觸摸屏背后的故事：?jiǎn)滩妓棺屍洹跋挑~(yú)翻身”

　　僅僅是在5年前，觸摸屏對于絕大多數國人來(lái)說(shuō)，還是一個(gè)遙遠而陌生的概念。很多人第一次親身接觸到觸摸屏設備還是在北京奧運會(huì )的各大場(chǎng)館中，只要在屏幕上輕點(diǎn)圖標就能獲取自己所需要的信息，的確令人印象深刻。然而，有誰(shuí)能想到，5年后的今天，隨著(zhù)智能手機和平板電腦的普及，觸摸屏已經(jīng)成為了我們生活中不可或缺的重要組成部分。那么，這一切到底是怎么發(fā)生的呢?

　　一個(gè)大學(xué)年輕教師的奇思妙想

　　盡管觸摸屏已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面，但這項技術(shù)總是給人以高端大氣上檔次的感覺(jué)?？珊苌儆腥酥?，最初發(fā)明這項技術(shù)的美國人塞繆爾·赫斯特只不過(guò)是一個(gè)平凡的大學(xué)教師。

　　1971年，赫斯特還是肯塔基大學(xué)研究基金會(huì )的一名青年教師。當時(shí)，正好是美國戰后的嬰兒潮一代扎堆兒上大學(xué)的時(shí)候，大學(xué)里人滿(mǎn)為患，教師的工作量成倍增加。面對堆積如山的教學(xué)工作，赫斯特決定開(kāi)發(fā)一種新技術(shù)來(lái)提高工作效率。于是，他便將自家的三間地下室改造成了實(shí)驗室兼手工作坊。經(jīng)過(guò)數月的不懈努力，他終于開(kāi)發(fā)出了一款觸摸傳感器。赫斯特將其命名為“AccuTouch”，它的基本功能是通過(guò)把圖形磨具壓在感應平板上，或者用筆在感應平板上施加壓力，就能將圖像數據數字化存儲。這么看起來(lái)，這個(gè)東西更像是現在計算機輔助設計領(lǐng)域常見(jiàn)的繪圖板。但這項發(fā)明卻實(shí)實(shí)在在地為后來(lái)透明觸摸屏的發(fā)展奠定了基礎。

　　3年后，塞繆爾·赫斯特終于研制出了真正意義上的透明觸摸屏。當年的美國《工業(yè)研究》雜志就把觸摸屏技術(shù)評為“最重要的100項新技術(shù)產(chǎn)品”之一。此后不久，塞繆爾·赫斯特便成立了自己的公司，并和德國西門(mén)子公司合作，不斷完善這項技術(shù)。

　　首先引起美國軍方的興趣

　　觸摸屏技術(shù)最早引來(lái)的是美國軍方的注意。軍方為什么會(huì )對觸摸屏如此感興趣呢?原來(lái)，從20世紀50年代末開(kāi)始，美國軍方就致力于研究利用計算機技術(shù)提高武器火控系統的精度。但是，當時(shí)的電子計算機普遍存在體積龐大、系統復雜等缺陷，要把它裝到飛機、坦克和軍艦上去，就必須實(shí)現計算機系統的小型化和集成化。而觸摸屏實(shí)現了計算機輸入與輸出系統的一體化，使計算機系統得以簡(jiǎn)化，有效提高了計算機火控系統的可靠性和可維護性。因而，在整個(gè)20世紀70年代，觸摸屏技術(shù)幾乎被軍方徹底壟斷。

　　直到1982年，赫斯特的公司在美國舉辦的一次科技展會(huì )上展出了33臺安裝了觸摸屏的電視機，平民百姓才第一次親手“摸”到神奇的觸摸屏。不過(guò)，對于電視這樣的單向媒體而言，觸摸屏顯得昂貴而多余。觸摸屏要真正走入普通大眾的生活，還有漫長(cháng)的商業(yè)化道路要走。

　　最早的電腦觸摸屏好似畫(huà)蛇添足

　　1983年，惠普推出了第一臺面向商業(yè)市場(chǎng)的觸摸屏電腦—HP150。其實(shí)，除去觸摸屏之外，HP150幾乎就是一臺爛俗到極點(diǎn)的IBMPC兼容機。

　　HP150搭載的名為紅外線(xiàn)觸摸屏。這種觸摸屏是在顯示屏的四周安放一個(gè)框架，框架的兩邊一邊安放發(fā)光二極管，另一邊安裝紅外線(xiàn)探測器，這樣就在顯示屏的表面形成了一個(gè)由紅外線(xiàn)組成的柵格。當有任何物體進(jìn)入這個(gè)柵格時(shí)，光線(xiàn)會(huì )被阻擋，紅外線(xiàn)探測器會(huì )收到變化的信號，控制器就可以確定觸摸的位置坐標。這種觸摸屏在當時(shí)看來(lái)最大的特點(diǎn)就是原理相對簡(jiǎn)單、造價(jià)相對低廉?；萜盏墓こ處焸冞x用這種觸摸屏，顯然是想讓HP150盡可能價(jià)廉物美。

　　但事實(shí)上，觸摸屏這個(gè)亮點(diǎn)并沒(méi)有給HP150帶來(lái)多少人氣，原因無(wú)他—沒(méi)有必要。因為它所搭載的MS-DOS本質(zhì)上是一種字符操作系統，即便搭載了觸摸屏顯示器，絕大多數操作也還是要通過(guò)鍵盤(pán)操作。而用戶(hù)還必須為沒(méi)有太多實(shí)用價(jià)值的觸摸屏支付額外的成本，自然絕大多數消費者都會(huì )望而卻步。

　　蘋(píng)果“牛頓計劃”差點(diǎn)半途而廢

　　在HP150如流星般隕落后不久，曾經(jīng)在消費電子領(lǐng)域創(chuàng )造了無(wú)數奇跡的蘋(píng)果公司便給觸摸屏找到了一個(gè)用武之地。不過(guò)，這件事跟大名鼎鼎的“喬幫主”史蒂夫·喬布斯無(wú)關(guān)。

　　那是喬布斯在蘋(píng)果內部權力斗爭中失敗，黯然離開(kāi)蘋(píng)果公司一年多以后，工程師史蒂夫·薩科曼也向公司高層表達了離職的意向。與對待喬布斯的斷然與決絕不同，時(shí)任蘋(píng)果總裁的約翰·斯高利對薩科曼青睞有加，極力挽留，并許諾他可以完全按照自己的意愿去開(kāi)發(fā)一款新產(chǎn)品。其實(shí)，這也是斯高利在蘋(píng)果公司內部“去喬布斯化”的重要一招。

　　薩科曼在喬布斯去職前曾有一個(gè)名為“Macintosh手機”智能電話(huà)開(kāi)發(fā)項目。不過(guò)，這個(gè)項目隨著(zhù)喬布斯的去職而擱淺。而在得到斯高利的首肯后，薩科曼領(lǐng)導著(zhù)一個(gè)名為“牛頓”的開(kāi)發(fā)團隊投入了緊張的研發(fā)工作之中。其實(shí)，薩科曼最初對“牛頓”的期許與二十年后問(wèn)世的iPad有異曲同工之妙，那就是徹底改變人們使用電腦的方式。但這時(shí)掌舵蘋(píng)果的約翰·斯高利充其量不過(guò)是個(gè)缺乏想象力的職業(yè)經(jīng)理人，漸漸地，薩科曼身上那種與喬布斯類(lèi)似的“賽博朋克”風(fēng)格讓斯高利頗為不悅，而大大落后于時(shí)間表的研發(fā)進(jìn)度也讓斯高利失去了耐心。于是，他毫不猶豫地踢走了薩科曼，并準備解散“牛頓”團隊。

　　然而，人算不如天算。恰在此時(shí)，微軟發(fā)布了Windows3.0圖形操作系統，宣告了PC的圖形操作系統時(shí)代到來(lái)。斯高利急需一種全新的產(chǎn)品來(lái)扭轉局面。于是，“牛頓”項目幾乎是從斷頭臺上僥幸逃生。

　　電阻式觸摸屏表現不如人意

　　1993年，蘋(píng)果公司的掌上電腦“AppleNewton”正式上市。事實(shí)上，這款產(chǎn)品的正式名稱(chēng)是“MessagePad”，“牛頓”這個(gè)名字則來(lái)自它使用的操作系統“NewtonOS”。“牛頓”系列毫無(wú)疑問(wèn)在消費電子領(lǐng)域最先打開(kāi)局面的一款觸摸屏電腦，其使用的是源于塞繆爾·赫斯特的電阻屏技術(shù)。

　　電阻式觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面配合的電阻薄膜屏，它是一種多層的復合薄膜，由一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬導電層，其中含有兩層透明導體，上面覆蓋有一層光滑防刮的塑料層作為保護層。在兩層導電層之間有許多細小的透明隔點(diǎn)，把兩層導電層隔開(kāi)絕緣，并在兩層導體工作面的邊線(xiàn)上各涂有一條銀膠，一端加電壓，另一端接地，這樣就可以在工作面的一個(gè)方向上形成均勻連續的平等電壓分布。當手指或觸端觸及屏幕時(shí)，兩層導電層在觸點(diǎn)位置就有了接觸，壓力使兩層導電層在接點(diǎn)位置產(chǎn)生了一個(gè)接觸，因為在兩層導電體之間加有電壓，經(jīng)電阻分壓，在不同的觸點(diǎn)上就會(huì )有不同的電流流動(dòng)，控制裝置就能分辨出顯示屏上施加了壓力的那個(gè)點(diǎn)的坐標。

　　在當時(shí)的技術(shù)條件下，“牛頓”電腦率先實(shí)現了手寫(xiě)識別功能，并預置了Notes、Names、Dates等多種個(gè)人資料輔助管理軟件。斯高利后來(lái)將“牛頓”定位為“個(gè)人數字助理”(PDA：PersonalDigitalAssistan)，希望以此打開(kāi)高端商務(wù)市場(chǎng)。但PDA的概念一出，跟風(fēng)產(chǎn)品便在市場(chǎng)上泛濫開(kāi)來(lái)。在一場(chǎng)混亂的價(jià)格戰中，“牛頓”敗走麥城，蘋(píng)果公司也幾乎因此走到了破產(chǎn)的邊緣。

　　就在“牛頓”上市的同一年，綽號“藍色巨人”的IBM公司與貝爾電話(huà)(南方)公司合作推出了帶觸摸屏的IBMSimon手機。這是歷史上第一款真正意義的觸摸屏智能手機。在此后的近十年時(shí)間里，以摩托羅拉為代表的各大手機廠(chǎng)商都推出過(guò)觸摸屏手機。但是，無(wú)論是從成本、耐用性、可維護性還是使用習慣上看，觸摸屏手機比之普通的按鍵手機都沒(méi)有明顯的優(yōu)勢。這種局面直到“喬幫主”攜iPhone手機臨世，才被徹底改變。

　　喬布斯iPhone讓觸摸屏咸魚(yú)翻身

　　關(guān)于“喬幫主”史蒂夫·喬布斯在1997年重回蘋(píng)果，并將這家瀕臨破產(chǎn)的小公司改造成如今世界消費電子行業(yè)第一巨頭的傳奇故事，已經(jīng)傳頌了無(wú)數次。這里只想強調的是他與觸摸屏的一段不解之緣。

　　早在喬布斯被斯高利趕出蘋(píng)果之前，他曾經(jīng)設想過(guò)要開(kāi)發(fā)“Macintosh手機”，但沒(méi)有成功。重新回到蘋(píng)果后，喬布斯在贏(yíng)得了iMac和iPod兩場(chǎng)商業(yè)大戰的勝利后，將目光投向了利潤豐厚的移動(dòng)通信市場(chǎng)。他要用一款全新的產(chǎn)品徹底改變人們對“手機”的看法。

　　出于喬布斯一貫化繁為簡(jiǎn)的設計理念，他對新手機的要求之一就是這款手機只能有一個(gè)按鍵。要做到這一點(diǎn)，喬布斯毫無(wú)疑問(wèn)只能選擇觸摸屏。但當時(shí)，就像當年在市場(chǎng)上充斥著(zhù)“垃圾產(chǎn)品”的MP3播放器一樣，觸摸屏手機也鮮有成功之作。所以，喬布斯唯一的選擇就是另辟蹊徑，最終他選擇了在當時(shí)還屬于尖端技術(shù)的電容式觸摸屏。

　　電容式觸摸屏的構造，主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，在觸摸屏的四邊均鍍上狹長(cháng)的電極，在導電體內形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)。當觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)的存在，手指與導體層間會(huì )形成一個(gè)耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會(huì )流向觸點(diǎn)，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會(huì )計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點(diǎn)的位置。

　　與當時(shí)市場(chǎng)上常見(jiàn)的電阻式觸摸屏相比，電容觸摸屏有著(zhù)明顯的優(yōu)勢。首先，電容觸摸屏只需要觸摸，不需要壓力來(lái)產(chǎn)生信號，而電阻觸摸屏是靠壓力激活的。其次，電容觸摸屏的平均壽命長(cháng)。再次，電阻觸摸屏中，上層的薄膜需要足夠的薄才能有彈性，以便向下彎曲接觸到下面的薄膜，所以易損傷，而電容觸摸屏覆蓋物可以比較厚，并且有玻璃保護，抗劃傷性好，能更好保護導體及感應器。此外，電容觸摸屏更耐用，不易老化，耐高溫。而且，電容觸摸屏的雙玻璃設計，更能有效地防止外在環(huán)境因素對觸摸屏造成的影響，就算屏幕沾有污穢、塵?；蛴蜐n，電容觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。更為重要的是，此時(shí)的觸摸屏已經(jīng)從早期的模擬觸摸屏發(fā)展成了數字觸摸屏，可以實(shí)現多點(diǎn)觸控。這給智能手機軟件的設計提供了前所未有的新空間。試想一下，如果沒(méi)有多點(diǎn)觸控，“西瓜忍者”的樂(lè )趣又何在呢?

　　延伸閱讀

　　未來(lái)還有無(wú)限可能

　　iPhone的成功并沒(méi)有讓“喬幫主”滿(mǎn)足，更何況此時(shí)的喬布斯已經(jīng)知道自己來(lái)日無(wú)多。他決定在自己離開(kāi)這個(gè)世界之前，再投下一枚重磅炸彈，讓整個(gè)世界再次瞠目結舌。

　　當年，喬布斯重返蘋(píng)果后的第一件事，就是砍掉了斯高利的“牛頓”系列。但是，“牛頓”項目最初設想的要改變人們使用電腦方式的想法卻被喬布斯繼承了下來(lái)。而這其中，觸摸屏無(wú)疑扮演著(zhù)關(guān)鍵角色。

　　其實(shí)，與喬布斯抱持類(lèi)似想法的大有人在，其中之一就是頂著(zhù)世界首富光環(huán)的微軟總裁比爾·蓋茨。微軟曾經(jīng)在Winter框架下，先后嘗試推出了SmartDisplay、TabletPC等產(chǎn)品或概念。這些產(chǎn)品都以觸摸屏為重要賣(mài)點(diǎn)，但卻從未像后來(lái)的蘋(píng)果iPad那樣巨大的市場(chǎng)成功。說(shuō)到底，微軟太想把它在PC操作系統上的優(yōu)勢復制到其他領(lǐng)域，而忽略了到底什么樣的操作方式才更適合平板電腦。

　　無(wú)論如何，喬布斯用iPad重新定義了平板電腦的概念，開(kāi)啟了一個(gè)數百億美元的巨大市場(chǎng)，并讓原本處于邊緣地帶的觸摸屏技術(shù)走入了大眾生活，讓原本只出現在科幻電影中的場(chǎng)面，成為了我們真實(shí)生活的一部分。

　　放眼未來(lái)，隨著(zhù)技術(shù)的升級換代，觸摸屏將變得更輕更薄，甚至會(huì )跟計算機系統融為一體。更有甚者，有專(zhuān)家預測，未來(lái)觸摸屏不僅是一種外在的設備，還有可能成為我們身體的一部分。到那時(shí)，觸摸屏將徹底改變人們的工作、生活，甚至是理解和認識這個(gè)世界的方式。

　　大千世界聞所未聞的觸摸屏

　　“現代”70寸大型多點(diǎn)觸摸桌

　　在2010年10月韓國國際會(huì )展中心舉行的展會(huì )上，“現代”IT展示了一款70寸大型多點(diǎn)觸摸電視(桌)。

　　大型觸摸桌已經(jīng)不是什么新的概念，無(wú)論是國外的微軟、三菱，還是國內的創(chuàng )維都展示了實(shí)際產(chǎn)品，但不同的是，“現代”IT展示的這款觸摸桌除了可以橫著(zhù)放外，還可以豎立起來(lái)，搖身一變成為一臺觸摸屏電視。

　　觸摸屏成了小狗的臉

　　2012年6月14日，以發(fā)明了電子寵物而知名的日本廠(chǎng)商Bandai，在東京玩具展上公布了他們的最新電子狗機器人，與以往電子狗寵物不同的，這只小狗的大腦，是人們手中的iPhone。這只可愛(ài)的小狗名為Smartpet，通過(guò)一個(gè)免費的iOS配套應用控制，用戶(hù)可以使用觸摸屏來(lái)對小狗下達指令，或是直接通過(guò)語(yǔ)音或手勢來(lái)控制小狗，當兩只小狗在一起時(shí)，它們還可以互相交流。

　　全身都是觸摸屏的車(chē)

　　2012年11月28日，2012美國洛杉磯車(chē)展迎來(lái)媒體開(kāi)放日，一臺全身上下里里外外都是觸摸屏的豐田Fun-Vii概念車(chē)吸引眾人目光。