MULTI-TOUCH-DISPLAYS

1. MULTI-TOUCH-DISPLAYS

2. Ιστορικό • Οι πρώτες οθόνες που δέχονταν εντολές μέσω της αφής δημιουργήθηκαν τη δεκαετία του ΄60 στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις. • Πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκαν το 1972 σε σχολεία από μαθητές που άγγιζαν την οθόνη για να δώσουν τις απαντήσεις στις εξετάσεις τους. • Μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1980, οι περισσότερες καταναλωτικές οθόνες αφής μπορούσαν να ανιχνεύσουν μόνο ένα σημείο επαφής σε κάθε στιγμή, και λίγες είχαν τη δυνατότητα να ανιχνεύσουν πόσο δυνατή ήταν η επαφή. Αυτό έχει αρχίσει να αλλάζει με την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας multi touch οθόνες.

3. Τι είναι η οθόνη αφής: • Η οθόνη αφής είναι μια συσκευή εισόδου που μπορεί να ανιχνεύσει την παρουσία και τη θέση από ένα άγγιγμα μέσα στην περιοχή της οθόνης. • Ο όρος αναφέρεται γενικά στην αφή ή άγγιγμα της οθόνης της συσκευής με ένα δάχτυλο ή χέρι. • Οι οθόνες αφής μπορούν επίσης να ανιχνεύσουν και παθητικά αντικείμενα, όπως μια γραφίδα. • Ωστόσο, αν το αντικείμενο που ανιχνεύεται είναι ενεργό/σε δραστηριότητα, όπως με ένα στυλό λέιζερ/φωτός, ο όρος οθόνη αφής γενικά δεν ισχύει. • Με την εμφάνιση όμως της πολλαπλής οθόνης αφής, η δυνατότητα αυτή υπάρχει. Σημείωση: Η ικανότητά να αλληλεπιδρά κανείς άμεσα με μια οθόνη συνήθως υποδηλώνει την παρουσία μιας οθόνης αφής.

5. Βασικά χαρακτηριστικά Οι multi touchοθόνες έχουν δύο βασικά χαρακτηριστικά: • Πρώτον, επιτρέπουν την απευθείας αλληλεπίδραση με τα στοιχεία που εμφανίζονται στην οθόνη, όπου και αν αυτά εμφανίζονται, και όχι έμμεσα όπως με ένα ποντίκι ή touchpad (πινακίδιο αφής). • Δεύτερον, επιτρέπει σε κάποιον να το κάνει χωρίς να απαιτείται οποιαδήποτε συσκευή ενδιάμεσα, όπως π.χ. μια γραφίδα που πρέπει να κρατείται με το χέρι. Τέτοιες οθόνες μπορούν να συνδεθούν με ηλεκτρονικούς υπολογιστές.

6. Λειτουργία Ακριβές ή φθηνές, οι multi touch οθόνες έχουν έναν βασικό τρόπο λειτουργίας: Το τζάμι της οθόνης συνδυάζεται με ένα διαφανές στρώμα αγώγιμου υλικού στο οποίο αποθηκεύεται ηλεκτρικό φορτίο. Όταν ακουμπά το δάκτυλο παίρνει ένα κομμάτι του φορτίου αυτού και τα δίκτυα που βρίσκονται στις γωνίες του υπολογιστή, μετρώντας τη μείωση μπορούν να εντοπίσουν ακριβώς το σημείο όπου ακουμπά το δάκτυλο.

8. 3 δέσμες υπέρυθρου lazer που σαρώνουν την επιφάνεια για αναζήτηση κίνησης από τον χρήστη μια υπέρυθρη κάμερα που βρίσκει τα σημεία που έχει επιδράσει ο χρήστης έναν προβολέα στο πίσω μέρος που προβάλει τα δεδομένα καθώς και ένα λογισμικό (Plex) βασισμένο στα Windows Vista που διαχειρίζεται όλα τα προηγούμενα και είναι υπεύθυνο για το τι φαίνεται επί της επιφάνειας. Το TouchWall αποτελείται από:

10. Τεχνολογίες Υπάρχουν τέσσερις τύποι τεχνολογίας οθονών αφής: • Αντιστασιακή • Χωρητική • Επιφανειακή • Υπέρυθρη

11. Αντιστασιακή (Resistive) Μια επιφάνεια αντιστασιακής οθόνης αφής αποτελείται από πολλά στρώματα. Τα πιο σημαντικά είναι δύο λεπτές μεταλλικές ηλεκτραγώγιμες και αντιστάσιμες επιφάνειες, που χωρίζονται από λεπτό διάστημα. Όταν κάποιο αντικείμενο αγγίζει αυτό το είδος της επιφάνειας αφής, τα στρώματα συνδέονται σε ένα ορισμένο σημείο, και στη συνέχεια η επιφάνεια αντιδρά ηλεκτρικά παρόμοια με δύο διαιρέτες τάσης που συνδέονται με τις εκροές τους. Αυτό προκαλεί μια αλλαγή στο ηλεκτρικό ρεύμα και έχει καταχωρηθεί ως νέο γεγονός αφής και αποστέλλεται στον ελεγκτή για επεξεργασία.

12. Χωρητική (Capacitive) Μια επιφάνεια χωρητικής οθόνης αφής είναι καλυμμένη με ένα ειδικό υλικό (συνήθως οξείδιο ινδίου – κασσίτερου), που οδηγεί ένα συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα στον αισθητήρα. Ο αισθητήρας, παρουσιάζει ένα ακριβώς ελεγχόμενο πεδίο από αποθηκευμένα ηλεκτρόνια τόσο στον οριζόντιο όσο και στον κατακόρυφο άξονα. Έτσι επιτυγχάνει χωρητικότητα. Οι αισθητήρες χωρητικότητας ενεργοποιούνται όχι μόνο με την επαφή αλλά και πλησιάζοντας την οθόνη, και δεν χρειάζεται να ακουμπηθούν άμεσα για να ενεργοποιηθούν.

13. Σύγκριση χωρητικής και αντιστασιακής • Η χωρητική έχει μεγαλύτερη ακρίβεια από την αντιστασιακή τεχνολογία, αλλά ανταποκρίνεται μόνο σε επαφή με δάχτυλο και δεν θα λειτουργήσει με ένα χέρι καλυμμένο με γάντι ή με στυλό ή γραφίδα.

14. Επιφανειακή(Surface Wave) Η επιφανειακή χρησιμοποιεί κύματα υπερήχων για την επεξεργασία των εισροών από την οθόνη. Όταν αγγίξουμε σε συγκεκριμένο τόπο την οθόνη, τα υπερηχητικά κύματα ροής, απορροφούνται αμέσως και αρχίζει η επεξεργασία από τον υπολογιστή.

15. Υπέρυθρη Υπάρχουν δύο τύποι υπέρυθρων οθονών παρακολούθησης: • Ο πρώτος αντιδρά στα υπέρυθρα κύματα ή στη θερμότητα. Δυστυχώς όμως, η τεχνολογία αυτή είναι αργή και δεν λειτουργεί καλά με κρύα χέρια ή αντικείμενα. • Ο δεύτερος τύπος κάνει χρήση κάθετων και οριζόντιων αισθητήρων γύρω από την περίμετρο της οθόνης αφής. Όταν η οθόνη αγγιχθεί, δημιουργείται ένα δίκτυο, το οποίο είναι σε θέση να εντοπίσει την ακριβή τοποθεσία του. Επίσης οθόνες σαν αυτή, είναι πολύ ανθεκτικές και χρησιμοποιούνται για βιομηχανικές και στρατιωτικές εφαρμογές.

17. Τάση στην αγορά • Στα κινητά τηλέφωνα μία από τις κύριες τάσεις είναι η χρήση πολλαπλών οθονών αφής. Τώρα, η τάση αυτή έχει αρχίσει να περνά και στον χώρο των επιτραπέζιων υπολογιστών, με αρκετούς από τους μεγάλους κατασκευαστές (π.χ. ΗΡ, Asus, MSI) να παρουσιάζουν συστήματα, όπου η πλοήγηση στα μενού γίνεται με την αφή. • Τέτοιου είδους συστήματα έχουν αρχίσει να διατίθενται και στην ελληνική αγορά με την αποδοχή του κοινού να κινείται σε αρκετά καλά επίπεδα • Στις αρχές της τρέχουσας δεκαετίας, η Microsoft άρχισε να προωθεί τα Tablet PCs,που είναι φορητοί υπολογιστές με οθόνη πολλαπλής αφής. Εδώ αντί για ποντίκι ο χρήστης έχει ένα ειδικό στυλό και επιπλέον μπορεί να γράφει πάνω στην οθόνη.

18. Η έμφαση δίνεται πλέον στα επιτραπέζια συστήματα και όχι στους φορητούς υπολογιστές, καθώς η αφή θεωρείται ότι είναι κάτι που επιζητούν περισσότερο οι χρήστες PC στο σπίτι, παρά εκείνοι που βρίσκονται συνεχώς εν κινήσει. Η πρώτη που παρουσίασε επιτραπέζιο σύστημα με οθόνη αφής ήταν η ΗΡ με τη σειρά TouchSmart, μοντέλα της οποίας πωλούνται ήδη και στην Ελλάδα, ενώ ακολούθησαν τους τελευταίους μήνες η Asus και η MSI. Το βασικό χαρακτηριστικό είναι ότι όλοι αυτοί οι κατασκευαστές επιλέγουν έναν διαφορετικό σχεδιασμό του συστήματός τους.

19. Νέα φιλοσοφία Η κύρια αλλαγή είναι η εγκατάλειψη του παραδοσιακού «πύργου» που φιλοξενεί τα βασικά συστατικά στοιχεία ενός PC πλην της οθόνης και του πληκτρολογίου. Η νέα φιλοσοφία ονομάζεται all in one και με την κεντρική μονάδα (τον παλιό «πύργο», δηλαδή) να ενσωματώνεται στην οθόνη. Κάτι τέτοιο είναι απαραίτητο, δεδομένου ότι από τη στιγμή που η διαχείριση των εφαρμογών γίνεται με την αφή είναι περισσότερο πρακτικό να είναι μαζί η οθόνη και η κεντρική μονάδα.

20. Πλεονεκτήματα multi-touch-screen Τα πλεονεκτήματα είναι: • Ταχύτερη πρόσβαση σε εφαρμογές. • Ευκολότερη χρήση για μικρής ηλικίας παιδιά, αλλά και για άτομα με ειδικές ανάγκες. • Καταλαμβάνει μικρότερο χώρο σε σχέση με ένα παραδοσιακό σύστημα. • Το πληκτρολόγιο μέχρι πρόσφατα ήταν απαραίτητο στοιχείο της τεχνολογικής προόδου. Ωστόσο τους τελευταίους μήνες παρατηρούμε ότι πλέον οι οθόνες δεν συνοδεύονται από αυτό, καθώς με την αφή μπορούμε να δώσουμε όλες τις οδηγίες. Τον περασμένο μήνα η Sony έθεσε σε κυκλοφορία ένα ακόμη μοντέλο του eΒook Reader με πολλαπλή οθόνη αφής, που επιτρέπει στους χρήστες να γυρνούν σελίδες περνώντας οριζόντια το δάχτυλό τους πάνω από την οθόνη. Παράλληλα κυκλοφορούν κάθε είδους νέες οθόνες αφής: από media player μέχρι εκτυπωτές.

21. Μειονεκτήματα multi-touch-screen • Σχετικά υψηλό κόστος αγοράς και αναβάθμισης. • Απαιτείται -προς το παρόν- ειδικό λογισμικό.

22. Εφαρμογές Η multi-touch-screen παίζει ουσιαστικό ρόλο στο σχεδιασμό των ψηφιακών συσκευών, όπως: • οι προσωπικοί ψηφιακοί βοηθοί (PDA), • οι δορυφορικές συσκευές πλοήγησης • τα κινητά τηλέφωνα • σε τράπεζες (ΑΤΜ) • σε επιτραπέζια παιχνίδια • σε φωτογραφικές μηχανές και κάμερες • σε οδηγούς πλοήγησης(GPS) • σε ηχοσυστήματα (στο σπίτι, στο αυτοκίνητο) • σε μηχανήματα εκτύπωσης • σε συνεργεία αυτοκινήτων (π.χ μηχάνημα ελέγχου του εγκεφάλου του αυτοκινήτου)

23. στα σχολεία Μελλοντικές εφαρμογές

24. σε βιομηχανικές εφ. / SCADA • σε νυχτερινά κέντρα • σε εμπορικά καταστήματα • σε μουσεία • σε κέντρα επιστήμης • σε εκθεσιακούς χώρους και κέντρα • στην ψυχαγωγία • στη διαφήμιση

25. Αλλαγές που θα φέρει • Χρησιμοποιώντας multitouch επιφάνεια μπορεί να βοηθήσει τους ανθρώπους να συνεργάζονται πιο αποτελεσματικά. • Το εκπαιδευτικό σύστημα άρχισε να αγκαλιάσει σωστά σύγχρονες τεχνολογίες για τους μαθητές του. Αυτή τη στιγμή οι προτζέκτορες και οι διαδραστικοί πίνακες (whiteboards) μέσα στην τάξη είναι πολύ χρήσιμα αντικείμενα για το μάθημα.

26. Τρόπος μετατροπής απλής οθόνης • Το Duo Digital Pen είναι ένα απλό μηχάνημα που αποτελείται από ένα πενάκι και έναν δέκτη ασυρμάτων σημάτων που συνδέεται στην USB. Όταν το πενάκι ακουμπήσει σε κάποιο σημείο της οθόνη σας στέλνει τις συντεταγμένες στον δέκτη που προσαρμόζεται στο κέντρο της οθόνης (όπως μια web camera). Αυτός κάνει ακριβώς την ίδια δουλειά με ένα κλασικό ποντίκι. Έτσι βλέπουμε τον κέρσορα να μετακινείται από σημείο σε σημείο ανάλογα με το που πατάμε. • Αν μάλιστα το συνδυάσουμε με κάποιο πρόγραμμα όπως το Vista Tablet Software που μεταφράζει τα γράμματα που γράφουμε με το χέρι μας πάνω στην οθόνη τότε σίγουρα θα μας φανεί πολύ χρήσιμο (η τιμή του αγγίζει περίπου τα 150€).

28. ΓΚΑΝΑΤΣΙΟΥ ΜΑΡΙΑ ΕΛΕΝΗ ΓΚΙΖΑ