The rising of Multi-touch technology

多點觸控技術 (Multi-touch technology)這兩年相當的火紅,透過iPhone的持續暢銷,這項用兩根手指頭就可以縮放影像的高科技觸控技術,已經徹底深入人心。現在在光華商場裡提到觸控手機,或是觸控相機,大家都會指名要跟iPhone一樣,可以滑來滑去、放大縮小的新奇玩意兒。

對於一般消費者來說,了解Multi-touch到這個程度就夠了,但咱們身為UI Designer,可就不是這樣隨便呼嚨過去就可以。為了搞清楚Multi-touch的發展脈絡,我找了不少資料,其中的影片資料尤其珍貴,接下來就用「看影片說故事」的方式,逐一細說Multi-touch的發展歷史,以及相關應用。

Multi-touch的使用需求一直都在,人類天生就有兩隻手、十根手指頭,打從石器時代開始,我們就習慣用兩隻手操作器具,用靈活的十根手指來完成細膩動作。彈奏鋼琴就是一個很好的例子。鋼琴有88個黑白琴鍵,如果只能用一根手指頭來彈,不僅彈奏效率差,而且少掉了和絃,彈出來的音色跟旋律也會變得十分單調。因此,像是鋼琴、Qwerty鍵盤等經典設計,全都隱含了Multi-touch的概念,讓十根手指頭,能夠盡情地發揮所長。

鋼琴鍵盤,類比版的Multi-Touch

最早的Multi-touch觸控科技,應該可以追溯到1983年,當時的科學家首度嘗試將鍵盤跟觸控版接在一起同時操作,或是用兩隻手控制同一塊觸控面板。這些實驗看起來有些無趣,但卻也因為有這些突發奇想的嘗試,才開啟了後來的研究之路。相關研究持續進行,但大多屬於積沙成塔的工作,我們就簡單略過。

到了1992年,在這個剛從DOS 6.x準備躍進到Windows 3.1的年代,Sun Microsystems拍了一部未來情境片Starfile,假想12年後的2004年,生活當中應該會有哪些新科技。在這部10來分鐘的影片中,Sun Microsystems擘畫出了許多連2008年的現在都未能實踐的美好願景。像是一個虛實整合的觸控桌面、隨手拓印文件、可控制3D物件的無線操控板、可眼神交會的多人視訊系統等。這部影片可以說是近十年來科技界的發展預告,具有高度啟發性,相信我,一定值得耐心看完。

1992年後的一段時間,仍舊是技術發展的階段,包括觸控面板、大型平面顯示器等,各種新技術都仍在醞釀熟成當中。到了1999年,Alias|Wavefront首先推出一個叫做Portfolio Wall的產品原型。為了解決概念發想或是意見交換時,傳統軟木塞製的image board常常不堪大量使用的問題,Portfolio Wall採用了大尺寸的觸控螢幕,配合滑動與點選兩種手勢操作,就可以及時瀏覽大量的圖像與影片。概念跟操作都很簡單,也沒有使用到Multi-touch的技術,但是這已經算是當時最接近商品化的研究案之一。

Portfolio Wall Project (1999)

接下來的2001年,Multi-touch技術有了大幅驚人的進展。Mitsubishi電子實驗室為了解決多人同時操作電腦時的互動問題,著手進行一項稱為DiamondTouch的研究計畫。這項研究奠定了不少Multi-touch硬體方面的技術基礎,包括多點觸控、多人同時操作,以及潮濕高溫等極端環境下的操作可行性,都在這個研究當中實踐了。看著研究人員偏執地把熱咖啡倒在觸控面板上,甚至是把液態酒精淋上去點火,這樣熱血沸騰的實驗影片,真的讓人燃起一股熊熊鬥志,YES,這就是我們要的Multi-touch!

2002年,一向嗅覺敏銳的好萊塢也注意到了這股科技新風潮,把Multi-touch的概念放進電影裡,也因此催生了關鍵報告(Minority Report)中的幾個重要科幻橋段。在這部電影中,Tom Cruise戴著帥氣黑手套,把一堆影片跟資料抓過來又甩過去的鏡頭,不知道迷死多少小女生。仔細拆解Tom Cruise的手勢動作,你會發現,這些肢體語言的戲劇張力十足,但是實務上卻稍嫌複雜,沒有辦法看過就懂。畢竟耍帥跟操作效能是兩回事,也因此看過這部電影的人應該會留意到,這些橋段裡的操作方式,跟我們前面所看到的Multi-touch發展脈絡並不太相同。

2005年,出現了一個有趣的插曲。當大家都專注在觸控「面板」的技術研發時,Microsoft Research另闢蹊徑,以投影畫面以及影像辨識技術,兜出了另一種Multi-touch的可能性。在這個叫做PlayAnywhere的研究案中,不需使用任何觸控面板,光是在一個普通桌面上架起投影機以及攝影機,透過分析手指在桌面上的陰影變化,Microsoft Research就辦到了即時可靠的多點觸控。而且這個虛擬桌面大小可以任意調整,上面也可以擺放更多實體物件一起互動,再也不會受限於觸控面板的尺寸與解析度。除此之外,Microsoft Research也嘗試了很多新的互動方式,像是將相機放在一個如水晶球般的透明盆子裡,照片就會自動倒出來,使用者只要將手指伸進去盆子裡拖拉攪和,就可以隨心所欲地搬移複製這些照片。這些有趣而且創新的概念,雖然當時都還在躲在實驗室裡,但是再過兩年,都將被一一落實,化身成後來喧騰一時的Microsoft Surface。

2006年,絕對是Multi-touch大鳴大放的一年。在年度的TED論壇中,來自NYU的教授Jeff Han,花了九分鐘介紹他們在Multi-touch應用上的創新進展。這次的實機展示,重點不只是在硬體技術上的革新,這場Live demo最讓人興奮莫名的是,Jeff Han現場用他那十根肥肥的指頭,不斷地搖晃飛舞,就可以把多點觸控介面掌握地服服貼貼,而且每個應用看起來都好吸引人。整個操作過程是那樣的流暢自然,簡單到讓每一個看過這段展示的人,都有自信自己也可以跟Jeff Han一樣,輕鬆駕馭這個高科技玩意兒。2006年的這九分鐘,雖然不長,但卻非常關鍵。因為這標的了Multi-touch從實驗室走向商業化的重大里程碑,同時也將Multi-touch的研發主軸,從硬體技術,一口氣轉向軟體應用。看看現場觀眾鼓譟歡呼的瘋狂回應,你就會深刻地感受到,這回Multi-touch真的要來了!

2007年5月,Microsoft正式發表了Surface平台,這個在2005年時還只是實驗室裡的概念研究,兩年後就解決了大部分的實作問題,變身成為一個有著迷人互動效果的咖啡桌。拿掉了外掛的投影機以及攝影機,微軟把這些裝置全都塞進一個平坦光滑的桌子裡。你可以在桌面上點觸滑動,拿水彩筆在桌面上塗鴉畫畫,也可以把飲料、相機、手機放上去一起玩耍,而且所有的互動都是即時流暢的。對比起同時期的Windows Vista,這個Surface平台完全不像是同一家公司的產品,而是來自火星人的神秘禮物。

2007年6月,Apple iPhone上市,接下來的不用多說,產品狂賣熱銷,大家都愛不釋手。不過,在看過前面這麼多影片之後,你一定會恍然發現,iPhone的Multi-touch其實並不是真的那樣前瞻,很多之前看到許多更酷的概念,在iPhone上也都尚未看到,但這也正是我要讚揚Apple的地方。BenQ常常說,我們的目標是要提供「Affordable Quality」的產品;Apple呢?我覺得他們提供的是「Affordable Innovation」。 Apple用他們極高的膽識與執行力,把創新的概念與技術從實驗室挖出來,以合理的價格,以及可靠的品質,推到市場上給消費者。在上市一年後的今天,iPhone依舊是目前市場上唯一可以買得到的Multi-touch整合性產品。僅此一家,別無選擇,這正是Apple成功的地方,也是他們獨特的信念與價值。

小結:

Multi-touch在 2007年開始,因iPhone的推出而爆紅,但是這項技術可不是在這兩年間才突然蹦出來的。從1983年的第一個研究案開始,後面經歷了20多年的醞釀與發展,才在最近這段期間爆發開來,創造了全新的使用經驗,也為UI Design拓展出一條明確的方向。從前面的五段影片當中,你應該會隱隱察覺到,Multi-touch的發展脈絡是這樣清晰,而且在軟體應用面上卻還只是剛剛起步而已。

下次聽到有人在吹捧iPhone有多創新,有多神奇的時候,附和一下Apple的可敬之處,但也請他來看看這些影片。另外,用兩根手指就能放大縮小,並不是 Apple的獨創,而是許多各領域研究人員的智慧結晶,也已經形成操作慣例。如果你還在為了避開Apple的專利,而努力想破頭發明一堆奇怪手勢,請省省力氣,咱們把腦袋用在更有價值的地方吧!

延伸閱讀:

Multi-Touch Systems that I Have Known and Loved
http://www.billbuxton.com/multitouchOverview.html

Input Research Group (IRG) Videos
http://www.billbuxton.com/buxtonIRGVideos.html

Multi-touch – Wikipedia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-touch

Multi-Touch Technology
http://www.multitouchtechnology.com/

作者:

David 陳文剛

長期專注於UX設計創新,專長為design coaching, team facilitation & consulting. 現為AJA Creative 使用經驗總監,UXTW 台灣使用者經驗設計協會 共同發起人。

在〈The rising of Multi-touch technology〉中有 6 則留言

  1. Patent I
    This patent is characterized as Multi-touch Screen. It applies ‘electro acoustic translation layer’ underneath the petting area, which allows it to function as the Apple’s Projected Capacitive Touch Screen does. I believe it can be applied on mobile productions as well. It will be published at State Intellectual Property Office of China on 27th August 2008.
    Patent II
    To I have a Multi-touch Screen Patent.
    perfect my patent furthermore and solve the sound switchover tier problem it might have, I have requisitioned a new patent using a new electro acoustic translation layer.
    Patent III
    This patent can serve as the Apple’s Projective Capacitance Multi-touch Screen too without applying the electro acoustic translation layer. Instead, it adopts the newer technology of either Optic or Acoustic Grating layer.
    All the patents listed above carry out the characteristics of Multi-point Analysis, Rigid Surface, Zero Drag, realistic image output of the petting area and even external surface.
    Better than infrared ray and surface sound based blocking-type pseudo multi-touch screens, the original signal of all my patents occurs under the petting area, which enables it to output the realistic image of the petting area, further more, realize multi-point analysis at any time. Without the requirement of optics module inside the TFT, I am confident that my patents are able to reduce the cost. Comparing with the Projective Capacitance Multi-touch Screen, the patents of mine provide guarantee higher purity of signals.
    I will requisition PCT for all the patents in the near future.

    Please contact me:
    MSN: bjhankdoout@hotmail.com
    Cell Phone: China Peijing +8613683378948
    Thank you!

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