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技術(shù)原理及方案選型
目前,搭建大型的多點(diǎn)觸摸桌有幾種技術(shù)實(shí)現(xiàn),分別是受抑全內(nèi)反射多點(diǎn)觸摸技術(shù)(FTIR)、背面散射光多點(diǎn)觸摸技術(shù)(Rear-DI)、激光平面多點(diǎn)觸摸技術(shù)(LLP)、散射光平面多點(diǎn)觸摸技術(shù)(DSI)。
然而,針對校史館所需的超大異型多人觸摸桌,F(xiàn)TIR技術(shù)需要用亞克力作為觸摸表面,目前沒有這么大的亞克力面板,且亞克力表面需要處理一層0.5mm的硅膠層作為感應(yīng)層,桌子本身尺寸較大,使用一段時間后亞克力會變形導(dǎo)致硅膠氣泡,觸摸精度下降,故FTIR技術(shù)不適合;LLP技術(shù)需要在觸摸面四周遍布led紅外發(fā)射管,會導(dǎo)致邊上和觸摸面不在一個平面上,LLP技術(shù)也不適用;DSI需要觸摸表面為導(dǎo)光板,目前市面上也沒有這么大的導(dǎo)光板,DSI也不適用;所以僅有Rear-DI技術(shù)能構(gòu)建超大型多人互動觸摸桌。
Rear-DI技術(shù)原理
Rear-DI技術(shù)的原理是紅外光從桌子底部照射觸摸表面,當(dāng)物體觸摸到表面的時候,會反射回來不可見的紅外光,布置在桌子底部的特殊攝像頭會捕捉到這寫反射光束,送給軟件進(jìn)行實(shí)時的圖像處理,圖像處理軟件經(jīng)計算后得到觸摸點(diǎn)的位置和手勢,判斷是點(diǎn)擊、雙擊、移動、拖動還是縮放,并將這些手勢信息送給多點(diǎn)觸摸互動軟件,互動軟件根據(jù)用戶的操作手勢做出反應(yīng)。
硬件實(shí)施
Rear-DI實(shí)現(xiàn)的多點(diǎn)觸摸設(shè)備有幾個影響因素。首先是,桌體下面的散射光線要比較均勻,如果桌子內(nèi)部的紅外光照射強(qiáng)度不均勻,在某些位置手指觸摸比較明顯的時候,在其他光線弱的位置手指就會沒有反應(yīng),需要用手掌去點(diǎn)擊,或者在其他光線強(qiáng)的位置進(jìn)行觸摸操作時干擾會比較大,當(dāng)手還沒有觸摸到表面時,觸摸表面已經(jīng)有觸摸點(diǎn)了;其次是,外部環(huán)境光中不要有強(qiáng)烈的紅外干涉,當(dāng)外部光線干涉強(qiáng)烈的時候,會在桌子表面形成光斑,從而使得這個位置呈白色的盲區(qū),無論怎么調(diào)整,手指在這個區(qū)域是識別不出來的。
在實(shí)際的調(diào)試過程中我們發(fā)現(xiàn)桌子周圍的射燈、自然光(強(qiáng)光源)對桌子的觸點(diǎn)精確度有很大影響,在冷光源或者自然光線照射不強(qiáng)烈的前提下,能做到用手指進(jìn)行互動操作,如果是室內(nèi)安裝的是LED射燈,在燈光打開的情況下,就需要增大桌子里面紅外發(fā)射燈的數(shù)量和光強(qiáng);但是一旦增加了數(shù)量和光強(qiáng),就會導(dǎo)致紅外光強(qiáng)度過大,投射出桌子表面,在手還沒有碰到桌子表面的時候,桌面上就會出現(xiàn)觸摸點(diǎn);所以,我們在多點(diǎn)觸摸軟件中進(jìn)行了圖像濾波、弱化、干擾等功能處理,目前我們推出的國內(nèi)首例多人互動超大尺寸異型桌己經(jīng)可以做到手指觸摸,大大填補(bǔ)了國內(nèi)超大尺寸多人互動異型桌的空白。
互動軟件設(shè)計過程
互動軟件基于TUIO協(xié)議與多點(diǎn)觸摸桌硬件進(jìn)行交互,在前期溝通的基礎(chǔ)上,我們進(jìn)行了軟件設(shè)計。從主題分類、交互效果、以及美觀綜合各個角度考慮,鑒于項目中多點(diǎn)觸摸桌的尺寸造型和互動軟件的實(shí)際運(yùn)行效果將首版軟件系統(tǒng)做成了如上所示,整體效果如下:
后期我們與客戶進(jìn)行了多次深入溝通,程序界面、功能、交互方式、以及觸摸效果等都進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整,最終使多人互動桌達(dá)到了預(yù)期的效果!