Сенсорные экраны

Экраны все чаще используются в качестве устройств ввода. Особенно удобно прикасаться к экрану и проводить по нему пальцем (или стилусом) в смартфонах, планшетных компьютерах и других ультрапортативных устройствах.
Пользователь воспринимает такие устройства не так, как устройства, использующие мышь, а больше полагаясь на интуицию, поскольку он взаимодействует с объектами на экране напрямую. Исследования показали, что успешно обращаться с сенсорными устройствами, подобно малым детям, способны даже орангутаны и другие приматы.

Сенсорным устройством не обязательно должен быть экран. Такие устройства делятся на две категории: непрозрачные и прозрачные. Типичным непрозрачным устройством является сенсорная панель ноутбука. Примером прозрачного устройства может послужить сенсорный экран смартфона или планшетного компьютера. Но в данном разделе мы ограничимся сенсорными экранами.

Как и многое другое из того, что входило в моду в компьютерной индустрии, сенсорные экраны не являются совершенно новыми устройствами. Еще в далеком 1965 году И. А. Джонсон (E. A. Johnson) из Британского королевского института радиолокации дал описание сенсорного емкостного дисплея, который при всем своем несовершенстве стал предшественником сегодняшних дисплеев. Большинство современных сенсорных экранов имеют либо емкостную, либо резистивную конструкцию.

Резистивные экраны имеют гибкую пластиковую поверхность. Сам по себе пластик не содержит ничего особенного, за исключением того, что он более устойчив к царапинам, чем тот пластик, который используется в быту. Но на него с обратной стороны нанесена пленка, состоящая из тонких линий ITO (Indium Tin Oxide — оксида индия — олова) или другого подходящего материала. Под ним, но без соприкосновения, расположена вторая поверхность, также покрытая слоем ITO. На верхней поверхности электрический ток идет в вертикальном направлении, а в сверху и снизу есть токопроводящие соединения. На нижней поверхности электрический ток идет в горизонтальном направлении, а слева и справа имеются токопроводящие соединения. При прикосновении к экрану пластик вдавливается и верхний слой ITO прикасается к нижнему. Для определения точной позиции прикосновения пальца или стилуса нужно лишь измерить сопротивление в обоих направлениях во всех горизонтальных позициях нижнего слоя и во всех вертикальных позициях верхнего слоя.

Емкостные экраны имеют две твердые, обычно стеклянные поверхности, каждая из которых покрыта слоем ITO. В обычной конфигурации ITO наносится на каждую поверхность в виде параллельных линий и линии на верхней поверхности расположены перпендикулярно по отношению к линиям нижней поверхности. Например, верхний слой может быть покрыт тонкими линиями в вертикальном направлении, а нижний слой может иметь такой же полосатый рисунок в горизонтальном направлении. Две находящиеся под воздействием электрического тока поверхности с воздушной прослойкой между ними формируют решетку из настоящих миниатюрных конденсаторов. Напряжение подается поочередно к горизонтальным и вертикальным линиям, а значения напряжения, зависящие от емкости каждого пересечения, считываются с тех линий, на которые оно в данный момент не подано. Когда палец прикасается к экрану, локальная емкость изменяется.

Появляется возможность определить место прикосновения пальца к экрану путем очень точных измерений повсеместных незначительных изменений напряжения. Эта операция повторяется много раз в секунду, и координаты прикосновений передаются драйверу устройства в виде потока пар (х, у). Дальнейшая обработка, например определение того, что именно произошло: указание, сжатие, расширение или просто провели пальцем по экрану, — осуществляется операционной системой.

Преимуществом резистивных экранов является то, что результаты измерений определяются давлением. Иными словами, экран будет работать, даже если вы в холодную погоду надели перчатки. С емкостными экранами дело обстоит иначе, если только у вас на руках не специальные перчатки. Например, вы можете вшить проводники (например, посеребренные нейлоновые нити) в перчатки, в те места, которые будут находиться на кончиках пальцев, или, если не дружите с иглой, купить уже готовые перчатки подобного типа. Конечно, можно просто обрезать перчатки, обнажив кончики пальцев, что займет у вас всего 10 секунд.

А вот недостатком резистивных экранов является то, что они обычно не поддерживают определение множественных прикосновений, совершаемых одновременно. Между тем такие прикосновения позволяют манипулировать объектами на экране с помощью двух и более пальцев. Людям (и, возможно, орангутанам) нравится использовать множественные прикосновения, поскольку они позволяют жестами, совершаемыми двумя пальцами, сужать и расширять картинку или документ. Представьте себе, что два пальца находятся в точках с координатами (3, 3) и (8, 8). В результате этого резистивный экран может заметить изменение сопротивления на вертикальных линиях х = 3 и х = 8 и на горизонтальных линиях у = 3 и у = 8. Теперь рассмотрим другой сценарий, при котором пальцы находятся в точках с координатами (3, 8) и (8, 3), представляющими собой противоположные углы прямоугольника с координатами (3, 3), (8, 3), (8, 8) и (3, 8). Изменилось сопротивление в точности тех же линий, поэтому программное обеспечение не в состоянии сообщить, какой из двух сценариев следует поддерживать. Эта проблема называется появлением призраков. А вот емкостные экраны, поскольку они отправляют поток координат (х, у), лучше приспособлены к поддержке множественных прикосновений.

Манипулирование сенсорным экраном с использованием только одного пальца ничем, собственно, не отличается от использования WIMP-интерфейса — просто указатель мыши заменяется стилусом или указательным пальцем. Поддержка множественных прикосновений намного сложнее. Прикосновение к экрану пятью пальцами похоже на одновременное перемещение по экрану пяти указателей мыши, что, несомненно, меняет положение вещей для диспетчера окна. Экраны с поддержкой множественных прикосновений (мультитач-экраны) получили повсеместное распространение и становятся все более чувствительными и точными. И все же неясно, влияет ли технология использования всех пяти пальцев на работу сердца компьютера — центрального процессора — в той же мере, что и удар в восточных единоборствах всеми пятью пальцами в грудь, который в теории должен приводить к разрыву сердца.

5.7.

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ Х. БОС. СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМ Ы 4-е ИЗДАНИЕ. 2015

Еще по теме Сенсорные экраны:

  1. ИЗОЛЯЦИЯ СЕНСОРНАЯ
  2. ДЕПРИВАЦИЯ СЕНСОРНАЯ
  3. ТЕОРИЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ РЯДА СЕНСОРНОГО КЛАССИЧЕСКАЯ
  4. ПРИНЦИП КОРРЕКЦИЙ СЕНСОРНЫХ
  5. АДАПТАЦИЯ СЕНСОРНАЯ
  6. ПОРОГ СЕНСОРНЫЙ
  7. Сенсорно-рациональный темперамент
  8. ЭТАЛОН СЕНСОРНЫЙ
  9. Сенсорно-иррациональный темпераменДБР)
  10. ЛИЧНОСТЬ: ОРГАНИЗАЦИЯ СЕНСОРНАЯ
  11. Руководители - сенсорные рационалы: представители компании
  12. 2. Сенсорное воспитание
  13. МЕТОДИКА СЕНСОРНАЯ