fèi)480ms的時(shí)間,若是以一顆 MCU來說,每一秒鐘就有480ms時(shí)間在處理手勢運(yùn)算,花了48%的執(zhí)行資源,負(fù)擔(dān)實(shí)在太重;即使用 MCU/CPU,每一秒仍需要花4.8 ms來處理手勢運(yùn)算,浪費(fèi)近0.5%的執(zhí)行資源。
若導(dǎo)入硬體手勢ID辨識(shí),僅花8個(gè)畫面頁框就能產(chǎn)生出一個(gè)手勢ID碼,以PS/2介面回應(yīng)速度12.5ms計(jì)算,僅12.5ms * 8==0.1秒即可求出一個(gè)手勢ID碼,一秒鐘可產(chǎn)生10個(gè)手勢ID碼;若導(dǎo)入 MCU/CPU,約200個(gè)指令處理一個(gè)手勢ID碼,則處理時(shí)間約為1/ * 200 () = 500ns,每一秒鐘要處理的總時(shí)間為10 * 500ns = 5us。
以硬體辨識(shí)手勢ID碼跟座標(biāo)辨識(shí)演算法來看,其CPU占用時(shí)間比為5us : (5us+4.8ms)≒1:1000;即使用的MCU/CPU,其CPU占用時(shí)間比一樣為500us : (500us+480ms) ≒1:1000。由此可見硬體辨識(shí)手勢ID碼所節(jié)省的執(zhí)行時(shí)間效益,以及在記憶體節(jié)省與功耗上的優(yōu)勢。