多點(diǎn)觸控技術(shù)如何應(yīng)用于課堂教學(xué)場(chǎng)景

時(shí)至今日，我們對(duì)于多點(diǎn)觸控（multi touch）或許已經(jīng)不再陌生了，畢竟我們現(xiàn)在使用的絕大多數(shù)智能手機(jī)、平板電腦都已經(jīng)支持多點(diǎn)觸控功能，甚至在一些更大尺寸的屏幕上我們也已經(jīng)看到了多點(diǎn)觸控技術(shù)的身影。應(yīng)該說(shuō)，我們對(duì)于多點(diǎn)觸控技術(shù)從陌生到司空見(jiàn)慣，不得不感謝蘋(píng)果公司在 2007 年發(fā)布的第一代 iPhone 手機(jī)。
? ? ? ?要知道，在此之前，很多智能手機(jī)還是需要觸控筆來(lái)進(jìn)行控制。多點(diǎn)觸控技術(shù)的運(yùn)用從根本上改變了我們與機(jī)器的交互方式，使得操控變得更加符合人性化，同時(shí)也增加了更多的趣味性和對(duì)應(yīng)用操控的想象空間。即使到了今天，多點(diǎn)觸控技術(shù)依然在不斷演化，比如說(shuō)蘋(píng)果公司也獲得了懸空多點(diǎn)觸控技術(shù)的專(zhuān)利，這項(xiàng)專(zhuān)利使得用戶(hù)與機(jī)器的交互界面開(kāi)始脫離屏幕，通過(guò)相機(jī)捕捉人體的動(dòng)作從而完成操作。

多點(diǎn)觸控技術(shù)的背后原理也并不復(fù)雜，其將任務(wù)分解為兩個(gè)部分：一是同時(shí)采集多點(diǎn)信號(hào)，另外是對(duì)不同信號(hào)的意義進(jìn)行判斷。根據(jù)一些公開(kāi)資料介紹，多點(diǎn)觸控技術(shù)較為成熟的主要有以下 4 種：LLP（laser light plan）技術(shù)：主要運(yùn)用紅外激光設(shè)備把紅外線投影到屏幕上。當(dāng)屏幕被阻擋時(shí)，紅外線便會(huì)反射，而屏幕下的攝影機(jī)則會(huì)捕捉反射去向。再經(jīng)系統(tǒng)分析，便可作出反應(yīng)。

FTIR（Frustrated Total Internal ReflecTIon）技術(shù)：它會(huì)在屏幕的夾層中加入 LED 光線，當(dāng)用戶(hù)按下屏幕時(shí)，便會(huì)使夾層的光線造成不同的反射效果，感應(yīng)器接收光線變化而捕捉用戶(hù)的施力點(diǎn)，從而作出反應(yīng)。TouchLight 技術(shù)：運(yùn)用投影的方法，把紅外線投影到屏幕上。當(dāng)屏幕被阻擋時(shí)，紅外線便會(huì)反射，而屏幕下的攝影機(jī)則會(huì)捕捉反射去向。再經(jīng)系統(tǒng)分析，便可作出反應(yīng)。

OpTIcal Touch 技術(shù)：它在屏幕頂部的兩端，分別設(shè)有一個(gè)鏡頭，來(lái)接收用戶(hù)的手勢(shì)改變和觸點(diǎn)的位置。經(jīng)計(jì)算后轉(zhuǎn)為坐標(biāo)，再作出反應(yīng)。

Qeexo 是一家來(lái)自美國(guó)的多點(diǎn)觸控技術(shù)團(tuán)隊(duì)，其中 FingerSense 是 Qeexo 公司的主要產(chǎn)品之一。FingerSense 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的一套交互方式，通過(guò)人體數(shù)據(jù)采集和智能算法，能夠在觸摸屏上區(qū)分手指不同部位（指尖、指關(guān)節(jié)、指甲）與輸入設(shè)備（如手寫(xiě)筆）的觸屏解決方案。目前主要支持長(zhǎng)按、指節(jié)滑動(dòng)（按需截屏、不同指節(jié)軌跡對(duì)應(yīng)不同功能）和指節(jié)敲擊等。

而另一款產(chǎn)品 TouchTools 則能夠借助多點(diǎn)觸控?cái)?shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)確定使用者手部數(shù)據(jù)，讓用戶(hù)能在觸控板表面上憑空「掏」出相機(jī)、卷尺、筆、橡皮、放大鏡甚至是鼠標(biāo)等虛擬工具。

FingerSense 利用移動(dòng)設(shè)備中標(biāo)準(zhǔn)的加速計(jì)來(lái)感應(yīng)手指不同部位接觸觸控屏?xí)r所產(chǎn)生的振動(dòng)模式。FingerSense 機(jī)器學(xué)習(xí)引擎能夠知道是手指的哪個(gè)部位觸摸屏幕，并觸發(fā)相應(yīng)的操作。例如，用指關(guān)節(jié)敲擊大段文本，就會(huì)觸發(fā)復(fù)制粘貼菜單出現(xiàn)。要選定文本，你只需要拖動(dòng)你的指關(guān)節(jié)，就像使用 PC 的鼠標(biāo)那樣。

Qeexo 成立于 2012 年，2014 年獲得 Sierra Ventures、丹華資本的 290 萬(wàn)美元 A 輪融資。2016 年 Qeexo 完成 450 萬(wàn)美元 B 輪融資，由 KTB Network 領(lǐng)投，Inventec、Sierra Ventures、丹華資本跟投。在今天很多的線下培訓(xùn)或者課堂里的教學(xué)場(chǎng)景中，投影儀依然是老師們最常使用的工具之一。即使在這樣一個(gè)非常普通的設(shè)備上，多點(diǎn)觸控技術(shù)也已經(jīng)被運(yùn)用上了。

比如 Ubi InteracTIve 公司利用投影儀、可 3D 定位人手位置以及捕捉手勢(shì)的攝像頭，通過(guò)這個(gè)攝像頭用戶(hù)直接用手在投影上指指點(diǎn)點(diǎn)、拖動(dòng)等等，便可以直接操作，不必再專(zhuān)門(mén)配置一個(gè)人來(lái)控制投影的進(jìn)度；在投影的過(guò)程當(dāng)中，用戶(hù)也不必頻繁地在電腦和投影之間轉(zhuǎn)換操作地點(diǎn)。

借助智能軟件和簡(jiǎn)單的硬件設(shè)置，Ubi Interactive 可以讓現(xiàn)有的電子白板變得更加具有互動(dòng)性。因?yàn)橐呀?jīng)將更多的智能功能設(shè)置在軟件中，而設(shè)置這樣的互動(dòng)環(huán)境只需要最簡(jiǎn)單的硬件：Ubi 投影儀、發(fā)射器（emitter）和一只觸控筆。Ubi 幾乎可以和任何一款的投影儀或是 PC 兼容。而因?yàn)樾?duì)是自動(dòng)完成的，不需要人進(jìn)行任何輸入調(diào)試，這樣也就減少了人們學(xué)習(xí)使用新設(shè)備的時(shí)間。

除了硬件之外，Ubi Interactive 還提供了一些軟件應(yīng)用。比如注釋工具，這個(gè)工具可以讓老師保存注釋并和學(xué)生進(jìn)行分享。另外也支持老師和學(xué)生在同一塊互動(dòng)白板上進(jìn)行協(xié)作，也支持和多個(gè)學(xué)生設(shè)備的內(nèi)容顯示同步。當(dāng)然，Ubi Interactive 也不限制用戶(hù)對(duì)于其他應(yīng)用的使用，你可以和你電腦上的任何一款瀏覽器上的內(nèi)容進(jìn)行互動(dòng)操作。