揭密iPhone多觸點技術的由來和原理

手指觸摸

盡管多觸點技術最近才引起大眾的關注，它的技術起源可以追溯到至少25年前。當時的多倫多大學和貝爾實驗室是這一領域兩個主要的研究機構。

最早的多觸點技術模型于1982年誕生于多倫多大學。當時使用的介質是毛玻璃板，當手指接觸到毛玻璃板時，由于壓力不同，會形成大小不同的影像。而這些影像通過置于介質后面的相機來捕捉，然后通過計算機分析。1983年，貝爾實驗室發表了第一篇探索使用觸摸屏輸入(Soft Machine)的論文。這一設想后來在iPhone上全面實現。

1984年，貝爾實驗室率先設計成功了多觸點觸摸屏系統。其基本原理是通過集成熒光屏與觸摸屏，使用者能夠用手指通過觸摸屏與熒光屏顯示的圖像產生互動。幾乎在同時，多倫多大學也開發出了一套多觸點觸摸板系統，但其原理卻與貝爾實驗室的迥然不同。它使用的是電容傳感，當觸摸板不同位置接受到壓力時，其電容分布會發生變化，這一變化通過計算機分析，轉換成輸入信息。

到了上個世紀90年代初，在個人計算歷史上有傳奇色彩的施樂公司的帕洛阿爾托研究中心在多觸點技術上有了新的突破。其中包括用兩根手指縮放和轉換圖像。此外，他們還嘗試將一個觸摸屏放在鍵盤反面，使用者只需將鍵盤反過來用就可以方便地實現觸摸操作。

1992年，IBM和南方貝爾電話公司聯合開發了一個被稱為“西蒙”的智能電話。該電話首次使用了全屏幕軟件鍵盤操作，這成為后來iPhone的雛形。與此同時，日本的Wacom也研制成功了多觸點輸入面板，它支持包括雙手操作和壓力感受在內的許多技術特點。

從20世紀90年代后期到2003年，多倫多大學、微軟，還有索尼、東芝等研究機構和公司分別在多觸點技術上取得長足的進展。1993年IBM推出的第一臺平板電腦(Tablet PC)融合了不少多觸點技術的特點。雖然平板電腦一直未能成為主流，它引起更多人對新的人機交互方式的興趣。10年后，微軟推出的平板電腦操作系統則在一定程度上推動了多觸點輸入技術的標準化。

值得一提的是紐約大學的Jeff Han實驗室。他們在2005年成功地利用光線穿過不同介質時的受抑全內反射原理，通過二極管對不同光線強度的感應設計出了一種成本低而且敏感度高的多觸點系統。

主流化的努力

到2007年，多觸點技術第一次全方位的被推向市場。這里面有目前已經被使用的iPhone 與iPod Touch，還有微軟即將推出的咖啡桌電腦。這兩大產品系列將20多年來一直處于開發、研制和演示階段的多觸點技術首次引入主流消費電子產業中。

iPhone從某種程度上講是15年前IBM和南方貝爾合作開發的“西蒙”的一個現代版。喬布斯把應用于iPhone上的多觸點技術與鼠標和iPod的點撥輪并稱為蘋果公司的三個最重要的技術創新。

盡管網絡上有人認為iPhone的技術來自于Jeff Han的發明，事實上，唯一跟iPhone有關系的是蘋果公司在2005年收購的一個名叫“Fingerworks”的生產全軟件顯示鍵盤的小公司，該公司是由特拉華大學的兩個教授創建的，他們后來也加入了蘋果公司。但是該公司的技術只是顯示鍵盤，并沒有包含多觸點技術。所以很可能是喬布斯在2005年發現了包括Jeff Han 等研究機構在內所展示的多觸點技術后，意識到了這一技術的巨大市場潛力，從而自行開發設計了類似的技術。而收購Fingerworks只是蘋果公司為了提高推出產品速度的一個步驟。

在計算機發展史上，輸入技術一直落后于其它計算機技術。鍵盤和鼠標一直是主要的輸入方式。雖然蓋茨一直對語音輸入技術情有獨鐘而且微軟也投入了大量資金在這方面，可是直到現在，語音輸入仍然沒有完美到為大眾所廣泛采用。現在看來，隨著iPhone逐步向市場滲透，多觸點技術或許能夠在這方面有所突破，最終走向大眾，成為主流技術。

不過，不論其未來發展如何，可以肯定的是多觸點技術不會完全取代包括鼠標和鍵盤在內的現有的輸入方式，而更可能與現有輸入方式一起進一步方便我們在不同場合的人機交互需求。鍵盤和鼠標在與個人電腦交互時有其天然的優勢，而多觸點技術的發展方向似乎更適合于非一般電腦的輸入需求。iPhone 在個人用戶智能手機市場的表現就是很好的例子。

作為計算機的一個標準配置，鼠標經歷了從1965年被發明，到1995年隨著微軟的視窗95操作系統的普及成為大眾主流的輸入設備，一共30年時間。多觸點技術從最初研發至今已經有25年時間，所以可能至少再需要幾年的時間才能看到這一技術的普及前景。