人機交互方式革命 Windows 7多點觸摸技術
原創【51CTO原創】近些年來，個人計算機無論從數據存儲量還是處理器運算速度的角度來講，都得到了大幅的提升。但是人機交換技術基本上還是停留在原地，沒有實際的進展。但是隨著蘋果公司的Iphone和微軟的Surface電腦（如圖1）的上市，這一現象將有大幅改觀。而Iphone和Surface最吸引人的地方，莫過于它獨特的多點觸控（Multi-Touch）技術。
多點觸控技術宣揚的多重輸入模式完全顛覆了傳統的單指點擊概念，兩個手指的拿捏之間，快捷的完成畫面的縮放或者屏幕的控制。基于計算機視覺和模式識別技術的多點觸摸，看似只是簡單的將傳統的單點輸入衍生到了多點輸入上，但是實質上這是輸入技術的一次革命。如果將支持多點觸摸技術的觸摸屏或者觸控板發展成高清攝像頭，再配合3D的投影技術和動作識別，那么就可以告別傳統的鍵盤鼠標的輸入方式。科幻電影里那種對著3D投影操作計算機的場景也不會再是幻想了。
圖1
而微軟最新推出的Windows 7操作系統最搶眼的一個亮點就是支持多點觸摸技術。隨著觸摸屏技術的不斷發展，Windows 7有了可以讓觸摸屏發揮的軟件空間，讓多點觸摸技術應用更加廣泛。借助Windows 7和多點觸摸屏，您只需要手指就可以瀏覽網頁，查閱圖片。Windows系統很早便開始支持觸控操作，但是Windows 7進一步將它擴展到電腦的各個角落。無論是加大的開始菜單圖標，還是改進的Tablet PC輸入面板（如圖2）,都為輸入操作提供了便利。常用的Windows 7程序也都支持觸摸操作，您可以用手指在畫圖程序中創作，也可以通過Surface Collage對數碼圖片進行調整和拼貼，并且把它們保存成桌面背景。
圖2
Windows 7中引入的多點觸摸的概念可以理解成一個屏幕多點操作。多點觸摸絕不僅僅是將單點輸入擴展到多點輸入這么簡單。由于是多點觸摸，計算機可以感應到輸入的快慢與力度，可以對用戶的動作進行識別，因此使得系統操作更加人性化。
而多點觸摸在Windows 7下是如何工作的呢？下面讓我們去一探究竟。
多點觸摸技術可以分解為兩個方面：信號采集與動作識別。傳統的觸摸屏僅僅支持單點操作，如果多個點同時別觸碰，則會出現輸入混亂的現象。而為了實現多點觸摸，就必須采用和單點觸摸屏完全不同的結構，這不僅僅是增加幾條信號線而已。多點觸摸屏在面板上劃分出許多個獨立的觸控單元，當手指從一個單元轉移到另一個單元時，便會產生信號輸出。而支持觸摸點的數目與屏幕的構造和系統有關。蘋果公司的Iphone只能支持兩個手指的操作，而微軟的Surface電腦可以實現對52個觸摸點的響應（如圖3）。而在動作識別方面，操作系統需要做的工作就很多了。
首先需要對特征點的輸入信號進行預處理，排除干擾。然后對特征點進行跟蹤，通常采用最小距離優先算法（MDF），在一系列信號（圖像）中識別特征點。接下來，就需要對檢測出的動作進行識別，這是一種決策分析的過程。有很多動作存在著混淆性。例如從左到右的特征點移動是用戶的拖動行為還是翻頁行為呢？這就需要依靠提取特征向量和樣本訓練來完成。Windows 7將多點觸摸輸入分為手勢（gesture）和輕擊（flick）。手勢指手指在屏幕上的快速移動，可以實現縮放，旋轉，卷動等操作。而輕擊通常用來執行導航和編輯命令，例如在屏幕上方輕擊就可以返回前一頁，屏幕下方的輕擊操作可以前進到下一頁。
圖3
多點觸摸技術是人機交互方式的一場革命，相信隨著Windows 7的進一步普及，會有更多的廠商，更多的應用程序加入到多點觸控的行列中來。
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