触摸世界 微软多点触控技术历程解析

　　[中关村在线键鼠频道原创] 人类的双手，从离开地面的时刻，就与大脑一起推动文明的发展。从钻木取火、筑巢而居，到蒸汽时代，人类的双手也变得越来越灵活，可以从事各种复杂精巧的操作，聪明的大脑与灵巧的双手，造就了人类文明社会。

    但是在互联网时代，灵巧的双手在与进行电脑操作时，却从事着极其简单的操作，除去偶尔的打字需要十指分别操作外(拼音输入法也造就了一大批“二指禅”用户),大多数时候都是在从事着最简单的移动、点击操作。如何提高人机交互效率，成为软/硬件厂商新品研发时的重点。

    2008年，多点触控技术的出现给人机交互领域带来新一轮变革。多点触控技术的兴起，可以在不增加操作用户现在有机会更灵巧地处理数字内容。全面支持多点触控技术的Windows 7也已进入研发的最后阶段。微软有三支研发团队不约而同的想到要开发一款，基于Windows7开发一款多触点外设设备！这个想法一经提出，便一发不可收。很快，它有了一个专属的名字——Mouse 2.0。

    项目确定之后，三个团队同时开始异地研发，经过便是无数次的思考，演算，设计，修改。近一年的的跨地区交互合作。到2009年，五个采用不同技术原理、造型迥异的Mouse 2.0 鼠标原型机被先后设计出来。

五种多点触控鼠标原型

    五款由不同研发团队设计的Mouse2.0鼠标原型机，都有一个共同点，就是支持多点触控手势操作的同时，不会对各种常规性鼠标操作造成负面影响。多点触控鼠标能让用户以最轻松快捷的方式上手并熟练使用。

Mouse2.0原型机一号：FTIR Mouse

    一号原型机名字为FTIR Mouse。使用通用技术，在触控表面上实现多点触控输入。红外光源发射红外线射入厚度8mm以上的透明亚克力板，光线在亚克力不停进行反射，当手指触摸到亚克力表面时，全内反射被破坏，光线被手指反射出亚克力板，然后使用可捕捉表面图像的红外成像设备进行数据采样，经由MCU分析，识别出用户操作动作。

原型机一号：FTIR Mouse

    不过一号原型机最大的缺陷，就是其所使用的红外成像设备，可能受阳光及其它红外光源的影响；造成识别错误或无法识别，考虑到技术实用性，一号原型机FTIR Mouse和其所使用的技术，最终未能与用户见面。

Mouse2.0原型机二号：Orb Mouse

    二号原型机名为Orb Mouse，同一号原型机一样，也是采用红外光源和红外成像设备，来实现鼠标前端半球表面上的多点传感。但设计原理与FTIR Mouse有着本质上的区别。Orb Mouse内部光线是从设备的中心向外散射，当用户手指接受鼠标前端半球形表面时，即可将红外线反射回鼠标内。

原型机二号：Orb Mouse

    尽管设计原理与一号原型机有着本质上的区别。但同样使用红外光源和红外成像设备，为Orb Mouse带来了同一号原型机同样的困扰。日光及其它常见光源对鼠标多点触控操作识别所带来的干扰，同样存在在Orb Mouse身上，最终Orb Mouse也未能有缘与用户见面。

Mouse2.0原型机三号：Cap Mouse

原型机三号：Cap Mouse

    三号原型机名为：Cap Mouse，与前两款原型机不同的是，Cap Mouse没有使用红外传感技术，改为使用技术相对成熟的电容传感电极矩阵，来同时检测触控表面多个手指位置及运动轨迹。而在Cap Mouse之前，采用这一技术设计的鼠标，使用电容传感来检测点击、滚动或单个手指的位置。相信对于外设产品较为熟悉的玩家，已经可以从Cap Mouse上看到某款鼠标的影子。没错，正是因为Cap Mouse的成功，才诞生了后来大名鼎鼎的Touch Mouse鼠标。

Mouse2.0原型机四号：Side Mouse

    尽管微软后来以原型机三号为基础，成功的推出了Touch Mouse鼠标，但对于从不缺乏创意的微软硬件来说，这并不能代表四、五号原型机表现平平。四号原型机名为：Side Mouse。与前面三款原型机完全不同的是，Side Mouse的触控表面不在鼠标本体上，而存在于鼠标周边区域。Side Mouse可以检测到用户触摸桌面时的动作。

原型机四号：Side Mouse

    Side Mouse在使用时，位于手掌下方，用户手指可直触鼠标设备前方桌面。它使用内部摄像头和红外激光器进行传感。在Side Mouse前方缔造出一个多点触控区，该区域不受设备表面限制，可让输入区域超出鼠标体积限制。尽管这一设想极富创意，但使用成像设备进行动作检测，则意味着Side Mouse也同一、二号原型机一样，受到日光等其它光源的干扰。

Mouse2.0原型机五号：Arty Mouse

原型机五号：Arty Mouse

    五号原型机：Arty Mouse可以说是长的最不像鼠标的原型机，怪异的造型设计，使其看起来类似外星生物的头部。Arty Mouse具有三个传统的光电鼠标传感器，一个在用户手掌下面，用于追踪手掌移动。另外两个在铰链臂下面，用于采集拇指和食指的移动数据。与之前提到的电容或摄像头传感技术相比，Arty Mouse可以提供极高的传感保真度，能够支持精妙细微的触控手势。不过缺点也相对较为明显，用户使用习惯和仅支持两点触控，让Arty Mouse最终香消玉殒。

承前启后 Touch Mouse诞生

    由于三号原型机Cap Mouse，具有着与传统鼠标相似的外型，其所具有的多点触控功能，更像是在传统鼠标操作上的一种延伸。它同时具备了传统鼠标和未来鼠标的特征，用户可以通过多点触控的方式，过渡到更为自然的人机交互。

Mouse2.0最终产品：Touch Mouse

    最终，研发团队选择了以电容传感技术为基础的Cap Mouse，作为Mouse2.0的最终解决方案。将其产品化。因为相比于原型机，Cap Mouse与触摸屏的感觉更为贴近，既能便利实现传统的鼠标点击操作，又便于在表面添加多点、多手势操控的新功能。微软硬件将五个原型机在设计阶段的种种构思，尽可能的集中于Cap Mouse之上，推出了全新的Touch Mouse。

Touch Mouse使用说明

    Touch Mouse采用与传统鼠标相类似的造型设计，鼠标表面为整体式按键，表面布有十字花纹的区域，均具有多点触控功能，可以看到Touch Mouse的触控区域，占鼠标表面一半以上。用户可以超大的触控表面上进行各种不同操作手势，完成各种操作。Touch Mouse的诞生，标志着鼠标上的多点触控技术，达到了一个全新的高峰。

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