De evolutie van touchscreen-technologie

In de technische ruimte beweegt de tijd snel; iets meer dan zeven jaar geleden bestonden smartphones zoals wij die nu kenden niet - nu zijn ze de meest winstgevende tech-industrie op aarde (en zo overheersend dat het eigenlijk een probleem is Hoe een smartphone-verslaving (een smartphone-detox) te genezen Cure Smartphone-verslaving (een smartphone-detox) Smartphone-verslaving is reëel en mogelijk is dit van invloed. Lees meer). Een gevolg hiervan is dat je gemakkelijk uit het oog kunt verliezen hoe revolutionair en belangrijk de technologieën die we gebruiken echt zijn.

Touchscreens en multitouch-interfaces maken nu een vast onderdeel uit van de fundamentele taal van interactie tussen mens en computer. Alle toekomstige gebruikersinterfaces dragen echo's van touch-interfaces met zich mee, op dezelfde manier dat het toetsenbord en de muis de taal van de interfaces die na hen kwamen permanent veranderden. Daarom nemen we vandaag even de tijd om te bespreken hoe touchscreens en de interfaces die ze mogelijk maken, zijn ontstaan ​​en waar ze vanaf hier gaan..

Neem eerst even de tijd en bekijk deze video:

Luister naar het geluid dat het publiek maakt als ze getuige zijn schuif om te ontgrendelen en veeg om te bladeren Voor de eerste keer. Die mensen werden volledig weggeblazen. Ze hebben nog nooit zoiets eerder gezien. Steve Jobs had net zo goed door het scherm kunnen komen en een BLT uit de ether getrokken, wat hen betreft. Deze basale aanrakingsinteracties die we als vanzelfsprekend beschouwen waren geheel nieuw voor hen en hadden een duidelijke meerwaarde. Hoe zijn we daar gekomen? Wat moest er gebeuren om die bepaalde dag in 2007 te bereiken?

Geschiedenis

Vreemd genoeg was het eerste touchscreen-apparaat capacitief (zoals moderne telefoons, in plaats van de resistieve technologie van de jaren 80 en 90) en dateert van ongeveer 1966. Het apparaat was een radarscherm dat werd gebruikt door het Royal Radar Establishment voor luchtverkeersleiding, en werd daarom door EA Johnson uitgevonden. Het touchscreen was omvangrijk, traag, onnauwkeurig en erg duur, maar bleef (tot zijn verdienste) in gebruik tot de jaren negentig). De technologie bleek grotendeels onpraktisch te zijn en er werd bijna tien jaar lang niet veel vooruitgang geboekt.

De technologie die wordt gebruikt in dit soort monotouch capacitieve scherm is eigenlijk vrij eenvoudig. U gebruikt een vel geleidend, transparant materiaal en u loopt er een kleine stroom doorheen (een statisch veld maken) en meet de stroom in elk van de vier hoeken. Wanneer een voorwerp zoals een vinger het scherm raakt, vormt de ruimte ertussen en de geladen plaat een condensator. Door de verandering in capaciteit op elke hoek van de plaat te meten, kunt u achterhalen waar de aanraakgebeurtenis plaatsvindt en deze terugmelden naar de centrale computer. Dit soort capacitieve touchscreen werkt, maar is niet erg nauwkeurig en kan niet meer dan één aanraakgebeurtenis tegelijk registreren.

Het volgende belangrijke evenement in touchscreentechnologie was de uitvinding van het resistieve touchscreen in 1977, een innovatie van een bedrijf genaamd Elographics. Resistieve aanraakschermen werken met behulp van twee vellen flexibel, transparant materiaal, geleidende lijnen die op beide zijn gegraveerd, in tegengestelde richtingen. Elke lijn krijgt een unieke spanning en de computer wisselt snel tussen het testen van de spanning van elk vel. Beide sets lijnen (horizontaal en verticaal) kunnen op spanning worden getest en de computer wisselt snel tussen de stroomtoevoer naar de horizontaal en het testen op stroom in de verticale richting en omgekeerd. Wanneer een object tegen het scherm wordt gedrukt, maken de lijnen op de twee vellen contact en de spanningen van beide combinaties vertellen u welke verticale en horizontale lijnen zijn geactiveerd. De kruising van die lijnen geeft u de precieze locatie van de aanraakgebeurtenis. Resistieve schermen hebben een zeer hoge nauwkeurigheid en worden niet beïnvloed door stof of water, maar betalen voor die voordelen met meer omslachtige bediening: de schermen hebben aanzienlijk meer druk nodig dan capacitief (waardoor swipe-interacties met vingers onpraktisch zijn) en kunnen niet meerdere aanraken registreren events.

Deze touchscreens bleken echter zowel goed als goedkoop genoeg om bruikbaar te zijn en werden gebruikt voor verschillende toepassingen met vaste terminals, waaronder industriële machinebesturingen, geldautomaten en kassaterminals. Touchscreens waren pas in de jaren negentig echt populair, toen mobiele apparaten voor het eerst op de markt kwamen. De Newton, de eerste PDA die in 1997 door Apple, Inc. werd uitgebracht, was een toenmalig revolutionair apparaat dat een rekenmachine, een kalender, een adresboek en een notitie-app combineerde. Het gebruikte een resistief touchscreen om selecties en invoertekst te maken (via vroege handschriftherkenning) en bood geen ondersteuning voor draadloze communicatie.

De PDA-markt bleef evolueren door het begin van de jaren 2000, uiteindelijk fuserend met mobiele telefoons om de eerste smartphones te worden. Voorbeelden waren de vroege Treos- en BlackBerry-apparaten. Deze apparaten waren echter stylusafhankelijk en probeerden meestal de structuur van desktopsoftware te imiteren, wat lastig werd op een klein touchscreen met een stylusbediening. Deze apparaten (een beetje zoals Google Glass Google Glass Review en Giveaway Google Glass Review en Giveaway We hadden het geluk om een ​​paar Google Glass te bekijken en we geven het weg! Read More today) waren exclusief het domein van de macht -nerds en zakenmensen die de mogelijkheid hadden om hun e-mail onderweg te lezen.

Dat veranderde in 2007 met de introductie van de iPhone die je net hebt bekeken. De iPhone introduceerde een nauwkeurig, goedkoop multi-touch-scherm. De multitouchschermen die door de iPhone worden gebruikt, zijn afhankelijk van een zorgvuldig geëtste matrix van draden met capaciteitsdetectie (in plaats van te vertrouwen op wijzigingen in de gehele capaciteit van het scherm, kan dit schema detecteren welke individuele bronnen de capaciteit opbouwen). Dit zorgt voor een aanzienlijk grotere precisie en voor het registreren van meerdere aanraakgebeurtenissen die voldoende ver uit elkaar liggen (waardoor gebaren zoals 'pinch to zoom' en betere virtuele toetsenborden) mogelijk zijn. Voor meer informatie over de werking van verschillende soorten touchscreens, bekijk ons ​​artikel over het onderwerp Capacitieve versus resistieve touchscreens: wat zijn de verschillen? Capacitieve versus resistieve touchscreens: wat zijn de verschillen? Capacitieve en resistieve touchscreen-apparaten zijn tegenwoordig overal, maar wat is het verschil en hoe werken ze? Lees verder .

De grote innovatie die de iPhone met zich meebracht, was echter het idee van physicalistische software. Virtuele objecten in iOS gehoorzamen fysieke intuïties - je kunt ze verschuiven en ze omdraaien, en ze hebben massa en wrijving. Het is alsof je te maken hebt met een universum van tweedimensionale objecten die je eenvoudig kunt manipuleren door ze aan te raken. Dit maakt drastisch meer intuïtieve gebruikersinterfaces mogelijk, omdat iedereen een voorgeleerde intuïtie heeft voor het omgaan met fysieke dingen. Dit is waarschijnlijk het belangrijkste idee in menselijke computerinteractie sinds het idee van Windows, en het verspreidde zich: vrijwel alle moderne laptops ondersteunen multi-touch gebaren Hoe gemakkelijk tweesprong scrollen in Windows-laptops Hoe gemakkelijk twee vingers scrollen in Windows activeren Laptops Lees meer, en veel van hen hebben touchscreens.

Sinds de lancering van de iPhone hebben een aantal andere mobiele besturingssystemen (met name Android en Windows Phone) met succes de belangrijkste goede ideeën van iOS gereproduceerd en in veel opzichten overtroffen. Upgrade naar Windows Phone 8.1 & Enjoy A New App Store Interface! Upgrade naar Windows Phone 8.1 & geniet van een nieuwe App Store-interface! Een van de vele wijzigingen in de Windows Phone 8.1 Upgrade is de revisie van de app store. Deze verbetering maakt het beheren van je apps veel eenvoudiger, zoals je zo meteen zult zien. Lees verder . De iPhone krijgt echter wel erkenning voor het definiëren van de vormfactor en de ontwerptaal die alle toekomstige apparaten zouden gebruiken.

Wat is het volgende

Multi-touch schermen zullen waarschijnlijk steeds beter worden in termen van resolutie en aantal gelijktijdige aanraakgebeurtenissen die kunnen worden geregistreerd, maar de echte toekomst ligt qua software, althans voorlopig. Het nieuwe materiaalontwerpinitiatief van Google is een poging om drastisch de soorten UI-interacties te beperken die zijn toegestaan ​​op hun verschillende platforms, waardoor een gestandaardiseerde, intuïtieve taal wordt gecreëerd voor interactie met software. Het idee is om te doen alsof alle gebruikersinterfaces gemaakt zijn van vellen magisch papier, die kunnen krimpen of groeien en verplaatst kunnen worden, maar niet kunnen kantelen of andere acties kunnen uitvoeren die niet mogelijk zouden zijn binnen de vormfactor van het apparaat. Objecten die de gebruiker probeert te verwijderen, moeten van het scherm worden gesleept. Wanneer een element wordt verplaatst, is er altijd iets onder. Alle objecten hebben massa en wrijving en bewegen op een voorspelbare manier.

In veel opzichten is materiaalontwerp een verdere verfijning van de ideeën die in iOS zijn geïntroduceerd, waarbij ervoor wordt gezorgd dat alle interacties met de software plaatsvinden in dezelfde taal en stijlen; dat gebruikers nooit te maken hebben met tegenstrijdige of niet intuïtieve interactieparadigma's. Het idee is om gebruikers in staat te stellen heel gemakkelijk de regels voor de interactie met software te leren, en erop te kunnen vertrouwen dat nieuwe software werkt op de manier waarop ze verwachten dat het zal werken..

Op een grotere noot naderen human-computer interfaces de volgende grote uitdaging, wat neerkomt op het verwijderen van het 'scherm' uit touchscreen - de ontwikkeling van meeslepende interfaces ontworpen om te werken met VR- en AR-platforms zoals de Oculus Rift (lees onze recensie Oculus Rift Development Kit Review en Giveaway Oculus Rift Development Kit Review en Giveaway De Oculus Rift is eindelijk gearriveerd, en maakt de hoofden (letterlijk) helemaal over de gamengemeenschap. We hoeven niet langer door een vlak venster naar de gamingwerelden te turen we love ... Read More) en toekomstige versies van Google Glass. Touch-interacties ruimtelijk maken, zonder dat de vereiste gebaren vermoeiend worden (“gorilla arm”) is een echt moeilijk probleem, en een probleem dat we nog niet hebben opgelost. We zien de eerste hints van hoe die interfaces eruit kunnen zien met apparaten als de Kinect en de Leap Motion (lees onze recensie Leap Motion Review en Giveaway Leap Motion Review en Giveaway De toekomst is bewegingscontroles, ze willen ons laten geloven. moeten allemaal je computerscherm aanraken, je armen voor je Xbox zwaaien, en je weg naar virtuele sportoverwinning ... Read More), maar die apparaten zijn beperkt omdat de inhoud die ze weergeven nog steeds op een scherm is geplakt. Het is handig om driedimensionale gebaren te maken om te interageren met tweedimensionale inhoud, maar het heeft niet hetzelfde soort intuïtief gemak als wanneer onze 3D-bewegingen interactie hebben met 3D-objecten die de ruimte fysiek met ons lijken te delen. Wanneer onze interfaces dat kunnen doen, dan hebben we het iPhone-moment voor AR en VR, en dat is het moment waarop we echt serieus kunnen beginnen met het uitwerken van de ontwerpparadigma's van de toekomst..

Het ontwerp van deze toekomstige gebruikersinterfaces zal profiteren van het werk dat wordt gedaan op aanrakingen: virtuele objecten hebben waarschijnlijk massa en wrijving en dwingen rigide hiërarchieën van diepte af. Dit soort interfaces hebben echter hun eigen unieke uitdagingen: hoe voer je tekst in? Hoe voorkom je vermoeidheid van de armen? Hoe voorkom je dat de gebruiker de weergave blokkeert met informatie van buitenaf? Hoe pak je een voorwerp dat je niet kunt voelen??

Deze problemen worden nog steeds opgelost en de hardware die nodig is om dit soort interfaces mogelijk te maken, is nog in ontwikkeling. Toch komt het snel hier: zeker minder dan tien jaar, en waarschijnlijk minder dan vijf jaar. Over zeven jaar kunnen we terugkijken op dit artikel op dezelfde manier waarop we vandaag terugkijken op de iPhone-keynote, en we vragen ons af hoe we zo verbaasd kunnen zijn over zulke duidelijke ideeën.

Afbeelding Credits: “SterretjiRadar”, door Ruper Ganzer, “enkelvoud”, door Windell Oskay, “Android eet Apple”, door Aidan

Ontdek meer over: Touchscreen.