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2008-09-16 04:37 价值

一项多点触控屏技术,使其发明者韩杰夫成为时代周刊的年度100人。你可以想象这项技术的前途有多光明

编译|本刊记者 丁晓磊

用他自己的话说,韩杰夫(Jeff Han)从小就是一个“麻烦制造者”。5岁时就能手拿烙铁把诸如家用电视和录像机之类的东西拆开去看它们是如何运转的,至今他的脚上还留着一个烙铁留下的伤疤。12岁,他制作出了他的第一个激光焊。30岁时他设计出多点触控屏(Multi-touch Screen),这项发明宣告了单点触控屏(Single-touch screen)时代的终结。

2006年,加州蒙特利,一年一度的TED(科技、娱乐和设计产品)大会。这位纽约大学的年轻天才首次公开亮相,为翘首以盼的观众做演示。他站在一块屏幕跟前,身子一前一后地晃着。这个三十岁的年轻人有一点紧张,因为正如TED广告所说,“(在这里)全球领先的思想者和实干家聚在一起发现灵感。”那天,包括Google的创始人谢尔盖·布林和拉里·佩奇,亚马逊创始人杰夫·贝佐斯和创造太阳微系统神话的比尔·乔都坐在台下,这已经足以让很多人都感觉自己有一点渺小。

韩杰夫开始演示。他的拇指和食指八字型展开,将手放在面前深蓝色的36英寸宽屏上随意的划动着,波浪型的线条投射到他身后巨大的屏幕上。他变魔法式地召唤出熔岩状指示灯,然后将其用手指打碎成浮动的水滴,水滴的颜色和形状随着韩杰夫手指的力度的变化而变化,观众情绪被挑逗了起来。这时,触摸屏上显示出几张假日照片,投射在屏幕上的照片看起来非常真实。韩杰夫(Jeff Han)用两根食指把照片拉伸放大或者聚合缩小,甚至左手两指在放大某张照片,右手又同时把另一张照片缩小。台下顿时发出阵阵欢呼声和口哨声。“这是我们真正和机器互动的有效方式。” 韩自我感觉有点膨胀。

表演远没有结束。屏幕上出现了一个二维的键盘。“我们这个时代没有理由必须去使用物理设施了,”韩杰夫说,“让这些界面开始适应我们。”他在键盘上打出“Vacation”。接着,他用手指去轻敲屏幕,产生了许多白色小球。这些小球在韩杰夫用手划定的区域内无规则的乱动。接着,屏幕上又出现了一个来自于美国国家航空和航天管理局(NASA)的地球图片,韩(Han)用手指将图片聚焦在一个大陆上,最后他聚焦于一个狭长的海岸线。他的手顺时针转动,那个海岸线也随着一起转动,我们可以清楚地在屏幕上看到海岸线边上的条条公路。就这样,他结束了他的九分钟长的演示,整个操控方式就像演奏乐器一样。

6个月之后,韩杰夫的这段演示视频在全球数以万计的博客上传播开来,并且在YouTube上下载次数已达到二十五万次。

如今,虽然单点触控屏已经广泛应用于银行的ATM机、机场的自动售票机和KTV的点歌机上,但新型多点触控技术完全颠覆了传统,这项技术是以手势、动态,或者以触碰方式来进行操控,屏幕可以接受来自2个甚至20个输入点的动作和压力所产生的信息。尽管该技术暂时还不能满足全像式的投影境界,但如果单从人性操控界面的角度分析来看,该技术仍然不失为一个惊人的突破。因其使用起来非常简单,不需要用户艰深地学习技巧,很多企业认定这将是未来应用软件操控界面的主要潮流。

因此,诸如洛克希德马丁公司、哥伦比亚广播公司、微软、皮克斯公司和一些政府情报机构都已经开始向韩杰夫提出购买意向。于是,水到渠成,作为纽约大学科朗研究院计算机科学系研究员的韩杰夫创办了Perceptive Pixel公司,专门销售多重触控技术。据一段韩杰夫的视频介绍,一个8×3英尺大小的多点触摸屏要价10万美元。

其实自从20世纪80年代开始,全世界的工程师就一直在研究各种多点触控技术。三菱电机就曾经研制出“钻石触摸桌面(DiamondTouch table)”。不过,韩杰夫的作品更加人性化并且更加复杂,他运用并融合了多种感应技术和交互模式。用韩杰夫的多点触摸屏,你再也不会看到以前那种对触摸屏狠命戳的粗野方式了。“这是一个研究的热点领域,我们能够提高其效率、有用性和可视性,这太有趣了!”韩杰夫说。

他的多点触控屏的触摸界面是用透明的丙烯酸酯(一种经过特殊处理的有机材料,由于其优异的强韧性及良好的透光性,早期曾被用于制造飞机的挡风玻璃和坦克的视野镜)制成的,并和发光二极管相连,LED矩阵显示器发出红外光照明六毫米厚的丙烯酸酯制成的整个屏幕。

一般情况下,光从二极管发射出来并在屏幕内沿着可预测的路径进行发射,这样的物理的现象叫做全内反射。然而,一旦手指或其他物件触及丙烯酸酯屏幕,内部的反射光就在接触点上开始散播,散射屏幕表面。在丙烯酸酯屏幕背后,有一个摄像头捕捉这种光。然后使用简单的图像处理软件,这样被捕捉到的散射光反射在表面上就是实时性图像。不仅如此,这项系统技术还能够在同一时间允许多个用户进行互联通信,比方说,交互式的电视墙,或者是直接对电脑进行操控的动作。这项感官科技严格来说就是一项感觉驱动技术。

现在,Perceptive Pixel主要是为军方以及工业用户生产大尺寸、定制的多重触控屏。多重触控屏主要有两大类型:一种是“神奇的桌子”显示器,另一种是巨大的嵌入墙里的交互式屏幕。韩杰夫说:“越大的屏幕越能让人兴奋,到目前为止,玩电脑只是意味着你和一台机子,而多重触控是关于众人通力合作,一起玩电脑的技术。”随着如红外光源、小型摄像机和放映机等许多触摸屏组件的成本逐渐下降,,因此个人拥有自己的触摸桌已是切实可行。

“20年来我们已经深陷屏幕、鼠标和键盘三位一体的固定思维,”美国芝加哥西北大学教授、《未来事物的设计The Design of Future Things》的作者唐·诺曼说,“我们很高兴的看到,我们正在突破这样的固定思维并且在真实的物理世界中朝着触控屏操作的方向前进。”