北京時間09月10日消息，中國觸摸屏網訊，　　系統實現硬件構成

    本文來自：http://www.zc28898.cn/touchscreen/news/front/200909/10-3031.html

　　目前的多點觸摸硬件常見實現方法都有各自的優缺點，特別是對于大尺寸多點觸摸控制系統而言更是明顯。我們的應用目標是要在一臺70寸的高清LCOS背投電視上實現多點觸摸控制效果，受到電視機本身結構和背投屏幕材質的光學特性的限制，無論是直接使用FTIR技術、DI技術還是LLP技術都不能取得理想的光學感應效果。

　　鑒于此，我們使用了一種特殊的LLP的方式來進行硬件設置，即通過具備主動發射紅外光的觸筆來模擬手指的直接觸摸過程。具體來說：通過觸筆在背投屏幕上的觸壓發射紅外光信號，光信號穿透背投屏幕后經過背投內部的大反射鏡作鏡面反射;鏡頭板接收鏡面反射的光信號，再傳遞給計算機;觸筆產生的信號會在屏幕上形成一個大的光斑，系統采用逐行掃描的方式對信號進行采樣(30幀/秒)，取光斑的最亮值，并記錄該點在CMOS上成像的坐標;計算機對感應到的光信號進行處理，形成一套坐標系統，并將處理后的數據通過特定的數據格式傳遞給上層應用程序;從而達到跟蹤觸筆的運動，模擬出多點觸摸的效果。

　　多點應用軟件框架

　　我們實現的多點觸摸控制上層應用是基于Touchlib構建的，Touchlib是一個開源的用于創建多點觸摸交互界面的庫，它能夠處理紅外線光斑跟蹤，并向上層應用程序發送諸如按下、移動、釋放等事件。

　　目前，Touchlib庫使用TUIO協議(Table-Top User Interfaces Objects)發送事件，這使得Touchlib可以勝任于包括Adobe Flash在內的任何支持此協議的應用程序。TUIO是一套簡單且通用的，特別為滿足可感知桌面用戶界面需要所設計的協議。因為TUIO協議本身是基于OSC(OpenSound Control)的，所以TUIO協議可以看做是OSC數據的一種標準化實現，可以用于所有支持該協議的設備上。

　　TUIO協議定義了兩類主要的消息，即set消息和alive消息。其中，set消息用于目標對象特定狀態，如位置、姿態或其他任何可以識別狀態的通訊;alive消息則用于通過系列的sessionID來標識當前目標對象。TUIO使用下面的格式來進行數據通訊：

　　/tuio/[profileName] set sessionID [parameterList]

　　/tuio/[profileName] alive [list of active sessionIDs]

　　/tuio/[profileName] fseq int32

　　其中的profileName代表定義好的常用可感知用戶界面配置，該配置定義了set消息中目標對象的狀態數據格式，比如常用的2D Profile：

　　/tuio/2Dobj set s i x y a X Y A m r

　　/tuio/2Dcur set s x y X Y m

　　為了更好地展現多點觸控的視覺效果，我們在上層應用中選擇了基于Flash的實現方式。需要指出的是，TUIO原生是通過UDP進行數據傳送的，而Flash本身只能通過TCP鏈接接收數據，因此還必需通過Flosc網關將OSC數據轉換為為Flash可以讀取的XMLSocket數據。上述流程如圖7所示。

　　通過轉換，上層的Flash應用程序就可以接收Touchlib發送的觸點位置、編號、觸控事件等各種數據，進而做出適當的響應，從而與用戶產生多點觸摸控制交互。綜合上文描述的硬件設置，我們以一臺70寸LCOS高清背投電視為基礎，基于光學感應開發出一套使用主動紅外觸摸筆交互的多點觸摸控制應用系統，已經成功應用于某風景區電子交互導覽的實際應用中，為大尺寸多點觸摸控制系統的研究和應用打下了一定的基礎。

　　結語

　　本文介紹了多點觸摸控制系統的基本原理，展示并分析了常見的基于光學感應的多點觸摸實現方案的優缺點，深入研究了基于Touchlib的多點應用系統框架，及其與上層應用程序之間的數據傳送協議和方法，并給出了一種基于70寸高清背投電視的大尺寸光學感應多點觸控應用系統解決方案。當然，本文的初步結果是基于主動紅外觸摸筆的形式，人與機器之間還是借助了外部設備，并不是直接的肢體觸摸，而且還不能支持手勢識別。

　　可以預見，多點觸摸人機界面及其相關技術有著非常廣泛的應用前景，特別是大尺寸、低成本的多點觸摸控制系統是值得廣大業界同仁深入研究的。