Multitáctil
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Pantalla multitáctil
Dedo tocando una pantalla multitáctil

En informática , la tecnología multitáctil es una tecnología que permite que una superficie (un panel táctil o una pantalla táctil ) reconozca la presencia de más de un punto de contacto con la superficie al mismo tiempo. Los orígenes del multitouch comenzaron en el CERN , [1] MIT , la Universidad de Toronto , la Universidad Carnegie Mellon y Bell Labs en la década de 1970. [2] El CERN comenzó a utilizar pantallas multitáctiles ya en 1976 para los controles del Sincrotrón Super Proton . [3] [4] Las pantallas multitáctiles capacitivas fueron popularizadas porManzana 's iPhone en 2007. [5] [6] conciencia Plural-punto puede ser utilizado para implementar la funcionalidad adicional, como pellizcar para ampliar o activar determinadas subrutinas unidos a los gestos predefinidos .

Varios usos del término multitáctil resultaron de los rápidos desarrollos en este campo, y muchas empresas utilizan el término para comercializar tecnología más antigua, que otras empresas e investigadores llaman un solo toque mejorado por gestos o varios otros términos. Varios otros términos similares o relacionados intentan diferenciar si un dispositivo puede determinar exactamente o solo aproximar la ubicación de diferentes puntos de contacto para diferenciar aún más entre las diversas capacidades tecnológicas, pero a menudo se usan como sinónimos en marketing.

La tecnología multitáctil se implementa comúnmente utilizando tecnología de detección capacitiva en dispositivos móviles y dispositivos inteligentes . Una pantalla táctil capacitiva consiste típicamente en un táctil capacitiva sensor , circuito de aplicación específica integrado (ASIC) controlador y procesador de señal digital (DSP) fabricado a partir de CMOS (complementario de metal-óxido-semiconductor tecnología). Un enfoque alternativo más reciente es la tecnología táctil óptica, basada en la tecnología de sensor de imagen .

Definición

En informática , el multitáctil es una tecnología que permite que un panel táctil o una pantalla táctil reconozcan más de un [7] [8] o más de dos [9] puntos de contacto con la superficie. Apple popularizó el término "multitáctil" en 2007 con el que implementó funcionalidades adicionales, como pellizcar para hacer zoom o para activar ciertas subrutinas adjuntas a gestos predefinidos .

Los dos usos diferentes del término resultaron de los rápidos desarrollos en este campo, y de muchas empresas que utilizan el término para comercializar tecnología más antigua, que otras empresas e investigadores denominan un solo toque mejorado por gestos o varios otros términos. [10] [11] Varios otros términos similares o relacionados intentan diferenciar si un dispositivo puede determinar exactamente o solo aproximar la ubicación de diferentes puntos de contacto para diferenciar aún más entre las diversas capacidades tecnológicas, [11] pero a menudo se usan como sinónimos en marketing.

Historia

1960-2000

El uso de la tecnología de pantalla táctil es anterior tanto a la tecnología multitáctil como a la computadora personal. Los primeros constructores de sintetizadores e instrumentos electrónicos como Hugh Le Caine y Robert Moog experimentaron con el uso de sensores de capacitancia sensibles al tacto para controlar los sonidos producidos por sus instrumentos. [12] IBM comenzó a construir las primeras pantallas táctiles a fines de la década de 1960. En 1972, Control Data lanzó el PLATOComputadora IV, un terminal de infrarrojos utilizado con fines educativos, que empleaba puntos de un solo toque en una interfaz de usuario de matriz de 16 × 16. Estas primeras pantallas táctiles solo registraban un punto de contacto a la vez. Por lo tanto, los teclados en pantalla (una característica muy conocida en la actualidad) eran incómodos de usar, porque no era posible pasar el mouse por encima y mantener presionada una tecla de mayúsculas mientras se escribía otra. [13]

Las excepciones a estos fueron un teclado / pantalla táctil reconfigurable multitáctil de "cable cruzado" desarrollado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts a principios de la década de 1970 [14] y la pantalla multitáctil capacitiva de 16 botones desarrollada en el CERN en 1972 para los controles de el Sincrotrón Super Proton que estaban en construcción. [15]

Los prototipos [16] de las pantallas multitáctiles de capacitancia mutua xy (izquierda) desarrollados en el CERN

Durante el año 1976 , se desarrolló en el CERN una nueva pantalla capacitiva xy, basada en las pantallas táctiles de capacitancia desarrolladas en 1972 por el ingeniero electrónico danés Bent Stumpe . [1] [17] Esta tecnología, que permite una ubicación exacta de los diferentes puntos de contacto, se utilizó para desarrollar un nuevo tipo de interfaz hombre-máquina (HMI) para la sala de control del acelerador de partículas Super Proton Synchrotron . [18] [19] [20] En nota manuscrita de 11 de marzo de 1972, [21]Stumpe presentó su solución propuesta: una pantalla táctil capacitiva con un número fijo de botones programables presentados en una pantalla. La pantalla debía consistir en un conjunto de condensadores grabados en una película de cobre sobre una hoja de vidrio, cada condensador estaba construido de manera que un conductor plano cercano, como la superficie de un dedo, aumentaría la capacitancia en una cantidad significativa. Los condensadores debían consistir en líneas finas grabadas en cobre sobre una hoja de vidrio, lo suficientemente finas (80 μm) y lo suficientemente separadas (80 μm) para ser invisibles. [22] En el dispositivo final, una simple capa de laca evitaba que los dedos tocaran realmente los condensadores. En el mismo año, MIT describió un teclado con gráficos variables capaz de detección multitáctil. [14]

A principios de la década de 1980, el Input Research Group de la Universidad de Toronto estuvo entre los primeros en explorar el lado del software de los sistemas de entrada multitáctiles. [23] Un sistema de 1982 en la Universidad de Toronto utilizó un panel de vidrio esmerilado con una cámara colocada detrás del vidrio. Cuando un dedo o varios dedos presionan el cristal, la cámara detecta la acción como uno o más puntos negros sobre un fondo que de otro modo sería blanco, lo que permite que se registre como entrada. Dado que el tamaño de un punto dependía de la presión (la fuerza con la que la persona estaba presionando el vidrio), el sistema también era algo sensible a la presión. [12] Es de destacar que este sistema solo era de entrada y no podía mostrar gráficos.

En 1983, Bell Labs en Murray Hill publicó una discusión exhaustiva sobre interfaces basadas en pantallas táctiles, aunque no menciona varios dedos. [24] En el mismo año, el sistema Video Place / Video Desk basado en video de Myron Krueger fue influyente en el desarrollo de gestos multitáctiles como pellizcar para hacer zoom, aunque este sistema no tenía interacción táctil en sí. [25] [26]

En 1984, tanto Bell Labs como Carnegie Mellon University tenían prototipos de pantalla multitáctil en funcionamiento, tanto de entrada como de gráficos, que podían responder de forma interactiva en respuesta a múltiples entradas de dedos. [27] [28] El sistema Bell Labs se basó en el acoplamiento capacitivo de dedos, mientras que el sistema CMU era óptico. En 1985, se demostró el gesto canónico multitáctil de pellizcar para hacer zoom, con gráficos coordinados, en el sistema de CMU. [29] [30] En octubre de 1985, Steve Jobs firmó un acuerdo de confidencialidad para recorrer el laboratorio multitáctil Sensor Frame de CMU. [31] En 1990, Sears et al. publicó una revisión de la investigación académica sobre la interacción persona-computadora con pantalla táctil simple y multitáctildel tiempo, describiendo gestos de un solo toque como rotar botones, deslizar la pantalla para activar un interruptor (o un gesto en forma de U para un interruptor de palanca) y teclados de pantalla táctil (incluido un estudio que mostró que los usuarios podían escribir 25 palabras por minuto para un teclado de pantalla táctil en comparación con 58 palabras por minuto para un teclado estándar, con la hipótesis de multitáctil para mejorar la tasa de entrada de datos); También se describen gestos multitáctiles como seleccionar un rango de una línea, conectar objetos y un gesto de "tocar y hacer clic" para seleccionar mientras se mantiene la ubicación con otro dedo. [32]

En 1991, Pierre Wellner avanzó en el tema de la publicación de su "Escritorio digital" multitáctil, que admitía movimientos con varios dedos y pellizcos. [33] [34] Varias empresas ampliaron estos inventos a principios del siglo XXI.

2000 - actualidad

Entre 1999 y 2005, la empresa Fingerworks desarrolló varias tecnologías multitáctiles, incluidos los teclados Touchstream y el iGesture Pad. a principios de la década de 2000, Alan Hedge , profesor de factores humanos y ergonomía en la Universidad de Cornell, publicó varios estudios sobre esta tecnología. [35] [36] [37] En 2005, Apple adquirió Fingerworks y su tecnología multitáctil. [38]

En 2004, la start-up francesa JazzMutant desarrolló Lemur Input Device , un controlador de música que se convirtió en 2005 en el primer producto comercial en presentar una pantalla multitáctil transparente patentada, que permite la manipulación directa con diez dedos en la pantalla. [39] [40]

En enero de 2007, la tecnología multitáctil se convirtió en la corriente principal del iPhone , y en su anuncio de iPhone, Apple incluso declaró que "inventó la tecnología multitáctil", [41] sin embargo, tanto la función como el término son anteriores al anuncio o las solicitudes de patente, excepto para el área. de pantallas móviles capacitivas, que no existían antes de la tecnología de Fingerworks / Apple (Fingerworks presentó patentes en 2001–2005, [42] Apple patentó los refinamientos multitáctiles posteriores [43] ).

Sin embargo, la Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. Declaró que la funcionalidad de "pellizcar para hacer zoom" fue predicha por la Patente de EE. UU. # 7,844,915 [44] [45] relacionada con los gestos en las pantallas táctiles, presentada por Bran Ferren y Daniel Hillis en 2005, como era un desplazamiento inercial, [46] invalidaba así una reivindicación clave de la patente de Apple.

En 2001, comenzó el desarrollo de la plataforma táctil de sobremesa de Microsoft , Microsoft PixelSense (anteriormente Surface), que interactúa tanto con el toque del usuario como con sus dispositivos electrónicos y se comercializó el 29 de mayo de 2007. De manera similar, en 2001, Mitsubishi Electric Research Laboratories (REAL ) inició el desarrollo de un sistema multitáctil y multiusuario llamado DiamondTouch .

En 2008, el Diamondtouch se convirtió en un producto comercial y también se basa en la capacitancia, pero capaz de diferenciar entre múltiples usuarios simultáneos o más bien, las sillas en las que se sienta cada usuario o el tapete sobre el que está parado el usuario. En 2007, el sistema Open Source de NORTD labs ofreció su CUBIT (multitáctil) .

Los dispositivos táctiles a pequeña escala se convirtieron rápidamente en algo común en 2008. Se esperaba que el número de teléfonos con pantalla táctil aumentara de 200.000 enviados en 2006 a 21 millones en 2012. [47]

En mayo de 2015, Apple obtuvo una patente para un "teclado de fusión", que convierte teclas físicas individuales en botones multitáctiles. [48]

Marcas y fabricantes

Un teclado virtual antes de iOS 7 en un iPad

Apple ha vendido al por menor y distribuido numerosos productos utilizando tecnología multitáctil, entre los que destacan su teléfono inteligente iPhone y su tableta iPad . Además, Apple también posee varias patentes relacionadas con la implementación de multitáctiles en interfaces de usuario, [49] sin embargo, se ha disputado la legitimidad de algunas patentes. [50] Además, Apple intentó registrar "Multi-touch" como una marca comercial en los Estados Unidos; sin embargo, la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos denegó su solicitud porque consideraba el término genérico . [51]

La detección y el procesamiento multitáctiles se producen a través de un sensor ASIC que se adjunta a la superficie táctil. Por lo general, empresas independientes fabrican el ASIC y la pantalla que se combinan en una pantalla táctil; por el contrario, la superficie de un panel táctil y el ASIC suelen ser fabricados por la misma empresa. Ha habido grandes empresas en los últimos años que se han expandido a la creciente industria multitáctil, con sistemas diseñados para todo, desde el usuario ocasional hasta las organizaciones multinacionales.

Ahora es común para los fabricantes de portátiles que incluyen multi-touch paneles táctiles en sus computadoras portátiles y computadoras de tableta responden a la entrada táctil en lugar de entrada de lápiz tradicional y es apoyado por muchos últimos sistemas operativos .

Algunas empresas se están centrando en la informática de superficie a gran escala en lugar de la electrónica personal, ya sea en grandes mesas multitáctiles o superficies de pared. Estos sistemas son generalmente utilizados por organizaciones gubernamentales, museos y empresas como medio de información o exhibición de exhibiciones. Las superficies multitáctiles a gran escala son fabricadas por la empresa finlandesa MultiTaction en sus celdas MT de 55 "(pantallas de 55") que también tienen oficinas en Londres, California y Singapur. MultiTaction también crea un software de colaboración único especialmente diseñado para pantallas multitáctiles como MT Canvus y MT Showcase .

Implementaciones

La tecnología multitáctil se ha implementado de varias formas diferentes, según el tamaño y el tipo de interfaz. La forma más popular son los dispositivos móviles, tabletas , mesas táctiles y paredes. Tanto las mesas táctiles como las paredes táctiles proyectan una imagen a través de acrílico o vidrio, y luego iluminan la imagen con LED.

Las superficies táctiles también se pueden hacer sensibles a la presión mediante la adición de un recubrimiento sensible a la presión que se flexiona de manera diferente según la firmeza con que se presione, alterando el reflejo. [52]

Las tecnologías portátiles utilizan un panel que lleva una carga eléctrica. Cuando un dedo toca la pantalla, el toque interrumpe el campo eléctrico del panel. La interrupción se registra como un evento informático (gesto) y puede enviarse al software, que luego puede iniciar una respuesta al evento del gesto. [53]

En los últimos años, varias empresas han lanzado productos que utilizan multitáctil. En un intento por hacer que la tecnología costosa sea más accesible, los aficionados también han publicado métodos para construir pantallas táctiles de bricolaje . [54]

Capacitivo

Las tecnologías capacitivas incluyen: [55]

  • Tecnología capacitiva de superficie o imágenes de campo cercano (NFI)
  • Tacto capacitivo proyectado (PCT)
    • Capacitancia mutua
    • Auto capacitancia
  • Capacitivo en celda

Resistador

Las tecnologías resistivas incluyen: [55]

  • Resistiva analógica
  • Resistivo digital o resistivo en celda

Óptico

La tecnología táctil óptica se basa en la tecnología de sensor de imagen . Funciona cuando un dedo o un objeto toca la superficie, provocando la dispersión de la luz, cuyo reflejo es captado por sensores o cámaras que envían los datos a un software que dicta la respuesta al tacto, según el tipo de reflejo medido.

Las tecnologías ópticas incluyen: [55]

  • Tecnología de imágenes ópticas o infrarrojos
  • Iluminación trasera difusa (DI) [56]
  • Tecnología de cuadrícula infrarroja (opto-matriz) o guía de onda táctil digital (DWT) o guía de onda óptica infrarroja
  • Reflexión interna total frustrada (FTIR)
  • Iluminación de superficie difusa (DSI)
  • Plano de luz láser (LLP)
  • Óptico en celda

Ola

Las tecnologías acústicas y basadas en ondas de radiofrecuencia incluyen: [55]

  • Onda acústica de superficie (SAW)
  • Toque de onda de flexión (BWT)
    • Toque de señal dispersiva (DST)
    • Reconocimiento acústico de pulsos (APR)
  • Tecnología táctil con sensor de fuerza

Gestos multitáctiles

Artículo principal: gesto del dispositivo señalador

Los gestos de la pantalla táctil multitáctil permiten que movimientos predefinidos interactúen con el dispositivo y el software. Un número cada vez mayor de dispositivos como teléfonos inteligentes , computadoras tablet , ordenadores portátiles o computadoras de escritorio tienen funciones que se activan por gestos multi-touch.

Cultura popular

Antes de 2007

Años antes de que fuera un producto de consumo viable, la cultura popular retrataba los usos potenciales de la tecnología multitáctil en el futuro, incluso en varias entregas de la franquicia Star Trek .

En el 1982 Disney de ciencia ficción de la película Tron se muestra un dispositivo similar al de Microsoft Surface. Ocupaba todo el escritorio de un ejecutivo y se usaba para comunicarse con la computadora de Control Maestro .

En la película de 2002 Minority Report , Tom Cruise usa un par de guantes que se asemejan a una interfaz multitáctil para navegar a través de la información. [57]

En la película de 2005 La isla , se vio otra forma de computadora multitáctil donde el profesor, interpretado por Sean Bean , tiene un escritorio multitáctil para organizar archivos, basado en una versión anterior de Microsoft Surface [5] (no ser confundido con las tabletas que ahora llevan ese nombre).

En 2007, la serie de televisión CSI: Miami introdujo pantallas multitáctiles de superficie y de pared en su sexta temporada.

Después de 2007

La tecnología multitáctil se puede ver en la película de James Bond de 2008 Quantum of Solace , donde el MI6 usa una interfaz táctil para buscar información sobre el criminal Dominic Greene. [58]

En la película de 2008 The Day the Earth Stood Still , se utilizó Surface de Microsoft. [59]

La serie de televisión NCIS: Los Ángeles , que se estrenó en 2009, utiliza superficies multitáctiles y paneles de pared como una iniciativa para volverse digital.

En un episodio de 2008 de la serie de televisión Los Simpson , Lisa Simpson viaja a la sede submarina de Mapple para visitar a Steve Mobbs, quien se muestra realizando múltiples gestos con las manos multitáctiles en una gran pared táctil.

En 2009, la película District 9, la interfaz utilizada para controlar la nave alienígena, presenta una tecnología similar. [60]

10 / GUI

10 / GUI es un nuevo paradigma de interfaz de usuario propuesto . Creado en 2009 por R. Clayton Miller, combina la entrada multitáctil con un nuevo administrador de ventanas .

Divide la superficie táctil lejos de la pantalla, de modo que se reduce la fatiga del usuario y las manos de los usuarios no obstruyen la pantalla. [61] En lugar de colocar ventanas por toda la pantalla, el administrador de ventanas, Con10uum, usa un paradigma lineal, con multitáctil usado para navegar entre las ventanas y organizarlas. [62] Un área en el lado derecho de la pantalla táctil muestra un menú contextual global, y una franja similar en el lado izquierdo muestra menús específicos de la aplicación.

En noviembre de 2009 se puso a disposición una vista previa de la comunidad de código abierto del administrador de ventanas Con10uum. [63]

Ver también

  • Un solo toque con gestos mejorados
  • Dispositivo de entrada de lémur
  • Reconocimiento de gestos
  • La interacción persona-ordenador
  • Interfaz de usuario natural
  • Computación con lápiz
  • Reactable
  • Sensacell
  • Reconocimiento de bocetos
  • Computación de superficie
  • Tenori-on
  • Panel táctil
  • Interfaz de usuario táctil

Referencias

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enlaces externos

  • Sistemas multitáctiles que he conocido y amado : una descripción general del investigador Bill Buxton de Microsoft Research, anteriormente en la Universidad de Toronto y Xerox PARC.
  • La historia desconocida de la informática con lápiz contiene una historia de la informática con lápiz, incluida la tecnología táctil y de gestos, aproximadamente desde 1917 hasta 1992.
  • Bibliografía comentada de referencias a la informática con lápiz
  • Bibliografía comentada de referencias a tabletas y computadoras táctiles
  • Video: Notas sobre la historia de la informática basada en lápiz en YouTube
  • Investigación de interacción multitáctil en NYU
  • Multitáctil basado en cámara para pantallas del tamaño de la pared
  • David Wessel Multitouch
  • Archivo cronológico de Jeff Han's Multi Touch Screen De
  • Tecnología de interacción con el usuario, multitáctil y sensible a la fuerza
  • LCD In-Cell Touch de Geoff Walker y Mark Fihn
  • Tecnologías táctiles para aplicaciones de gran formato de Geoff Walker
  • Vídeo: pantallas táctiles Surface Acoustic Wave en YouTube
  • Video: Cómo funciona la tecnología de señal dispersiva de 3M ™ en YouTube
  • Vídeo: Introducción a la detección táctil capacitiva mTouch en YouTube
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