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技術原理及方案選型

目前，搭建大型的多點觸摸桌有幾種技術實現(xiàn)，分別是受抑全內反射多點觸摸技術（FTIR）、背面散射光多點觸摸技術（Rear-DI）、激光平面多點觸摸技術（LLP）、散射光平面多點觸摸技術（DSI）。

然而，針對校史館所需的超大異型多人觸摸桌，F(xiàn)TIR技術需要用亞克力作為觸摸表面，目前沒有這么大的亞克力面板，且亞克力表面需要處理一層0.5mm的硅膠層作為感應層，桌子本身尺寸較大，使用一段時間后亞克力會變形導致硅膠氣泡，觸摸精度下降，故FTIR技術不適合；LLP技術需要在觸摸面四周遍布led紅外發(fā)射管，會導致邊上和觸摸面不在一個平面上，LLP技術也不適用；DSI需要觸摸表面為導光板，目前市面上也沒有這么大的導光板，DSI也不適用；所以僅有Rear-DI技術能構建超大型多人互動觸摸桌。

Rear-DI技術原理

Rear-DI技術的原理是紅外光從桌子底部照射觸摸表面，當物體觸摸到表面的時候，會反射回來不可見的紅外光，布置在桌子底部的特殊攝像頭會捕捉到這寫反射光束，送給軟件進行實時的圖像處理，圖像處理軟件經(jīng)計算后得到觸摸點的位置和手勢，判斷是點擊、雙擊、移動、拖動還是縮放，并將這些手勢信息送給多點觸摸互動軟件，互動軟件根據(jù)用戶的操作手勢做出反應。

硬件實施

Rear-DI實現(xiàn)的多點觸摸設備有幾個影響因素。首先是，桌體下面的散射光線要比較均勻，如果桌子內部的紅外光照射強度不均勻，在某些位置手指觸摸比較明顯的時候，在其他光線弱的位置手指就會沒有反應，需要用手掌去點擊，或者在其他光線強的位置進行觸摸操作時干擾會比較大，當手還沒有觸摸到表面時，觸摸表面已經(jīng)有觸摸點了；其次是，外部環(huán)境光中不要有強烈的紅外干涉，當外部光線干涉強烈的時候，會在桌子表面形成光斑，從而使得這個位置呈白色的盲區(qū)，無論怎么調整，手指在這個區(qū)域是識別不出來的。

在實際的調試過程中我們發(fā)現(xiàn)桌子周圍的射燈、自然光（強光源）對桌子的觸點精確度有很大影響，在冷光源或者自然光線照射不強烈的前提下，能做到用手指進行互動操作，如果是室內安裝的是LED射燈，在燈光打開的情況下，就需要增大桌子里面紅外發(fā)射燈的數(shù)量和光強；但是一旦增加了數(shù)量和光強，就會導致紅外光強度過大，投射出桌子表面，在手還沒有碰到桌子表面的時候，桌面上就會出現(xiàn)觸摸點；所以，我們在多點觸摸軟件中進行了圖像濾波、弱化、干擾等功能處理，目前我們推出的國內首例多人互動超大尺寸異型桌己經(jīng)可以做到手指觸摸，大大填補了國內超大尺寸多人互動異型桌的空白。

互動軟件設計過程

互動軟件基于TUIO協(xié)議與多點觸摸桌硬件進行交互，在前期溝通的基礎上，我們進行了軟件設計。從主題分類、交互效果、以及美觀綜合各個角度考慮，鑒于項目中多點觸摸桌的尺寸造型和互動軟件的實際運行效果將首版軟件系統(tǒng)做成了如上所示，整體效果如下：

后期我們與客戶進行了多次深入溝通，程序界面、功能、交互方式、以及觸摸效果等都進行了相應調整，最終使多人互動桌達到了預期的效果！