觸摸屏的出現(xiàn)已有一段時間，從Windows*8的推出、如雨后春筍出現(xiàn)的平板計算機，再加上具備觸控功能的Ultrabooks™，這項技術(shù)的發(fā)展絲毫沒有減緩腳步。但除了用手指滑動和輸入外，觸摸屏還有別的發(fā)揮空間嗎？
Microsoft的研究小組最近展示了一臺具備觸感回饋功能的3D觸摸屏，可提供觸感回饋給使用者，讓使用者在虛空間內(nèi)轉(zhuǎn)動3D對象：
「將眼光放遠，研究人員希望能將3DHapticTouch應(yīng)用在醫(yī)療，讓醫(yī)生瀏覽病患的3D腦部掃描圖，找出（并感覺出）需要治療的部位。還有最簡單的應(yīng)用，想象3DHapticTouch被用在教育方面，讓學生能夠去觸摸及感覺過于危險或稀少，無法實際握在手上的物質(zhì)。至于在計算機方面，包含3D模型制作和虛擬化應(yīng)用程序等應(yīng)用，我敢說開發(fā)人員早就著手在開發(fā)使用3DHapticTouch技術(shù)的游戲?！?ndash;2013微軟技術(shù)節(jié)：提供觸感回饋的3D顯示器(MicrosoftTechFest2013:3DDisplaywithHapticFeedback)
這個小組也開發(fā)了一個叫Digits的3D手部追蹤器，它能將使用者的手勢變成3D模型，利用手腕傳感器偵測簡單的動作控制裝置。Digits示范影片如下：
Digits手部追蹤器：不需手套空手與3D計算機互動(DigitsHandTracker:Freehand3DComputerInteractionWithoutGloves)
觸摸屏對Senseg這間公司來說尤其重要，因為他們要讓觸摸屏產(chǎn)生實際的感覺。雖然現(xiàn)在聽起來有點矛盾，但背后的創(chuàng)意確實很不簡單：
「這間公司創(chuàng)立于2006年，他們使用超低電流，在標準觸摸屏上既薄且耐用的涂層上充電（由專利物質(zhì)制成，可應(yīng)用在幾乎『任何大小的任何表面』上），在手指皮膚上產(chǎn)生很小的引力，而且能夠加以調(diào)整，如此使用者便能感受到質(zhì)地、邊緣和震動等感覺。」–Wired.com，「Senseg為屏幕賦予生命」(SensegWantstoBringYourScreenstoLife)。根據(jù)該文章指出，Senseg的目標是讓整個用戶接口都充滿「觸感」。例如有來電時，不必用眼睛看手機找出接聽滑桿，而是用裝置表面上的紋理去感覺滑桿的位置。
DisneyResearch：事業(yè)版圖廣大，甚至也包含觸感技術(shù)和革命性的觸摸屏，其中一項產(chǎn)品名為REVEL：
「REVEL是一種全新且耐用的觸覺技術(shù)，它能改變使用者對真實世界的觸覺感知。它可在幾乎任何表面或物體加入一層人造的觸覺材質(zhì)，而且不太需要環(huán)境感測儀器。因此，REVEL可以在觸控屏幕，以及家具、墻壁、木頭和塑料物體，甚至是人體的皮膚上提供動態(tài)的觸覺感受。REVEL運用反向電子震動(ReverseElectrovibration)，能將微弱的電子訊號射入用戶身體任何地方，在使用者的皮膚四周產(chǎn)生震蕩電場。用戶在物體表面滑動手指時，便能感覺到非常明顯的觸覺紋理，放大對實際物體的感覺，再透過不同的訊號內(nèi)容，提供各種觸覺?！?DisneyResearch
觸感技術(shù)的可能性
從以上的例子可以看出，目前有許多可能性正在開發(fā)。這個領(lǐng)域的開發(fā)人員都還在起步的階段，這個充滿未來性的技術(shù)尚有許多地方值得開發(fā)，觸感技術(shù)仍有極大的發(fā)展?jié)摿Γ?/span>
娛樂：從以上DisneyResearch的例子可看出，觸感技術(shù)在游戲和娛樂這些領(lǐng)域有著無窮的可能性。挑戰(zhàn)在于如何將技術(shù)降到合理的價格點，并且透過簡單易懂、動態(tài)的用戶接口呈現(xiàn)。
腦部植入：觸控技術(shù)的擁戴者相信，觸感技術(shù)總有一天將能夠直接對中央神經(jīng)系統(tǒng)提供刺激，產(chǎn)生相同的觸覺體驗，應(yīng)用在腦部移植、神經(jīng)刺激，還有能與人體串聯(lián)的機械接口。
機器控制：觸感技術(shù)能為有馬達控制問題，或身體官能喪失或衰退的老年人提供很大的協(xié)助。
可配戴式觸感裝置：Google眼鏡和Kinecttweak即將推出，我們似乎正要進入由人體可配戴式傳感器和計算機網(wǎng)絡(luò)組成的時代。這些裝置的出現(xiàn)，將使人類和計算機之間產(chǎn)生截然不同的互動模式，像是為盲人提供引導(dǎo)、為有特殊需求的人提供信息和協(xié)助，或甚至在烹調(diào)、駕駛、開會等其他工作中提供額外的互動。
新訊號傳達：我們都很熟悉手機震動的意義，但要是手機震動能傳達「有新來電」以外的訊息，那會是什么感覺？目前已有團隊在主動研究如何讓行動裝置產(chǎn)生「觸覺語言」，而這訊號的解譯方式，就像我們在處理紅綠燈訊號或咖啡機上的燈號一樣。
觸摸屏：現(xiàn)在的觸摸屏已經(jīng)可以發(fā)出震動和聲音，但未來的觸摸屏體驗也許還能讓我們伸手去「感覺」屏幕上的影像，或是觸控屏幕鍵盤，用起來就像在真正的鍵盤上打字一樣。
真實感的挑戰(zhàn)
觸感技術(shù)的重點在于，讓技術(shù)輔助用戶與所要物體之間的互動。為了達成這個遠大的目標，我們必須大量投入在技術(shù)上，而不只是提供這樣的使用體驗。觸感技術(shù)發(fā)展目前面臨的最大挑戰(zhàn)，就是將技術(shù)商品化，并達到實體上的準確性，可說是相當困難。光是想象這項技術(shù)在未來幾年內(nèi)能有多么驚人的發(fā)展，就很讓人興奮，尤其我們現(xiàn)在已經(jīng)在觸控技術(shù)上有如此長足的進展。
臺灣的技術(shù)優(yōu)勢與公益愿景：盲用觸感面板
當iPhone6在千呼萬喚中終于登場、許多蘋果迷高呼「換機」的同時，有一群人很難理解這股狂熱從何而來，因為他們看不見或看不清楚。由于視障朋友無法用眼閱讀，所以最好的方式，就是為他們提供一個「有感」的動態(tài)顯示器，但要如何才能有感呢？
對視障朋友而言，布萊葉（Braille）盲人點字法是他們所熟悉的閱讀文字（特別先天全盲朋友，后天全盲朋友會更仰賴聲音界面）。這一套點字法基本上為六點及八點雙列排列，可以涵蓋全世界各種文字，已使用超過了百年的歷史。
目前視障朋友常用的點字顯示器仍是傳統(tǒng)厚重的機械式升降盲文凸點款式，每一臺的報價動輒要100元美金，并不親民。此外，當視障者想知道時間或日期，多半仍使用厚重的掀蓋方式觸摸指針或按鈕報時的款式。今日面板科技日新月異，能不能設(shè)計一個能「點字」的顯示器呢？
概念機很多，但想的到做不出來
事實上，已有不少熱心人士提出了盲用手機或平板的概念設(shè)計，立意都甚佳，但多數(shù)至今仍只是個「概念」，因為在商用技術(shù)上難以突破。
多數(shù)設(shè)計想到的是采用目前在手機中已廣為使用的振動器，希望透過矩陣布局來達成布萊葉點字排列功能。不過，放太少振動器能「顯示」的分辨率太低；放太多又會有成本過高、功耗也高的問題，在實做上又很難做到多點同時觸動，因此商用化是困難重重。
以曾被報導(dǎo)的Squibble為例，就內(nèi)建779顆超音波馬達來產(chǎn)生觸覺回饋，但若做出來了，預(yù)估售價會比iPhone還高！
另一個例子則提出導(dǎo)入可變形的材料，這是6年前有人提出的SiaFuPC，想采用稱為Magneclay的技術(shù)。設(shè)計者指出，這技術(shù)是一種油基合成劑，它的分子結(jié)構(gòu)松散，透過電磁性的改變會重排其結(jié)構(gòu)，因而能實現(xiàn)無限次的變形?！溉绻惯@技術(shù)真的商用化了，未來的面板還可以呈現(xiàn)3D維度的畫面！不過，網(wǎng)上搜不到這技術(shù)的近況，看來不是胎死腹中就是還在鴨子劃水呢。
還有一種常用的機構(gòu)式方案，就是利用會升降的浮動棒來實現(xiàn)每個點子單元的組成（6或8點），也就是透過電路及驅(qū)動機構(gòu)來驅(qū)動浮動棒上升或下降，顯示出盲人朋友想「看」的內(nèi)容。這種凸點升降模式其實是今日盲用點字觸摸顯示器的運作方式，但要將這一套厚重笨拙又昂貴的機器微型化成為手機或平板，也很難實現(xiàn)。
薄膜式技術(shù)最值得期待
說了這么多，難道盲用觸覺行動裝置只是一個夢？并非如此，有個技術(shù)相當值得期待，而且很適合臺灣來實現(xiàn)，那就是薄膜式觸覺回饋技術(shù)（ThinFilmTactileFeedbackTechnology）。
不論是采用振動馬達或壓電組件，機械性的振動方式都很難做到「細膩」的觸覺回饋，這包括布點的密度（回饋分辨率）、振動強度控制，以及回饋時的感受等；此外，對回饋反應(yīng)有愈細膩的要求，意味著需要更精密機構(gòu)設(shè)計和制造工藝，即使做的出來，成本也不夠親民。
相較之下，薄膜式技術(shù)正好滿足了細膩、無機械結(jié)構(gòu)、容易生產(chǎn)及低成本的優(yōu)勢。顧名思義，就如同觸控面板層層堆棧的架構(gòu)，薄膜式觸覺回饋技術(shù)也是在觸控面板上蓋上一層薄膜，透過電極的放電就能產(chǎn)生觸動的感受。
更進一步來看這技術(shù)，在加了觸覺回饋薄膜層后，當觸摸者以手指輕滑顯示面時，由于人的手指帶負電，手指接觸面時將吸引下方裝載的正電膜造成正負電相互吸引，經(jīng)由芯片控制顫動驅(qū)動器在該正電薄膜上輸入電壓及特殊頻率來讓觸摸者產(chǎn)生震動的感受。
當然，只有震動還不夠看，這技術(shù)還可透過屏幕表面的靜電場仿真手指和屏幕間的各種不同摩擦，讓用戶產(chǎn)生真實的紋理感覺。
FeelWhatYouSee!
事實上這并非顛覆性的新技術(shù)，早在1985年就有相關(guān)論文發(fā)表了。目前在市場最積極推展的廠商，無疑首推Senseg，這是一家創(chuàng)始于荷蘭的公司，主打的賣點是“Letyoufeelwhatyoucanseeonscreen”，想把觸控（Touch）屏幕轉(zhuǎn)變?yōu)椤赣|感」（Feel）屏幕，也就是在屏幕上為用戶創(chuàng)造虛擬但真實的觸覺感受，例如靜態(tài)的紋理、邊界感覺，以及動態(tài)的爆炸、滾動等感受。
薄膜式觸覺反饋技術(shù)的關(guān)鍵在于帶負電的手靠近帶正電的薄膜時，放電效應(yīng)會產(chǎn)生觸膜感受
Senseg的技術(shù)架構(gòu)中包括三大單元，分別是薄膜面板、驅(qū)動控制電路及應(yīng)用軟件
此一愿景無疑為顯示器互動設(shè)計開創(chuàng)了嶄新的可能，難怪該公司會在2011年11月獲得Time雜志的50大最佳發(fā)明，來年6月又獲得EntrepreneurMagazine列入2012百大最受注目企業(yè)。不過，根據(jù)該公司CEOPaulCostigan的最新訪談消息，其技術(shù)預(yù)估還有一年的時間才會進入量產(chǎn)階段(Source)。
除了應(yīng)用性極具潛力外，薄膜方案在生產(chǎn)上也能突破過去的瓶頸。此技術(shù)的重要原理是不依賴任何運動零組件，也不會引發(fā)屏幕的任何物理變化，因而無需改變行動裝置的機構(gòu)設(shè)計，進而能大幅降低開發(fā)上的困難。
相較于機械式的振動器，薄膜式方案也不會產(chǎn)生不必要的噪音、所需功耗很低，而且具有可擴展性，從小型到大型設(shè)備都適用。此外，由于此觸覺回饋面板具有很高的光穿透率，不會影響該面板畫質(zhì)的質(zhì)量，也可于軟性基板上制作，增加應(yīng)用范圍。
01月07日 18:14
