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传统意义上的手写笔和触摸屏笔已开始应用于平板电脑和游戏控制器等触摸屏设备。我们可将其用于导航、交互甚至创建内容。时至今日,手写笔和触控笔已走过了漫长的发展历程。现在我们就来快速回顾一下隐藏在屏幕背后的技术,谈一谈触控笔的情况,然后展望以下触控技术的未来。


01

触控技术的类型


触摸屏主要分为两大类型:电阻式触摸屏和电容式触摸屏。电阻式触摸屏需要依靠机械压力来感应触控操作和运行。此类触摸屏通常由多层材料组成,其中包括您所能接触到的、位于顶部的透明聚碳酸酯层,以及两个由绝缘点隔开的导电层。当您触按聚碳酸酯层时,该层材料会将两个导电层挤压到一起,随后传感器会检测到电压变化并确定触按位置。此类触摸屏通常用作无需进行复杂操作或通常已预设各类功能的屏幕。电阻式触摸屏的一些常见典型用例包括Nintendo DS、购物中心地图、GPS设备以及汽车中的老式触摸屏。


与此相反的是,电容技术无需施加机械压力。我们需要在电容式触摸屏上喷涂一层导电剂,当人的手指或电容式手写笔触碰到屏幕时,屏幕上的静电场会发生电压变化,该变化可由传感器进行检测和跟踪,从而确定触碰位置。大多数的现代化智能手机均采用电容式触摸屏。


电阻式触摸屏的优势在于它的生产成本较低。不仅如此,此类触摸屏还可与包括手指、回形针甚至筷子尖头在内的一切实体指针一起使用。通常,我们倾向于为高端产品搭载电容式触摸屏,从而获得更高的耐用性、更清晰的图像和多点触摸功能。


02

实现触控笔有源化


现在我们将目光从屏幕转到触控笔上来:当前的触控笔技术可分为两类,即电磁共振(EMR)和有源静电(AES)。


其基本原理与我们之前讨论过的原理相似。静电场变化能够产生可测量的电压,从而帮助系统追踪到某个位置。EMR技术可在能够生成较弱电磁场的栅格中使用一个传感器场。触控笔会对这个磁场造成影响,以便设备据此确定所触控的位置、方向和压力。该项技术的主要优点之一就是触控笔本身不带电源。


顾名思义,有源静电技术则需要某种形式的有效电源。该技术采用类似的静电变化原理,但是对静电场的控制效果更为强大。尽管这会降低设备的灵敏度,但会使耐用性大大增加。

 

(来源:CEVA)


03

手持动作感应——形式与(新增)功能


现代化的数字式触控笔需要能够简化用户的指令。此外,这些触控笔还需满足客户对获得直观和完整体验的日益增长的需求。这也是各企业纷纷通过RF协议将触控笔连接到设备的原因所在。手持动作感应是实现此目标最为重要的工具之一,该项技术可利用惯性传感器将手部动作转换为精确的指向和直观的手势控制。


假设您要进行一场多媒体演示,而“您所能倚靠的全部”就是连接笔记本电脑的一支主动式操控笔。完全没有问题。您可以利用动作感应技术来下达全部多媒体演示指令。您可通过移动光标来突出显示演示文稿中的项目,并在不添加任何硬件的情况下与您的内容进行交互,并实现一些传统式设备无法支持的功能。


如果您要创作新的数字艺术作品,则使用传统式的手写笔在屏幕上切换各类工具可能会比较麻烦。但是请想象一下,如果能在挥动操控笔的过程中通过转动操控笔来改变书法笔画的宽度;如果能够通过快速做出画圈手势来调出色轮,而无需将手移开您目前正在精心雕琢的区域;或如果能够通过快速摇动操控笔来擦除最后几笔,那将是怎样的便利啊!此类功能可以帮助您有效地减少绘制工作。


在编辑照片时,调整色阶是一项十分常见的任务。集成了手持动作感应功能的操控笔可帮助您轻松完成这一任务:您可以像旋转旋钮一样通过旋转操控笔来精确控制滑块,且可以通过轻轻点动操控笔来切换各种颜色设置。根据具体的应用上下文,您可使用相同的旋转动作将图片放大到理想的水平,以便修改您的作品。


无论是进行大型多媒体演示、展示新的艺术作品、编辑照片还是使用其他任何基于操控笔的计算机应用程序,我们都可以通过集成式IMU和传感器融合来提升数字操控笔的功能。

 

我们的CEVA团队正在开发越来越多的功能,这些功能将适用于手写笔、机顶盒遥控器、游戏控制器、智能手机、AR/VR控制器以及MotionEngine Air产品的PC周边设备。具体功能包括:


  • 指向并单击光标控件

  • 事件分类(例如拾取、稳定性和表内事件)

  • 手势识别(例如“点动”、“摇动”、“画圈”、“转动”)

  • 虚拟控件


如果您想了解更多有关MotionEngine Air的信息并希望了解如何提升手写笔和操控笔用户体验,欢迎您联系CEVA。