मल्टीटच तकनीक

प्रस्तावना

दूर अक्टूबर 2008 में हैबर पर मल्टीटच तकनीक के बारे में एक छोटा लेख पहले ही प्रकाशित किया गया था। अप्रैल 2011 में, DMikhail habrayuser ने एक इंटरेक्टिव टेबल बनाने के अपने अनुभव का वर्णन किया। यह अक्टूबर 2012 है और मल्टी-टच की दुनिया से समाचार के अगले बैच को बताने का समय है।

परिचय

पहले मल्टीटच डिस्प्ले के जन्म के बाद से 35 साल बीत चुके हैं, उस समय के दौरान विभिन्न प्रौद्योगिकियों के बहुत से लक्षण दिखाई दिए हैं जो एक से लेकर अनन्तता तक का समर्थन करते हैं। इस लेख में, मैं एक पारंपरिक प्रदर्शन उपकरण को एक इंटरैक्टिव डिवाइस में परिवर्तित करने के लिए कई सामान्य तरीकों के बारे में बात करूंगा।

प्रोजेक्शन कैपेसिटिव टेक्नोलॉजी (अनुमानित कैपेसिटिव टच)

इस तकनीक के संचालन के सिद्धांत को उपरोक्त लेख में मीकू हैब्रायज़र, साथ ही विकिपीडिया पर वर्णित किया गया है।
लेखन के समय, 12 स्वतंत्र स्पर्शों के समर्थन के साथ विकर्ण (4: 3 और 16: 9 प्रारूपों के लिए) पर 100 तक की फिल्में हैं। इसके अलावा, कंपनी परसेप्टिव पिक्सेल ( हाल ही में Microsoft कॉर्प द्वारा खरीदी गई है ) ने असीमित संख्या में स्पर्श के लिए समर्थन के साथ 82 ”मल्टी-टच एलसीडी डिस्प्ले पेश किया।
इस तकनीक की सुंदरता यह है कि सेंसर फिल्म सुरक्षात्मक ग्लास के पीछे की तरफ चिपकी हुई है, अर्थात डिस्प्ले डिवाइस (एलसीडी पैनल, प्रोजेक्शन स्क्रीन, आदि) और ग्लास के बीच स्थित है, इस प्रकार मौसम की स्थिति और यांत्रिक क्षति से सुरक्षित है। कुछ निर्माताओं ने कहा कि कांच की मोटाई 20 मिमी तक पहुंच सकती है। यह इस तकनीक पर है कि व्यापारिक केंद्रों, हवाई अड्डों, ट्रेन स्टेशनों, मेट्रो और अन्य सार्वजनिक स्थानों पर स्थापित अधिकांश टच डिस्प्ले / टर्मिनल / कियोस्क आधारित हैं।
इस तकनीक के नुकसान में केवल टैग की पहचान की कमी (फिड्यूशियल मार्कर, नीचे देखें) और सेंसर फिल्म का सीमित क्षेत्र शामिल है। बाद की कमी स्टिक-टू-स्प्लिस फिल्म स्टिकर की संभावना से आंशिक रूप से ऑफसेट हो सकती है।

ऑप्टिकल तकनीक

मई 2007 में Microsoft सरफेस 1.0 की रिलीज़ के बाद इन तकनीकों का व्यापक रूप से DIY प्रेमियों द्वारा उपयोग किया गया था, और आज तक कोई परिवर्तन नहीं हुआ है।
ऑप्टिकल तरीकों की विविधता में, निम्नलिखित सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं:

• रियर डिफ्यूज़्ड इल्यूमिनेशन (DI);
• निराश कुल आंतरिक प्रतिबिंब (FTIR);
• डिफ्यूज़्ड सरफेस इल्यूमिनेशन (DSI)।

प्रत्येक प्रौद्योगिकियों के विस्तृत विवरण पर आगे बढ़ने से पहले, मैं इन विधियों में निहित सामान्य फायदे और नुकसान का वर्णन करूंगा।

लाभ:

• एक साथ स्वतंत्र स्पर्शों की लगभग असीमित संख्या के लिए समर्थन (वास्तव में, संख्या कैमरों (एस) और कंप्यूटर की शक्ति के संकल्प द्वारा सीमित है);
• एक स्क्रीन गोल, त्रिकोणीय, हेक्सागोनल, आदि बनाने की क्षमता। के रूप में।

नुकसान:

• चूंकि प्रौद्योगिकी एक निश्चित तरंग दैर्ध्य (नीचे देखें) के अवरक्त विकिरण पर आधारित है, स्थापना क्षेत्र में प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति अस्वीकार्य है;
• प्रोजेक्टर और कैमरों की स्थापना के लिए स्क्रीन के पीछे काफी जगह की आवश्यकता होती है, जो हमेशा स्वीकार्य नहीं होता है;
• विशेष सॉफ्टवेयर विकसित करना आवश्यक है जो इस प्रणाली को काम करता है, अर्थात। वास्तव में एक ड्राइवर लिखें।

DI प्रौद्योगिकी

सबसे आम तरीका (ऑप्टिकल से), व्यापक रूप से इसकी सादगी और स्पष्टता के कारण वाणिज्यिक प्रतिष्ठानों में उपयोग किया जाता है।

डिफ्यूज़र - एक ऐसी सामग्री जो प्रोजेक्टर के प्रवाह को फैलाती है, अर्थात। रियर प्रोजेक्शन स्क्रीन।
सब्सट्रेट एक वैकल्पिक पारदर्शी सामग्री है जो स्क्रीन को ताकत देती है।
प्रोजेक्टर - एक प्रोजेक्टर।
IR इल्लुमिनेटर मानव आंख के लिए अदृश्य अवरक्त रेंज में एक मोनोक्रोम उत्सर्जक है।
IR कैमरा - एक संकरा-बैंड फ़िल्टर वाला एक कैमरा, जो केवल IR इल्लुमिनेटर के तरंग दैर्ध्य के अनुरूप तरंग दैर्ध्य को पारित करता है।

ऑपरेशन का सिद्धांत इस प्रकार है:

• आईआर इल्लुमिनेटर एक समान आईआर पृष्ठभूमि बनाते हैं जो सब्सट्रेट और विसारक के माध्यम से गुजरता है, और विकिरण का केवल एक छोटा सा हिस्सा वापस परिलक्षित होता है।
• जब आप किसी भी ऑब्जेक्ट के साथ डिफ्यूज़र को स्पर्श करते हैं जो अवरक्त विकिरण (हाथ, स्टाइलस, मग, आदि) को दर्शाता है, तो इस स्थान पर कैमरा एक ग्रे बैकग्राउंड पर काफी उज्ज्वल स्थान को पकड़ता है।
• कैमरे से संकेत विशेष सॉफ्टवेयर द्वारा संसाधित किया जाता है और आउटपुट पर यह स्क्रीन के पूर्व निर्धारित क्षेत्र में मौजूद चमकीले धब्बों के निर्देशांक (और कभी-कभी आकार / आकार / पैटर्न) को बाहर निकाल देता है।

प्रौद्योगिकी के लाभ:

• टैग पहचानने की क्षमता (नीचे देखें);
• कार्यान्वयन में अत्यधिक आसानी;
• सहित किसी भी बहुत ही जटिल आकार की एक स्क्रीन बनाने की क्षमता गैर प्लानर;
• किसी भी आकार की स्क्रीन बनाने की क्षमता।

प्रौद्योगिकी के नुकसान:

• कैमरे से छवि का सबसे कम विपरीत (इन तीन प्रौद्योगिकियों के बीच);
• झूठी सकारात्मक की संभावना (जब आप अपनी उंगली को स्क्रीन पर लाते हैं, लेकिन इसे छूने के बिना, खराब तरीके से कार्यान्वित और ट्यून किए गए सॉफ़्टवेयर इसे पूर्ण स्पर्श के रूप में पहचान सकते हैं)।

FTIR प्रौद्योगिकी

एक काफी सामान्य तरीका है, हालांकि, यह वाणिज्यिक उत्पादों में अत्यंत दुर्लभ है।

डिफ्यूज़र - एक ऐसी सामग्री जो प्रोजेक्टर के प्रवाह को फैलाती है, अर्थात। रियर प्रोजेक्शन स्क्रीन।
सब्सट्रेट एक वैकल्पिक पारदर्शी सामग्री है, जो अवरक्त तरंगों के प्रसार के लिए एक माध्यम है।
प्रोजेक्टर - एक प्रोजेक्टर।
IR LED - इन्फ्रारेड रेंज में पड़ी एक वेवलेंथ के साथ LED।
IR कैमरा - एक संकरा-बैंड फिल्टर वाला कैमरा, जो IR LED के तरंग दैर्ध्य के अनुरूप केवल तरंग दैर्ध्य को पार करता है।

सब्सट्रेट की परिधि के साथ, आईआर एल ई डी की लाइनें स्थापित की जाती हैं, जिनमें से विकिरण सब्सट्रेट में प्रवेश करती है और एक ऑप्टिकल फाइबर (एक घटना जिसे कुल आंतरिक प्रतिबिंब कहा जाता है) में एक लहर की तरह फैलता है। यदि उंगली स्क्रीन को छूती है, तो अपवर्तक सूचकांक में बदलाव के कारण, लहर सब्सट्रेट की सीमा से परे गुजरती है और उंगली से परिलक्षित (बिखरी हुई) होती है, और इस बिखरे हुए विकिरण का पता कैमरे द्वारा लगाया जाता है। कैमरे की छवि के विपरीत को बढ़ाने के लिए, तथाकथित "आज्ञाकारी परत" की एक परत, जो अक्सर सिलिकॉन से बनी होती है, को विसारक और सब्सट्रेट के बीच लगाया जाता है।
बिखरे हुए अवरक्त विकिरण को कैमरे द्वारा पता लगाया जाता है और विशेष सॉफ्टवेयर द्वारा संसाधित किया जाता है।

प्रौद्योगिकी के लाभ:

• कैमरा छवि के उच्चतम विपरीत (संकेतित प्रौद्योगिकियों के बीच);

प्रौद्योगिकी के नुकसान:

• एंड आईआर रोशनी स्थापित करने की आवश्यकता;
• टैग नहीं पहचाना जाता है (नीचे देखें)।

DSI प्रौद्योगिकी

तकनीक FTIR के समान है सिवाय इसके कि सब्सट्रेट विशेष plexiglass से बना है।

डिफ्यूज़र - एक ऐसी सामग्री जो प्रोजेक्टर के प्रवाह को फैलाती है, अर्थात। रियर प्रोजेक्शन स्क्रीन।
सब्सट्रेट एक विशेष Plexiglas Endlighten , अवरक्त तरंगों के प्रसार के लिए एक माध्यम है।
प्रोजेक्टर - एक प्रोजेक्टर।
IR LED - इन्फ्रारेड रेंज में पड़ी एक वेवलेंथ के साथ LED।
IR कैमरा - एक संकरा-बैंड फिल्टर वाला कैमरा, जो IR LED के तरंग दैर्ध्य के अनुरूप केवल तरंग दैर्ध्य को पार करता है।

एंडलाइटन विशेषता इस प्रकार है: धातु "धूल" को इस तरह से सामग्री में रखा जाता है कि जब Plexiglas को अंत से रोशन किया जाता है, तो विकिरण "धूल" कणों पर बिखर जाता है और सब्सट्रेट के स्वयं-ल्यूमिनेसेंस का प्रभाव प्रकट होता है, जबकि सामग्री अभी भी प्रकाश के लिए पारदर्शी रहती है।



इस प्रकार, क्लिकों की पहचान के अलावा, प्रौद्योगिकी निशान को पहचानने की अनुमति देती है।

प्रौद्योगिकी के लाभ:

• टैग पहचानने की क्षमता (नीचे देखें);

प्रौद्योगिकी के नुकसान:

• एंड आईआर रोशनी स्थापित करने की आवश्यकता;
• प्रौद्योगिकी एक विशिष्ट plexiglass निर्माता से जुड़ी हुई है।

टैग (फ़्यूडियकल्स)

निशान एक सपाट आकृति है, जिस पर एक पैटर्न लागू होता है, जो अवरक्त रेंज में विपरीत होता है। सबसे अधिक बार, यह एक स्टिकर है जो एक वास्तविक वस्तु पर लागू काले और सफेद पैटर्न के साथ है।


लेबल का एक उदाहरण।

सफेद क्षेत्र से अवरक्त विकिरण परिलक्षित होता है, और काला एक अवशोषित होता है। इस प्रकार, डीआई और डीएसआई प्रौद्योगिकियों में, एक आईआर कैमरा एक पैटर्न कैप्चर करता है जिसे सॉफ्टवेयर द्वारा आसानी से पहचाना जाता है। एफटीआईआर तकनीक में, ऐसा फोकस सफल नहीं होगा: कैमरा केवल चिह्न की रूपरेखा देखेगा, लेकिन इसकी सामग्री नहीं।
लेबल के उपयोग का एक महत्वपूर्ण उदाहरण प्रतिक्रिया योग्य है:

तकनीकी विवरण

विसारक

ऑप्टिकल मल्टी-टच प्रौद्योगिकियों के अस्तित्व के दौरान, बड़ी संख्या में विभिन्न फिल्मों और प्लास्टिक की कोशिश की गई है। हालांकि, Evonik 7D006 सबसे अच्छी सामग्री माने बिना कारण नहीं है। यह अनुचित नहीं है क्योंकि ठीक ऐसी सामग्री का उपयोग Microsoft सरफेस 1.0 में किया गया था।

आईआर स्पॉटलाइट

इसका चयन सुरक्षा प्रणालियों के उपकरणों की श्रेणी से किया जाता है। दो तरंग दैर्ध्य वाले स्पॉटलाइट बाजार पर उपलब्ध हैं: 850 एनएम और 940 एनएम।

आईआर कैमरा

जहां तक ​​मुझे पता है, कोई भी सीसीडी आईआर के पास संवेदनशील है, इसलिए आप किसी भी कैमरे का उपयोग कर सकते हैं, मुख्य बात यह है कि लेंस एक फिल्टर के बिना है जो अवरक्त विकिरण को अवरुद्ध करता है। DIY प्रेमी इन उद्देश्यों के लिए साधारण वेबकैम का उपयोग करते हैं, जिसमें से IR फ़िल्टर स्वतंत्र रूप से हटा दिए जाते हैं। मैंने 3 कैमरों का उपयोग करने की कोशिश की: PlayStation 3 Eye (शैली का क्लासिक), Microsoft LifeCam Cinema, Logitech C910। सबसे अधिक मुझे लॉजिटेक कैमरा पसंद आया, जिसमें सबसे बड़ा सीसीडी सेंसर और एक आसानी से हटाने योग्य फिल्टर है।
केवल "आवश्यक" विकिरण को देखने के लिए कैमरे के लिए, एक संकीर्ण-बैंड आईआर फिल्टर को लेंस पर लागू किया जाना चाहिए, केवल आईआर प्रोजेक्टर के तरंग दैर्ध्य के अनुरूप तरंग दैर्ध्य गुजर रहा है। आप उदाहरण के लिए, aliexpress.com पर IR फ़िल्टर खरीद सकते हैं।
पेशेवर कैमरों में, प्वाइंट ग्रे कैमरों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

प्रक्षेपक

प्रोजेक्टर पर कोई प्रतिबंध नहीं हैं, मुख्य बात यह है कि सही रिज़ॉल्यूशन, स्ट्रीम और लेंस चुनना है। बहुत सारे इंस्टॉलेशन अल्ट्रा-शॉर्ट थ्रो प्रोजेक्टर का उपयोग करते हैं, जो स्क्रीन, अंतरिक्ष को बचाने के बहुत करीब स्थित हैं। इसके अलावा, लेजर-एलईडी प्रोजेक्टरों की उपेक्षा न करें, जो इस समय केवल लोकप्रियता हासिल करना शुरू कर रहे हैं, जिसका मुख्य लाभ प्रकाश स्रोत का उच्च जीवन है (दीपक प्रोजेक्टरों के लिए 3-4 हजार के मुकाबले 20 हजार घंटे से अधिक)।

वाणिज्यिक उत्पादों के उदाहरण

मेदिस्क्रीन मंकीबुक (DI तकनीक पर):


Microsoft सरफेस 1.0 (DSI तकनीक पर):

युपीडी। एमएस पिक्सेलसेंस टेक्नोलॉजी

जनवरी 2011 में, माइक्रोसॉफ्ट और सैमसंग ने नया माइक्रोसॉफ्ट सर्फेस 2.0 पेश किया।



2012 में, MS सरफेस टैबलेट के रिलीज़ होने के कारण, सरफेस 2.0 टेबल का नाम बदलकर SUR40 कर दिया गया था।
SUR40 तालिका में मालिकाना MS PixelSence तकनीक का उपयोग किया गया है।



प्रौद्योगिकी DI तकनीक के समान है, सिवाय इसके कि आईआर कैमरा के बजाय, एक आईआर सेंसर का उपयोग किया जाता है, जो एलसीडी मैट्रिक्स के प्रत्येक पिक्सेल में "अंतर्निहित" है। इस प्रकार, पिक्सेलसेलेंस आपको न केवल उंगलियों को पहचानने की अनुमति देता है, बल्कि निशान भी है, जबकि संरचना की मोटाई कम से कम है।