產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意與技術(shù)開發(fā)-技術(shù)創(chuàng)意案例-觸摸技術(shù)與智能移動設(shè)備

產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意與技術(shù)開發(fā)

目錄/Contents6.1案例背景介紹6.2案例技術(shù)發(fā)展6.3案例設(shè)計創(chuàng)意創(chuàng)意與技術(shù)實例篇第6章技術(shù)創(chuàng)意案例—觸摸技術(shù)與智能移動設(shè)備6.4案例地實現(xiàn)第6章技術(shù)創(chuàng)意案例—觸摸技術(shù)與智能移動設(shè)備本章以眾多經(jīng)典地創(chuàng)意結(jié)合技術(shù)地成功案例為基礎(chǔ),挑選在今天已經(jīng)高度普及地觸摸屏技術(shù)為樣本展開技術(shù)背景地介紹。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合新地設(shè)計創(chuàng)意地產(chǎn)生與發(fā)展過程,介紹創(chuàng)新系統(tǒng)設(shè)計地完整案例。

1．技術(shù)背景今天地觸摸屏技術(shù)與其剛剛誕生地時候相比,在技術(shù)地原理上已經(jīng)有很大地差別。從技術(shù)原理地分類來看,目前地觸摸屏技術(shù)可以分為四個主要地類別,分別是電阻式觸摸屏,電容式觸摸屏,紅外式觸摸屏,表面聲波式觸摸屏。這四種類型地觸摸屏技術(shù)在實現(xiàn)方式上各不相同。

6.1案例背景介紹2．技術(shù)分類從觸摸屏地總體技術(shù)構(gòu)成要素來說,觸摸屏技術(shù)主要包含兩個部件:觸摸檢測部件與觸摸屏控制器。顧名思義,觸摸檢測部件與用戶地手指直接相接觸,并且負責收集與發(fā)送觸摸信號;觸摸屏控制器則負責處理接收到地信號,并轉(zhuǎn)換成準確地坐標點用于計算接觸點位置及移動趨勢。

圖6.1電阻式觸摸屏地技術(shù)原理根據(jù)上述觸摸屏原理可以發(fā)現(xiàn),電阻觸摸屏可以對任何觸摸操作地對象產(chǎn)生反應(yīng),包括非導體地手套,木頭等。而且由于電阻導線都封閉在分層,所以對外隔絕地效果可以適應(yīng)很多極端地使用環(huán)境。但其缺點也同樣明顯,由于高度依賴導電層,任何導電層地破壞都會對檢測效果產(chǎn)生重大影響。相比較電阻式觸摸屏技術(shù),電容式觸摸屏技術(shù)地實現(xiàn)相對簡單。

圖6.2四線電阻觸摸屏地原理圖6.3電容觸摸屏技術(shù)地原理這種基于體電場地操作帶給用戶新奇地感受,其操作直觀,具有趣味性,而且不容易引起體之外其它接觸物地誤觸。但是也需要注意其弱點,例如基于體電場變化地檢測方式較難實現(xiàn)非常精細地點擊輸入,而且容易受到環(huán)境電場地影響,嚴重地甚至會在電離環(huán)境引起漂移。盡管如此,這仍是目前應(yīng)用最為廣泛地觸摸屏技術(shù)。

圖6.4紅外線觸摸屏技術(shù)原理表面聲波觸摸屏技術(shù)與紅外線觸摸屏技術(shù)在實現(xiàn)方式上類似,只是用戶檢測地介質(zhì)換成了超聲波。

圖6.5表面聲波觸摸屏技術(shù)原理6.2案例技術(shù)發(fā)展本節(jié)主要介紹在現(xiàn)有電容式觸摸屏技術(shù)地基礎(chǔ)上出現(xiàn)地新地觸摸屏技術(shù)及其應(yīng)用。1．觸摸屏技術(shù)地新發(fā)展在2014年地全球移動設(shè)備大會上,日本富士公司針對智能手機,平板電腦等消費電子產(chǎn)品地屏幕,展示了一種新地觸感交互方案。它使用超聲波振動來產(chǎn)生觸感,并通過控制超聲波地頻率與強度,在手指與接觸接觸屏幕之間形成不同程度地觸感摩擦力。

圖6.6基于超聲波產(chǎn)生地摩擦力觸摸屏技術(shù)另一種被稱為"Vivitouch4DSound"地新型觸摸屏技術(shù)出現(xiàn),并在利用電活性聚合體技術(shù)地道路上取得了非常引矚目地進展（見圖6.7）。另一家名叫"TACTUS（觸覺）"地公司則把傳統(tǒng)手機屏幕上地最上面地接觸層玻璃板替換成了一個特殊層,稱之為"觸感層"（見圖6.8）。

圖6.7基于電活性聚合物基層地可活動觸摸屏技術(shù)圖6.8基于微流體地觸感層觸摸屏技術(shù)成立于1993年地沉浸觸感技術(shù)（Immersion’sTouchsenseTechnology）公司則在智能手機等消費電子屏幕地觸感技術(shù)上進行了很久地探索,并分別展示了針對單點與多點地超高精度觸摸屏技術(shù)（見圖6.9）。

圖6.9Immersion’sTouchsenseTechnology地多點觸摸屏技術(shù)2．觸摸屏技術(shù)地新方向柔性屏幕地出現(xiàn)給上述觸摸屏技術(shù)地兼容性提出了新地挑戰(zhàn)（見圖6.10）。最新地觸摸屏技術(shù)甚至已經(jīng)將觸角伸向了屏幕之外,例如NEONODE公司地接近式交互屏幕（見圖6.11）。更加前沿與具有科幻般吸引力地屏幕交互技術(shù)則指向了基于手機屏幕地全息投影（見圖6.12）。

圖6.10柔性屏幕技術(shù)圖6.11NEONODE公司地接近式交互屏幕技術(shù)圖6.12基于手機屏幕地全息投影技術(shù)3．觸摸屏技術(shù)發(fā)展地解讀從上述高科技公司對現(xiàn)有與前沿觸摸屏技術(shù)地開發(fā)案例可以看出,觸摸屏技術(shù)正在從傳統(tǒng)地電容,電阻等需要直接接觸地技術(shù)轉(zhuǎn)向非直接接觸地技術(shù),從基于平面屏幕地技術(shù)轉(zhuǎn)向基于動態(tài)平面地技術(shù),從基于規(guī)則屏幕顯示區(qū)域地技術(shù)轉(zhuǎn)向非規(guī)則形態(tài),三維地技術(shù)。

圖6.13基于全息投影技術(shù)地手機屏幕技術(shù)6.3案例設(shè)計創(chuàng)意6.3.1功能創(chuàng)意圍繞接近式觸摸屏技術(shù)地應(yīng)用,本案例展示了針對功能地設(shè)計創(chuàng)意地產(chǎn)生方法與過程及一部分設(shè)計創(chuàng)意地結(jié)果及其價值判斷。首先要對選擇地接近式觸摸屏技術(shù)進行技術(shù)規(guī)格分析（見圖6.14）,目地主要是了解該技術(shù)地應(yīng)用范圍,能夠完成地觸摸交互,所面臨地有關(guān)限制與缺點。這些分析是對功能創(chuàng)意展開設(shè)計構(gòu)思地基礎(chǔ),以下對技術(shù)地規(guī)格進行說明。1．技術(shù)原理從圖6.14可以看到,非接觸式地觸摸屏技術(shù)主要采用了接近感應(yīng)地方式來對靠近手機四周地手指或者其它非導電物體進行檢測,并根據(jù)手指等對象地接近程度,速度與方向等運動特征,在屏幕上做出相對應(yīng)地反應(yīng)?？梢詮陌鼑谑謾C四周地黑色接近傳感器得到手指等地位置與移動信息。

圖6.14接近式觸摸屏技術(shù)2．支持地交互動作基于上述技術(shù)原理可以發(fā)現(xiàn),接近式觸摸屏所支持地交互動作包含了基礎(chǔ)地手指接近,離開,也包含了其它相對比較復(fù)雜地動作,例如快速移動靠近,還有在手機側(cè)邊進行地上下移動等。手機一側(cè)地傳感器對單個手指地檢測具有良好地精度與反應(yīng)靈敏度。

3．支持地交互范圍4．可適用地交互場景5．技術(shù)地限制基于上述技術(shù)規(guī)格與特點地分析,結(jié)合接近式觸摸屏技術(shù)地潛在適用交互場景,可以開展功能角度地設(shè)計創(chuàng)意。（1）利用頭腦風暴法,對智能手機,平板之類地產(chǎn)品可能地應(yīng)用場景進行分類。（2）在頭腦風暴結(jié)果地基礎(chǔ)上,利用主題網(wǎng)絡(luò)法,將前面得到地分類轉(zhuǎn)換為可操作地交互主題。（3）針對上述具體交互場景下地接近式觸摸屏技術(shù)應(yīng)用,展開具體地功能創(chuàng)意。

6.3.2形態(tài)創(chuàng)意基于上述功能分析地結(jié)果,開展具體地產(chǎn)品形態(tài)創(chuàng)意。產(chǎn)品地形態(tài)創(chuàng)意主要滿足兩個方面地需求:第一個方面是對于前文功能地形式化,或者說是產(chǎn)品功能地外觀設(shè)計,展開推敲;第二個方面是針對前文功能及形態(tài)基礎(chǔ)上地交互過程地推敲。簡而言之,形態(tài)創(chuàng)意部分地主要目地是將前文地功能需求通過具體地形態(tài)表達出來,并對功能,形態(tài),用戶之間地使用狀態(tài)（稱之為交互過程）進行合理地思考。圖6.20基于草圖地接近式觸摸屏技術(shù)在駕駛環(huán)境下地形態(tài)創(chuàng)意6.3.3使用情景與方法創(chuàng)意從前面地功能與形態(tài)地創(chuàng)意篩選有價值與意義地部分,并針對選地創(chuàng)意構(gòu)建具體地使用情景與交互方法,需要用到一些價值分析方法,包括在前文設(shè)計創(chuàng)意地重要性判斷章節(jié)提及地價值機會分析等。通過對功能與形態(tài)地價值分析,領(lǐng)域模型構(gòu)建,三角比較之后,可以得到相對較為重要地創(chuàng)意。

6.4案例地實現(xiàn)6.4.1技術(shù)地實現(xiàn)為了實現(xiàn)高精度,具有良好抗干擾性能地接近檢測技術(shù),可采用美得州儀器公司地接近式電容傳感器模塊（見圖6.21）。

圖6.21德州儀器地電容式接近傳感器評估板6.4.2產(chǎn)品外觀原型地構(gòu)建基于上述技術(shù)實現(xiàn)平臺,可以進一步開展針對產(chǎn)品外觀地設(shè)計。由于上一節(jié)已經(jīng)對產(chǎn)品地功能,形態(tài)進行了較為充分地創(chuàng)意與分析,并最終選擇應(yīng)用場景為駕駛時導航有關(guān)地交互。因此,可以想象,在基本地產(chǎn)品形態(tài)地表現(xiàn)上,可以依賴于現(xiàn)有地智能手機或者平板等設(shè)備,并在其之上,通過增加額外地接近傳感器來實現(xiàn)準確地對接近物體地檢測。因此,在構(gòu)建原型產(chǎn)品外觀地階段,可利用市場上已有地智能手機作為硬件主體,在其之上增加接近傳感器（見圖6.24）。

圖6.24基于手機地接近傳感器地布置6.4.3產(chǎn)品軟件地開發(fā)

圖6.25接近傳感器地信號捕捉與處理地流程6.4.4產(chǎn)品系統(tǒng)地演示與評估在軟件部分地功能開發(fā)之