I teknologisk rum bevæger tiden sig hurtigt; lidt mere end syv år siden eksisterede ikke smartphones som vi kender dem - nu er de den mest rentable techindustri på jorden (og så udbredt, at det faktisk er et problem. Sådan fjerner du smartphone-afhængighed Cure Smartphone Addiction (En Smartphone Detox) Smartphone afhængighed er reel, og du kan blive påvirket. Læs mere). En konsekvens af dette er, at det er let at se bort fra, hvor revolutionerende og vigtig de teknologier vi bruger virkelig er.
Touchscreens og multitouch-grænseflader er nu en permanent del af det grundlæggende sprog for human-computer interaktion. Alle fremtidige brugerinterface vil bære ekko af berøringsgrænseflader med dem, ligesom tastaturet og musen permanent ændrede sproget for de grænseflader, der kom efter dem. I den forbindelse tager vi et øjeblik til at tale om, hvordan berøringsskærme og grænseflader de aktiverer, kom til at eksistere, og hvor de kommer herfra.
Først skal du dog tage et øjeblik og se denne video:
Lyt til lyden, som publikum laver, når de er vidne til at låse op for at låse op og stryge for at rulle for første gang. Disse mennesker blev fuldstændigt blæst væk. De har aldrig set noget sådan før. Steve Jobs kunne lige så godt lige nået gennem skærmen og trukket en BLT ud af etheren, så vidt de er bekymrede for. Disse grundlæggende berøringsinteraktioner, som vi tager for givet, var helt nye for dem og havde indlysende værdi. Så hvordan kom vi derhen? Hvad skulle der ske for at komme til den særlige dag i 2007?
Historie
Overraskende nok var den første berøringsfølsomme enhed kapacitiv (ligesom moderne telefoner i stedet for modstandsteknologien fra 1980'erne og 1990'erne) og dateres tilbage til omkring 1966. Enheden var en radarskærm, der blev brugt af Royal Radar Establishment for flytrafikstyring, og blev opfundet af EA Johnson, med det formål. Berøringsskærmen var omfangsrig, langsom, upræcis og meget dyr, men (til sin kredit) forblev i brug indtil 1990'erne). Teknologien viste sig at være stort set upraktisk, og der blev ikke gjort meget fremskridt i næsten et årti.
Den teknologi, der bruges i denne slags monotouch kapacitive skærm er faktisk ret simpelt. Du bruger et ark med et ledende gennemsigtigt materiale, og du driver en lille strøm gennem det (skaber et statisk felt) og måler strømmen ved hvert af de fire hjørner. Når en genstand som en finger rører ved skærmen, udgør afstanden mellem den og den ladede plade en kondensator. Ved at måle kapacitansændringen på hvert hjørne af pladen kan du finde ud af, hvor berøringshændelsen forekommer, og rapportere den tilbage til den centrale computer. Denne form for kapacitiv berøringsskærm virker, men er ikke særlig præcis, og kan ikke logge mere end en berøringsbegivenhed ad gangen.
Den næste store begivenhed i touchscreen-teknologi var opfindelsen af den resistive berøringsskærm i 1977, en innovation, der blev lavet af et firma kaldet Elographics. Resistive touchscreens arbejde ved at bruge to ark af fleksibelt, transparent materiale, ledende linjer ætset på begge, i modsatte retninger. Hver linje får en unik spænding, og computeren veksler hurtigt mellem at teste spændingen af hvert ark. Begge sæt af linjer (vandret og lodret) kan testes for spænding, og computeren veksler hurtigt mellem fodringstrøm til vandret og test for strøm i lodret og omvendt. Når en genstand trykkes mod skærmen, gør linierne på de to ark kontakt, og spændingerne fra begge kombinationer fortæller hvilke lodrette og vandrette linjer der er blevet aktiveret. Krydsningen af disse linjer giver dig den præcise placering af berøringshændelsen. Modstandsskærme har en meget høj nøjagtighed og er ikke påvirket af støv eller vand, men betaler for disse fordele med mere besværlig drift: skærme har brug for betydeligt mere pres end kapacitiv (gør swipe interaktioner med fingrene upraktiske) og kan ikke registrere flere tryk begivenheder.
Disse berøringsskærme viste sig imidlertid at være både gode og billige nok til at være nyttige og blev brugt til forskellige faste terminale applikationer, herunder industrielle maskinkontrollere, pengeautomater og checkout-enheder. Touchscreens ramte ikke rigtig deres skridt frem til 1990'erne, men da mobile enheder først begyndte at ramme markedet. Newton, den første PDA, som blev udgivet i 1997 af Apple, Inc., var en revolutionær enhed, der kombinerede en lommeregner, en kalender, en adressebog og en notatbaggrund. Den brugte en resistiv berøringsskærm til at foretage valg og indtastningstekst (via tidlig håndskriftgenkendelse) og understøttede ikke trådløs kommunikation.
PDA-markedet fortsatte med at udvikle sig gennem begyndelsen af 2000'erne, og i sidste ende slog sammen med mobiltelefoner for at blive de første smartphones. Eksempler var de tidlige Treos og BlackBerry enheder. Imidlertid var disse enheder afhængige af stylus og forsøgte normalt at efterligne strukturen af desktop-software, hvilket blev besværligt på en lille, pegefunktionsbetjent berøringsskærm. Disse enheder (lidt som Google Glass Google Glass Review og Giveaway Google Glass Review og Giveaway Vi var heldige nok til at få et par Google Glass til at gennemgå, og vi giver det væk! Læs mere i dag) var udelukkende domænet for magten -nærder og forretningsfolk, der faktisk havde brug for evnen til at læse deres email på farten.
Det ændrede sig i 2007 med introduktionen af iPhone, som du lige så. IPhone introducerede en nøjagtig, billig, multi-touch skærm. De multi-touch skærme, der anvendes af iPhone, er afhængige af en omhyggeligt ætset matrix af kapacitansføler ledninger (i stedet for at stole på ændringer i hele kapacitansen af skærmen, kan denne ordning opdage, hvilke individuelle brønde der opbygger kapacitans). Dette giver mulighed for dramatisk større præcision og til registrering af flere berøringshændelser, der er tilstrækkeligt langt fra hinanden (tillader bevæggrunde som "klemme til zoom" og bedre virtuelle tastaturer). For at lære mere om driften af forskellige slags berøringsskærme, se vores artikel om emnet Hvad er forskellene mellem kapacitive og resistive berøringsskærme? Hvad er forskellene mellem kapacitive og resistive touchscreens? Moderne berøringsskærm enheder kommer i to former: den kapacitive touchscreen og resistive touchscreen. Her er fordele og ulemper af hver art. Læs mere .
Den store innovation, som iPhone bragte med det, var imidlertid ideen om physicalistisk software. Virtuelle objekter i iOS adlyder fysiske intuitioner - du kan glide og smide dem rundt, og de har masse og friktion. Det er som om du har at gøre med et univers af todimensionale objekter, som du kan manipulere ved blot at røre ved dem. Dette giver mulighed for dramatisk mere intuitive brugergrænseflader, fordi alle kommer med en pre-lært intuition for at interagere med fysiske ting. Dette er nok den vigtigste idé i menneskelig computerinteraktion siden ideen om windows, og den har spredt sig: stort set alle moderne bærbare computere understøtter multi-touch gestures Sådan aktiveres enkelt fingerscroll i Windows Laptops Sådan aktiveres to fingerscroll i Windows nemt Laptops Læs mere, og mange af dem har touchscreens.
Siden lanceringen af iPhone har en række andre mobile operativsystemer (især Android og Windows Phone) succesfuldt gengivet de gode ideer iOS, og i mange henseender overskredet dem Opgrader til Windows Phone 8.1 og nyd en ny App Store grænseflade! Opgrader til Windows Phone 8.1 og nyd et nyt App Store Interface! En af mange ændringer i Windows Phone 8.1 Upgrade er revisionen af appbutikken. Denne forbedring gør det meget lettere at administrere dine apps, som du vil se om et øjeblik. Læs mere . IPhone får dog kredit for at definere formfaktoren og designsproget, som alle fremtidige enheder ville arbejde indenfor.
Hvad er næste
Multi-touch-skærme vil sandsynligvis fortsætte med at blive bedre med hensyn til opløsning og antal samtidige berøringshændelser, der kan registreres, men den virkelige fremtid er i form af software, i hvert fald for nu. Googles nye materiale design initiativ er et forsøg på at drastisk begrænse de typer af UI interaktioner, der er tilladt på deres forskellige platforme, skabe et standardiseret, intuitivt sprog til interaktion med software. Ideen er at foregive, at alle brugergrænseflader er lavet af ark af magisk papir, som kan krympe eller vokse og flyttes rundt, men kan ikke vende eller udføre andre handlinger, som ikke ville være mulige inden for enhedens formfaktor. Objekter, som brugeren forsøger at fjerne, skal trækkes offscreen. Når et element flyttes, er der altid noget under det. Alle objekter har masse og friktion og bevæger sig på en forudsigelig måde.
Materialet design er på mange måder en yderligere forfining af de ideer, der blev introduceret i iOS, og sikrer, at alle interaktioner med softwaren finder sted ved hjælp af samme sprog og stilarter; at brugerne aldrig behøver at beskæftige sig med modstridende eller utilsigtede interaktionsparadigmer. Tanken er at sætte brugerne i stand til meget nemt at lære reglerne for at interagere med software og være i stand til at stole på, at ny software vil fungere på de måder, de forventer det på.
På en større note nærmer menneske-computer-grænseflader den næste store udfordring, hvilket betyder at tage skærmen ud af berøringsskærmen. Udviklingen af nedsænkede grænseflader designet til at arbejde med VR- og AR-platforme som Oculus Rift (læs vores anmeldelse Oculus Rift Development Kit Review og Giveaway Oculus Rift Development Kit Review og Giveaway Oculus Rift er endelig kommet og gør hovedet omvendt (bogstaveligt) over spillemiljøet. Ikke længere er vi begrænset til at peering gennem et fladt vindue ind i spilverdenerne vi elsker ... Læs mere) og fremtidige versioner af Google Glass. Gør touch interaktioner rumlige, uden at de nødvendige bevægelser bliver trættende ("gorilla arm") er et virkelig hårdt problem, og en, som vi ikke har løst endnu. Vi ser de første hints om, hvordan disse grænseflader kan se ud ved hjælp af enheder som Kinect og Leap Motion (læs vores anmeldelse Leap Motion Review og Giveaway Leap Motion Review og Giveaway Fremtiden er gestikontrol, de ville have os til at tro. skal alle røre ved din computerskærme, vække dine arme rundt foran din Xbox og vride dig til virtuelle sports sejr .... Læs mere), men disse enheder er begrænset, fordi det indhold, de viser, stadig sidder fast en skærm. At gøre tredimensionale bevægelser til at interagere med todimensionelt indhold er nyttigt, men det har ikke den samme slags intuitiv lethed, at det vil, når vores 3D-bevægelser interagerer med 3D-objekter, der tilsyneladende fysisk deler plads med os. Når vores grænseflader kan gøre det, så har vi iPhone-øjeblik for AR og VR, og det er da vi virkelig kan begynde at udarbejde fremtidens designparadigmer alvorligt.
Udformningen af disse fremtidige brugergrænseflader vil drage fordel af det arbejde, der udføres på berøring: virtuelle objekter vil sandsynligvis have masse og friktion og håndhæve stive dybhierarkier. Men disse slags grænseflader har deres egne unikke udfordringer: Hvordan indtaster du tekst? Hvordan forhindrer du træthed? Hvordan undgår du at blokere brugerens visning med fremmed information? Hvordan får du fat i et objekt, du ikke kan føle?
Disse problemer er stadig ved at finde ud af, og den hardware, der er nødvendig for at lette disse interfaces, er stadig under udvikling. Alligevel vil det være her snart: sikkert mindre end ti år, og sandsynligvis mindre end fem. Syv år fra nu kan vi se tilbage på denne artikel på samme måde som vi ser tilbage på iPhone-keynote i dag, og spørger os selv, hvordan vi kunne have været så forbløffet over sådanne indlysende ideer.
Billedkreditter: "SterretjiRadar", af Ruper Ganzer, "synd-gular", af Windell Oskay, "Android spiser Apple", af Aidan