Екран осјетљив на додир

С Википедије, слободне енциклопедије
Дечак решава загонетку користећи екран осјетљив на додир.

Екран осјетљиви на додир јесте посебна врста уређаја која реагује на притисак или додир, и који поред приказивања информација на екрану може детектовати позицију тачке додира.

Са таквим начином рада омогућавају директну интеракцију са рачунаром, најдиректнију могућу на рачунарима данас. На таквим рачунарима, одређене функције се могу обављати врло брзо и једноставно те захтијевају кратко или никакво обучавање корисника. Из ових разлога, могу се користити за пуно различитих намјена, поготово када су у питању корисници без стручних знања, па многи сматрају да ће ови уређаји у будућности замијенити тастатуру и миша.

Touch је једноставна, инстинктивна и универзална људска радња. Кориштење екрана осјетљивих на додир интуитивно је за свакога ко се њиме користи стога су свјетске компаније у разним подручјима успјешно искористиле снагу те технологије за свакакве типове апликација.
Авионске компаније користе их за симулацију авионских кабина за обучавање својих пилота. Посредници за продају некретнина користе их да презентују фотографије кућа које продају које су на додир прста удаљене од потенцијалних купаца. Ресторани их употребљавају на својим продајним мјестима да би поједноставили унос наруџби својим запосленима или у неким ланцима брзе хране омогућили купцима да сами изаберу и наруче храну коју преко терминала једноставним додиром прста.

Без обзира на подручје примјене, основне предности које тоуцх технологија пружа, остају непромијењене:

  • омогућава људима да одмах користе рачунаре, без икаквог претходног обучавања
  • практично искључује могућност грешке оператера, јер корисници бирају између јасно дефинисаних опција
  • елиминише потребу за тастатуром и мишем
  • такви терминали су довољно чврсти да издрже рад на јавним мјестима, за разлику од миша и тастатуре који се често знају оштетити
  • пружају брзи приступ било којем типу мултимедије, без текстуалног интерфејса да одврати корисника
  • омогућавају више простора на радним површинама јер је уређај за унос интегрисан са екраном

Историја настанка[уреди | уреди извор]

Први екран осјетљив на додир био је капацитивни екран осјетљив на додир, развијен од стране Е. А. Џохнсон-а у Малверну, Велика Британија. Он је свој рад кратко описао у чланку објављеном 1965,[1] а затим употпунио сликама и дијаграмима 1967.[2] Такође је описао примјенљивост тоуцх технологије за контролу летјења и објавио у чланку 1968.[3]

Насупрот многим увјерењима,[4] иако је извршио огроман утицај на развој ове технологије, Др. Сем Хурст није изумио први екран осјетљив на додир али је патентирао први такав екран са елограпх сензором. Пар година касније изумио је "пето-жични" отпорни систем, технологију која се и данас често употребљава.

Од 1979—1985, FAIRLIGHT CMI, велика продуцентска кућа користила је технологију свјетлосне оловке за семпловање и ре-синтезу радних станица, са којом корисник може издвојити и манипулисати узорком и синтезом података, као и приступити различитим менијима у оквиру оперативног система додиривањем екрана са свјетлосном оловком.

HP-150 1983. био је један од најранијих свјетских комерцијалних рачунара са екраном осетљивим на додир. Један од најранијих покушаја ручне конзоле за видео-игрице са контролама на екрану осетљивом на додир дала је Сега иако се од уређаја на крају одустало и никад није пуштен у продају због скупих трошкова екрана тоуцх технологије у раним 1990-им. Екрани осетљиви на додир се нису користили за видео-игре све до изласка Нинтендо ДС 2004. Задњих година, на тржиште се појављује iPad Tablet рачунар на постољу, smartphone...

Постоји неколико основних типова екрана осјетљивих на додир у зависности од система који се користи у њиховој изради:

  1. Отпорни систем
  2. Капацитивни систем
  3. Површински таласи
  4. Инфрацрвени
  5. Оптичко сликање
  6. Технологија дисперзивног сигнала

Отпорни систем[уреди | уреди извор]

Постоје три варијанте код отпорних система за распознавање додира екрана, то су четири-, пет-, и осам-жична варијанта.

Четворо-жична отпорна технологија[уреди | уреди извор]

Ова технологија је генерално цијеном најприхватљивија, јасноћа екрана је међу нижима од осталих технологија, стога се препоручује у кућној употреби, школама, канцеларијама као и мање захтјевним продајним мјестима. Транспарентни екран има 4 жице које излазе из њега за повезивање. Састоји се од 2 отпорна слоја, постављена паралелно један изнад другог са ваздушним процјепом као врстом изолације између. Када корисник додирне екран, два отпорна слоја се додирну на том мјесту и раздјелник напона се активира и успотставља конекција. За израчунавање координати мјеста гдје је корисник дотакао екран активирају се 4 жице које представљају X и Y координате (X+,X-,Y+,Y-) и дају функцију ова 2 напона(дуж X и Y координате) у зависности од отпорности која ће варирати како се тачка додира мијења по екрану. Сада се ова 2 аналогна напона просљеђују конвертору за дигитализацију након чега се врши мапирање екрана и та информација просљеђује оперативном систему.

Пето-жична отпорна технологија[уреди | уреди извор]

Ова технологија укључује стаклени подслој на којем је слој полиестера. Због своје једноставности, пет-жична варијанта се врло једноставно интегрише са екраном па је због тога јефтинија од других варијанти технологије.

Јасноћа екрана је једнака као и код 4-жичне варијанте, али је зато ова варијанта издржљивија пае се препоручује код захтјевнијих продајних места, индустријских погона тј. уопштено у радним просторима. Како је код таквог система битан притисак, предност

отпорног система над осталима јесте у томе да га се притисак може обавити било чиме, нпр обичном оловком или прстом када носимо рукавице што је битно код рецимо љекарског особља од којих се често захтијева ношење рукавица.

Отпорни систем се налази на већини данашњих екрана, али и има пуно недостатака. Код екрана који су нису равни и четвртасти или код врло танких површина, отпорни систем је механички комплексан и тешко се имплементира. Обављање акција прстом није идеално због потребе за физичким притиском, тешко је подесити сензор да ради добро истовремено са прстом и са оловком. Сензор не разликује прст од оловке што понекад зна бити проблем, затим не могу детектовати близину прста без заправо додиривања екрана.

Горњи слој је помичан а самим тим и подложан механичким оштетецењима, а отпорни слојеви употребом се троше и тиме се рад деградира, а сензор је потребно поново калибрирати. Коначно, код апликација, отпорни сензори деградирају квалитет слике. Слојеви смањују пропустљивост свијетла па приказ боја није идеалан.

Капацитивни систем[уреди | уреди извор]

Технологија капацитивног система пружа добру комбинацију издржљивости и јасноће слике. Тај тип технологије препоручује се за коришћење код апликација које захтијевају додир голим прстом, наиме не може радити са механичком оловком или прстом кад носимо рукавице.

У капацитивном систему, слој који садржи наелектрисање ставља се на стаклену плочу екрана. Кад корисник додирне екран прстом, мали дио наелектрисања у слоју на екрану пређе на корисника тако да се наелектрисање у капацитивном слоју смањује. Смањење се мјери у струјним колима која се налазе у сваком углу екрана. Рачунар израчунава из разлике наелектрисања сваког угла тачну локацију додира екрана те преноси ту информацију драјверу. Напон се примијени на четири угла екрана дуж X и Y оса. Кад се екран не користи, електроде равномјерно распореде напон, правећи хомогено поље. Када је екран дотакнут прстом, у пољу се примјети неравномјерност усљед преласка мало наелектрисања на прст и тада се X и Y координате додира шаљу од управљачког уређаја драјверу и затим оперативном систему. Због стаклене плохе и оквира који се поставља на екран, капацитивни екран је издржљив и отпоран на прљавштине, прашину, масноћу, воду чиме је добар избор за захтјевне околине попут јавних киоска, продавница, јавних видео-игара итд.

Површински таласи[уреди | уреди извор]

Екран са системом површинских таласа је стаклена плоча са претварачима за примање и слање сигнала који су постављени дуж X и Y оса екрана. Управљачки уређај шаље електрични сигнал таласне дужине од 5 МХз конвертору за слање, који претвара добијени сигнал у површинске таласе. Ти механички таласи су усмјерени преко, на другу страну екрана, низом рефлектора, гдје их прикупља конвертор за пријем, који их претвара назад у електрични сигнал. Када је површина екрана дотакнута, дио површинског таласа је апсорбован, чиме је промијењен сигнал који је примио други конвертор. Сигнал се пореди са референтним сигналом, и према уоченој разлици између та два сигнала, рачунају се координате додира екрана. Тај процес одвија се одвојено за осе екрана, а мерењем количине апсорбованог сигнала, може се одредити до 256 различитих нивоа додира.

Предности система површинских таласа су :

  • изврсна јасноћа слике
  • брз одзив и на врло лаган додир
  • јако велика пропусност свијетла
  • висока издржљивост
  • висока резолуција
  • одзив на додир прста са или без рукавице
  • стабилан и прецизан одзив на додир

Инфрацрвени систем[уреди | уреди извор]

Код ових екрана за детекцију додира користе се парови инфрацрвених свијетлећих диода и пријемника поређаних у низу на супротним ободима екрана тако да дају два укрштена свјетлосна снопа. Додир прста (или било каквог предмета) једноставно се детектује на мјесту где су тим додиром заклоњени одговарајући хоризонтални и вертикални зраци. Није потребна никаква обрада самог стакла екрана, а не сметају ни прашина ни масни отисци јер инфрацрвени зраци заправо не додирују сам екран. Наравно, није могућа примјена код малих уређаја због гломазности система и нешто веће потрошње струје. Други принцип рада ове врсте система је детекција додира на основу термално индукованих промјена на површини екрана. Овај метод је понекад спор и захтијева врло топле руке.

Оптичко сликање[уреди | уреди извор]

Ово је релативно модеран систем у тоуцх сцреен технологији гдје су два или више сензора слике смјештена по ивицама (обично у угловима) екрана. Инфрацрвена позадинска освјетљења постављена су у камерином видном пољу. Додир екрана се манифестује као сјенка и сваки пар сензора се активира да лоцира тачку додира. Ова технологија постаје све популарније захваљујући својој разноврсности и приступачности.

Технологија дисперзивног сигнала[уреди | уреди извор]

Ово је најновија технологија, уведена од 2002. године. Користи сензоре да детектује механичку енергију у стаклу која настаје приликом додира екрана прстом. Комплексни алгоритми затим интерпретирају ову информацију и израчунавају тачну локацију додира. Ова технлогија је отпорна на прашину и спољне утицаје, укључујући и огреботине. Пошто нема потребе за додатним елементима на екрану, омогућава одличну јасноћу слике тј. најбољу од до сада описаних система. Такође, пошто се механичке вибрације користе за детекцију тачке додира, било који објекат се може користити за генерисање ових догадјаја, укључујући прсте, оловке и сл.

Мане екрана осјетљивих на додир[уреди | уреди извор]

  • Величина тачке додира

Прсти имају одређену величину, тако да елементи приказани на екрану морају имати минималну величину да би се осигурало да се уређај може употребљавати без пуно проблема

  • Редосљедни унос

Унос на екрану је редосљедан, један прст се користи при коришћењу екрана. То успорава унос и саму интеракцију при поређењу са тастатуром где користимо неколико прстију готово истовремено.

  • Напредак

Укуцавање пуно слова или бројева је напорно и врло умарајуће, тако да такви екрани немају примјену у радном простору гдје се уноси већа количина текста или бројева .

  • Повратна информација

Не постоји ништа аналогно померању миша код класичних рачунара, гдје корисник може помјерити курсор миша изнад неког елемента на екрану и добити повратну информацију о том елементу. Корисници екрана који реагују на додир могу директно да притисну одређени елемент и евентуално повуку прст ако су притиснули погрешни елемент на екрану.

  • Повлачење

Повлачење (енгл. drag & drop) није јако употребљиво код екрана који се употребљава прстом, већ се више преферира показивачка интеракција. Међутим, како технологија све више напредује, тако се ради и на превазилажењу горе наведених проблема, а један од начина је и енгл. multi-touch.

Развој[уреди | уреди извор]

Развој мулти-додирних екрана омогућио је праћење више од једног прста на екрану; тако су могуће операције које захтевају више од једног прста. Ови уређаји такође омогућавају да више корисника истовремено комуницира са екраном осетљивим на додир.

Уз растућу употребу екрана осетљивих на додир, трошкови технологије екрана осетљивог на додир се рутински апсорбују у производе који је садрже и скоро су елиминисани. Технологија екрана осетљивог на додир је показала поузданост и налази се у авионима, аутомобилима, играћим конзолама, системима за контролу машина, уређајима и ручним уређајима за приказ укључујући мобилне телефоне; Предвиђено је да тржиште екрана осетљивог на додир за мобилне уређаје произвести 5 милијарди америчких долара до 2009. године.[5]

Могућност прецизног показивања на сам екран такође напредује са новим хибридима графичких таблета-екрана. Поливинилиден флуорид (ПВДФ) игра главну улогу у овој иновацији због својих високих пиезоелектричних својстава, која омогућавају таблету да осети притисак, чинећи да се ствари попут дигиталног сликања понашају више као папир и оловка.[6]

ТапСенсе, најављен у октобру 2011, омогућава екранима осетљивим на додир да разликују који део руке је коришћен за унос, као што су врх прста, зглоб и нокат. Ово се може користити на различите начине, на пример, за копирање и лепљење, за велика слова, за активирање различитих режима цртања итд.[7][8]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Јохнсон, Е.А. (1965). „Тоуцх Дисплаy - А новел инпут/оутпут девице фор цомпутерс”. Елецтроницс Леттерс. 1 (8): 219—220. 
  2. ^ Јохнсон, Е.А. (1967). „Тоуцх Дисплаyс: А Программед Ман-Мацхине Интерфаце”. Ергономицс. 10 (2): 271—277. 
  3. ^ Орр, Н.W.; Хопкинс, V.D. (1968). „Тхе Роле оф Тоуцх Дисплаy ин Аир Траффиц Цонтрол.”. Тхе Цонтроллер. 7: 7—9. 
  4. ^ Марy Беллисн. „Wхо Инвентед Тоуцх Сцреен Тецхнологy?”. АБОУТ.цом. Приступљено 27. 8. 2010. 
  5. ^ „Тоуцх Сцреенс ин Мобиле Девицес то Деливер $5 Биллион Неxт Yеар | Пресс Релеасе”. АБИ Ресеарцх. 2008-09-10. Архивирано из оригинала 2011-07-07. г. Приступљено 2009-06-22. 
  6. ^ „Инсигхтс Инто ПВДФ Инноватионс”. Флуоротхерм. 17. 8. 2015. Архивирано из оригинала 15. 10. 2016. г. 
  7. ^ „Неw Сцреен Тецхнологy, ТапСенсе, Цан Дистингуисх Бетwеен Дифферент Партс Оф Yоур Ханд”. 19. 10. 2011. Архивирано из оригинала 20. 10. 2011. г. Приступљено 19. 10. 2011. 
  8. ^ „ТапСенсе: Енханцинг Фингер Интерацтион он Тоуцх Сурфацес”. Архивирано из оригинала 11. 1. 2012. г. Приступљено 28. 1. 2012. 

Литература[уреди | уреди извор]

  • Схнеидерман, Б. (1991). „Тоуцх сцреенс ноw оффер цомпеллинг усес”. ИЕЕЕ Софтwаре. 8 (2): 93—94, 107. дои:10.1109/52.73754. 
  • Поттер, Р.; Wелдон, L. & Схнеидерман, Б. (1988). Импровинг тхе аццурацy оф тоуцх сцреен: Ан еxпериментал евалуатион оф тхрее стратегиес. Проц. ЦХИ'88. Wасхингтон, DC: АЦМ Пресс. стр. 27—32. 
  • Сеарс, А.; Плаисант, C. & Схнеидерман, Б. (1992). „А неw ера фор хигх прецисион тоуцхсцреенс”. Ур.: Хартсон, Р. & Хиx, D. Адванцес ин Хуман-Цомпутер Интерацтион. 3. Аблеx, Њ. стр. 1—33. 
  • Сеарс, А. & Схнеидерман, Б. (1991). „Хигх прецисион тоуцхсцреен: Десигн стратегиес анд цомпарисон wитх а моусе”. Инт. Ј. оф Ман-Мацхине Студиес. 34 (4): 593—613. дои:10.1016/0020-7373(91)90037-8. 

Спољашње везе[уреди | уреди извор]