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多点触摸技术

软件和应用程序8——:制作⼀个LLP多点触摸设备1

       LLP 装置区别于本书介绍的其他装置,其他装置采用红外LED,而LLP 采用激光发射器。激光发射器用来在触摸屏表示之上生成红外激光平面,而其他的方案如FTIR 则是在触摸屏里面打光线,DI 设置则是在触摸屏下方打光。在这一点上,LLP 与LED-LP 类似。LLP 最大的特点是设置简单,耳且触点的对比度非常高。
       第一步:所需材料
       ·透明的触摸屏(亚克力,玻璃,空气)
       ·红外护目镜
       ·一字激光发射器(780—880nm)
       ·投影屏幕或者液晶显示器
       ·投影仪(如果用液晶显示器则不需要)
       ·红外摄像头,配上相应波段的红外带通滤镜

 图1:LLP 原理图
图1:LLP 原理图
 

        如图1 所示,在LLP 设置中,红外光线在触摸表面之上,让红外光线尽量贴近触摸表面。当有物体贴近触摸表面,光线便被反射,从而被摄像头捕捉到。
        LLP 设置有一个比较大的缺陷,当激光发射器比较少的时候,某些物体会挡住光线,导致放在它后面的物体接受不到光照,导致某些物体无法产生触点。
       第二步:安全事项
       在我们建造LLP 设备之前,有些安全事项必须提醒你一下。当你建造LLP时,不可避免的要用到红外激光,而这是很危险的。绝对不要把激光对准你自己或他人,即使在有线性透镜的情况下。

图2:红外护目镜样品
图2:红外护目镜样品
 

       另外,还有两点,确保建造过程中的安全。首先,戴上与你的激光发射器相应波长的红外护目镜(如图2 所示)。这个原理与带通滤镜相反,正好截止激光发射器发出的光线,而让其他光线通过,确保你的护目镜的波长和激光发射器的波长匹配,要不是起不到任何作用的。
       其次,人们常做的一件事就是建一个不反射的“围墙”,就是把触摸区域围起来的几条边,只有几毫米高。这些“围墙”可以防止红外光线逃逸出来,让它们都呆在触摸区域内。
       第三步:激光发射器
       很明显,如果采用普通的激光发射器,把它放置在一个玻璃平面表面之上,效果不会很好。这样只能是单点,议个维度,like a fader on an audio interface.出现这个情况有两个原因:第一,离激光发射器最近的物体会挡住所有的光线,从而,这个物体后面的物体都没有可供像下散射的光线(如图3 所示)。如图中最右部分所示,手指1 会散射所有的光线,不会有光线到达手指2.手指1 会形成一个很亮的点,而手指2 完全不会被感知。对于这个问题的最直观解决方案就是额外在增加一个激光发射器(如图4 所示)。即使这样,也只允许两个手指操作,我们基本可以忽略这种解决方案,这不适合我们的要求。

图3:LLP 光线被挡示意图。
图3:LLP 光线被挡示意图。
 

       图3 所示的设置最明显的问题就是激光发射器是一维的。为了解决这个问题,我们需要一个光线平面。为了获得光线平面,我们可以采用一字激光发射器,一字激光发射器就是在普通的激光发射器里加一个线性透镜,在NUI 里,很多人都使用这种一字激光发射器。
       图3 所示的是采用普通激光发射器的情况。图4 则展示了使用一字激光发射器的情况,一字激光发射器会产生一个光线平面,我们在图中看到的只是其中的一个切面。目前的技术情况下,我们无法看到整个光线平面。这种激光发射器就是我们通常在LLP 多点触摸设备里使用的。

图4:通过使用多个激光发射器避免光线被挡住
图4:通过使用多个激光发射器避免光线被挡住
 

       即使我们使用一字激光发射器,同样也会有光线被挡住的情况(如图5 所示)。图中所示的稍微亮一点的物体会被摄像头看到,而它同时也挡住了照向稍暗一点的那个物体的光线。解决办法就是再增加一个激光发射器。大部分人在LLP 设置中会用到4 个一字激光发射器,这样就可以从很大程度上避免光线被前面物体挡住可能性。在使用一个或者两个一字激光发射器的情况下,如果你的设备不是太大或者操作的人数不多于一个,就不用担心光线被挡住的区域会很大。

图5:使⽤⼀字激光发射器时光线被挡⽰意图
图5:使⽤⼀字激光发射器时光线被挡⽰意图
 

 


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