觸摸屏技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用雖然只有10多年的時(shí)間，但是它已經(jīng)成了繼鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、手寫(xiě)板、語(yǔ)音輸入后最為普通百姓所易接受的計(jì)算機(jī)輸入方式。因?yàn)槔眠@種技術(shù)，用戶(hù)只要用手指輕輕地觸碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)，這種技術(shù)極大方便了用戶(hù)，非常適合多媒體信息查詢(xún)。同時(shí)，這種人機(jī)交互方式賦予了多媒體嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。

1.觸摸屏基本原理

觸摸屏的本質(zhì)是傳感器，它由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶(hù)觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)送給CPU，同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。目前，根據(jù)傳感器的類(lèi)型，觸摸屏大致被分為紅外線式、電阻式、表面聲波式和電容式觸摸屏四種。

⑴ 紅外線式觸摸屏 紅外線式觸摸屏在顯示器的前面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶(hù)在觸摸屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住經(jīng)過(guò)該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點(diǎn)上的紅外線而實(shí)現(xiàn)觸摸屏操作。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件。其主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、安裝方便、不需要卡或其它任何控制器，可以在各檔次的計(jì)算機(jī)上應(yīng)用。

⑵ 電阻式觸摸屏 電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，在強(qiáng)化玻璃表面分別涂上兩層OTI透明氧化金屬導(dǎo)電層。利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)。兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化。在X和Y兩個(gè)方向上產(chǎn)生信號(hào)，然后傳送到觸摸屏控制器?？刂破鱾蓽y(cè)到這一接觸并計(jì)算出（X，Y）的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。電阻式觸摸屏不怕塵埃、水及污垢影響，能在惡劣環(huán)境下工作。但由于復(fù)合薄膜的外層采用塑膠材料，抗爆性較差，使用壽命受到一定影響。

⑶ 表面聲波式觸摸屏 表面聲波是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C(jī)械波。該種觸摸屏的角上裝有超聲波換能器。能發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當(dāng)手指觸及屏幕時(shí)，觸點(diǎn)上的聲波即被阻止，由此確定坐標(biāo)位置。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長(zhǎng)，透光率高，能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量，最適合公共場(chǎng)所使用。但塵埃、水及污垢會(huì)嚴(yán)重影響其性能，需要經(jīng)常維護(hù)，保持屏面的光潔。

⑷ 電容式觸摸屏 這種觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)，當(dāng)有導(dǎo)電物體觸碰時(shí)，就會(huì)改變觸點(diǎn)的電容，從而可以探測(cè)出觸摸的位置。但用戴手套的手或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒(méi)有反應(yīng)，這是因?yàn)樵黾恿烁鼮榻^緣的介質(zhì)。電容觸摸屏能很好地感應(yīng)輕微及快速觸摸、防刮擦、不怕塵埃、水及污垢影響，適合惡劣環(huán)境下使用。但由于電容隨溫度、濕度或環(huán)境電場(chǎng)的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，分辨率低，易漂移。上述四種觸摸屏的性能比較如下：

類(lèi)別特性 紅外線式觸摸屏 電阻式觸摸屏 表面聲波觸摸屏 電容式觸摸屏

清晰度 一般 較好 很好 較差

透光率 100％ 75％ 92％ 85％

分辨率 40×32 4096×4096 4096×4096 1024×1024

響應(yīng)速度 50～300ms lOms lOms 15-24ms

防刮擦 好 一般 非常好 ～般

漂移 無(wú) 無(wú) 無(wú) 有

防塵 不能擋住透光部 不怕 不怕 不怕

壽命 紅外管壽命 大于3500萬(wàn)次 大于5000萬(wàn)次 大于2000萬(wàn)次

價(jià)格 低 中 高 中

2.觸摸屏的應(yīng)用

如前所述，觸摸屏近來(lái)發(fā)展迅速，觸摸屏多媒體的演示系統(tǒng)以其色彩亮麗的畫(huà)面，豐富的多媒體表現(xiàn)形式，簡(jiǎn)便的使用操作，提供全方位的形象展示、業(yè)務(wù)咨詢(xún)、信息查詢(xún)等功能。目前，觸摸屏已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，這里擇幾個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域作一介紹：

⑴ 商店付款系統(tǒng) 一些現(xiàn)代化商店的結(jié)算柜臺(tái)使用了計(jì)算機(jī)交互終端設(shè)備，顧客通過(guò)在觸摸屏上操作即可以打印出標(biāo)有貨物名稱(chēng)、價(jià)格的付款單。商家在終端機(jī)上可以利用滿屏的視頻圖像進(jìn)行產(chǎn)品促銷(xiāo)，而顧客也可以根據(jù)自己的需要可以對(duì)商品進(jìn)行查詢(xún)。

⑵ 入場(chǎng)券查詢(xún)預(yù)訂系統(tǒng) 使用觸摸屏入場(chǎng)券查詢(xún)預(yù)訂系統(tǒng)，可在屏幕上顯示出預(yù)訂的座位及該位置觀看比賽的效果，當(dāng)確定了座位之后，將信用卡放進(jìn)系統(tǒng)中即可以完成預(yù)訂過(guò)程。

⑶ 視頻音樂(lè)點(diǎn)播機(jī) 視頻音樂(lè)點(diǎn)播機(jī)中儲(chǔ)存有多首帶畫(huà)面的歌曲、多首視頻音樂(lè)及卡拉OK歌曲，通過(guò)觸摸屏可以對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行選擇。有些視頻音樂(lè)點(diǎn)播機(jī)還有供選用游戲軟件，只需觸摸屏幕即可玩這些生動(dòng)有趣的游戲，如我國(guó)專(zhuān)業(yè)從事觸摸產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)的成都吉銳觸摸電腦公司，其觸摸屏廣泛地應(yīng)用于歐美韓的賽馬、博彩、游戲機(jī)等游戲相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

⑷ 金融交易 在金融交易中，速度與準(zhǔn)確性是極為重要的兩個(gè)因素。觸摸屏的使用為用戶(hù)提供了輕松與迅速處理瞬息變化的信息的手段，用戶(hù)根據(jù)顯示內(nèi)容做出判斷，并隨即點(diǎn)觸屏幕即可完成決策，因此，可以讓使用者集中精力交易。

⑸ 公用信息查詢(xún)服務(wù) 這方面的應(yīng)用最為普遍，比如，a）房地產(chǎn)查詢(xún)和銷(xiāo)售：美國(guó)ERA公司設(shè)計(jì)的聯(lián)機(jī)房地產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)通過(guò)設(shè)在公共場(chǎng)所的觸摸屏信息臺(tái)把各種房地產(chǎn)信息提供給用戶(hù)，這就免除了購(gòu)房者跑腿之苦，同時(shí)也為房地產(chǎn)主提供了在全國(guó)范圍內(nèi)作廣告的機(jī)會(huì)。b） 郵電查詢(xún)與話費(fèi)查詢(xún)：郵電局和電話局也利用觸摸屏系統(tǒng)向公眾提供各類(lèi)查詢(xún)，包括郵政業(yè)務(wù)查詢(xún)、電信業(yè)務(wù)查詢(xún)、郵編和長(zhǎng)途電話區(qū)號(hào)查詢(xún)、儲(chǔ)匯業(yè)務(wù)查詢(xún)等。例如，北京南區(qū)郵電局就采用了環(huán)星公司的觸摸屏查詢(xún)臺(tái)為公眾服務(wù)。c）售票與航運(yùn)服務(wù)等：例如，北京站售票廳的觸摸屏售票臺(tái)可讓用戶(hù)選擇車(chē)次、車(chē)廂類(lèi)別、購(gòu)票張數(shù)、目的地、票價(jià)及查詢(xún)其他有關(guān)事項(xiàng)；日本東京成田機(jī)場(chǎng)的立柜式觸摸屏可讓乘客查看航班號(hào)、出港與飛抵時(shí)刻等。

⑹ 觸摸屏在圖書(shū)館中的應(yīng)用 隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，一種叫超文本檢索的多媒體檢索系統(tǒng)已被開(kāi)發(fā)應(yīng)用。這種超文本將單詞、句子、章節(jié)、文獻(xiàn)甚至圖像、音樂(lè)、錄像等基本信息單元存放在結(jié)點(diǎn)上，終點(diǎn)以層次鏈、交叉引用鏈、索引鏈等主動(dòng)鏈相聯(lián)系，構(gòu)成網(wǎng)狀層次結(jié)構(gòu)。

超文本的軟件系統(tǒng)包括正文編輯、圖形編輯、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、三維閱覽工具及映射顯示、鼠標(biāo)窗口、偶像和彈拉式菜單等標(biāo)準(zhǔn)超文本工具等，其特點(diǎn)是聯(lián)想式、非線性、鏈的網(wǎng)狀層次聯(lián)系，允許用戶(hù)以其認(rèn)可有意義的方式相聯(lián)，直接快速檢索到所需的信息。這個(gè)檢索系統(tǒng)在收藏內(nèi)容廣泛，多媒體文獻(xiàn)資源豐富的圖書(shū)館檢索領(lǐng)域中，可用于檢索人物、新聞、文檔、小說(shuō)、版刻、書(shū)法、繪畫(huà)、生物、古生物等各種信息。不熟悉鍵盤(pán)操作的讀者可以利用觸摸屏直觀快速地查詢(xún)多媒體檢索臺(tái)，他們只須指頭一按觸摸屏上相關(guān)內(nèi)容，就可以立即查看到自己所需的文獻(xiàn)資料。

3.觸摸屏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

觸摸屏技術(shù)方便了人們對(duì)計(jì)算機(jī)的操作使用，是一種極有發(fā)展前途的交互式輸入技術(shù)。世界各國(guó)對(duì)此普遍給予重視，并投入大量的人力物力進(jìn)行研發(fā)，新型觸摸屏不斷涌現(xiàn)。

觸摸筆：利用觸摸筆進(jìn)行操作的觸摸屏類(lèi)似白板，除顯示界面、窗口、圖標(biāo)外，還具有利用觸摸筆簽名、標(biāo)記的功能，系統(tǒng)已做到了自動(dòng)辨認(rèn)。這種觸摸筆比早期只提供選擇菜單用的光筆功能大大增強(qiáng)。

觸摸板：觸摸板采用了壓感電容式觸摸技術(shù)，屏幕面積最大，3m×4m是一種壁掛式系統(tǒng)。觸摸板由三部分組成：最底層是中心傳感器，用于監(jiān)視觸摸板是否被觸摸，然后對(duì)信息進(jìn)行處理，中間層提供了交互用的圖形、文字等，最外層是觸摸表層，由強(qiáng)度很高的塑料材料構(gòu)成。當(dāng)手指點(diǎn)觸外層表面時(shí)，在千分之一秒內(nèi)就可以將此信息送到傳感器并進(jìn)行登錄處理。觸摸板與PC機(jī)兼容，它還具有亮度高、圖像清晰、易于交互等特點(diǎn)，因而被應(yīng)用于指點(diǎn)式信息查詢(xún)系統(tǒng)（如電子公告板），收到了非常好的效果。

總之，觸摸屏的發(fā)展呈現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化、多媒體化、立體化和大屏幕化等趨勢(shì)。可以預(yù)見(jiàn)，隨著觸摸屏技術(shù)的迅速發(fā)展，觸摸屏對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及利用將發(fā)揮重要的作用。