Nekoč se bomo z računalnikom pogovarjali s kretnjami. Kaj bo to pomenilo v praksi? Predvsem mlajši bodo hitro obvladali nova znanja in potem se bodo z enakimi ali podobnimi kretnjami začeli pogovarjati tudi med seboj. Vsi drugi pa bomo debelo gledali in ničesar razumeli.

Stara želja je uporabo računalnika čim bolj približati ljudem. In edina prava pot je: v interakcijo vključiti vsa čutila. Uporaba miške se nam sicer zdi naravna, a ni! Naučili smo se jo uporabljati, se navadili nanjo in zato se nam zdi kot naraven dodatek telesa. V bistvu pa gre za naslednje: če hočemo zagnati program, ki se na zaslonu skriva pod ikono, z miško pripeljemo »kurzor« nanjo in nato pritisnemo gumb. Mar ne bi bilo enostavneje s prstom pritisniti na ikono? To je približno tako, kot če bi hoteli piti iz kozarca pred nami. V roko bi vzeli dodatno mehansko napravo, s katero bi prijeli kozarec in ga nato prinesli do ust? Tega seveda ne počnemo.

Kako deluje tehnologija FTIR

Osnova oblikovanja drugačnega vmesnika je posnemanje naravne interakcije med ljudmi tudi na področju interakcije človek–računalnik. Grafični uporabniški vmesnik (GUI) bo postopoma zamenjal naravni vmesnik (NUI). Kakšen pa bo ta? Nekaj bodočih funkcionalnosti imamo že na voljo, največ je zadnje čase govora o tehnologiji »multi-touch«. Še najbolj nam možno prihodnost kažejo znanstvenofantastični filmi oziroma nadaljevanke, pri oblikovanju katerih kot zunanji svetovalci vsaj občasno sodelujejo znanstveniki, ki tudi v praksi razvijajo tehnologije in razmišljajo o prihodnosti računalništva. Z računalnikom Hal 9000 se je posadka vesoljske ladje v filmu Odiseja 2001 pogovarjala kot z enakovrednim članom posadke, ta pa jim je odgovarjal. Tudi posadka vesoljske ladje Enterprise (Star Trek: Next Generation) je računalniku dajala glasovne ukaze, na komandnem mostu pa so imeli vsi pred seboj na dotik občutljive zaslone, na katere so pritiskali in »vlekli« prste. Slednje je popolnoma isto, kar že omogočajo nekatere naprave. Slabši primer je iPhone, boljši pa mizica Surface.


»Multidotik«
Angleška besedna zveza, ki opisuje te tehnologije je kratka in jedrnata – »multi-touch«, česar pa ne moremo tako enostavno prevesti v slovenščino. Ali pač? Tehnologija »na več dotikov občutljiv zaslon«? »Večdotična« tehnologija? Če smo imeli prej dotik na točko, imamo zdaj ploskovni dotik?

IZRABA NOTRANJEGA ODBOJA SVETLOBE

Kaj je v svojem bistvu zaslon, ki razpozna več hkratnih dotikov? Nekaj ne ravno zahtevne strojne opreme in veliko zahtevnejše programske opreme, ki omogoča, da zadeva deluje na način, ki smo si ga zastavili. Ena izmed tehnologij, ni pa in verjetno tudi ne bo edina, saj gre razvoj naprej, se imenuje FTIR (Frustrated Total Internal Reflection). Kar dober prevod bi lahko bil »onemogočanje totalnega notranjega odboja«.

Tehnologija izrablja odboj svetlobe v notranjosti snovi, ki je za svetlobo prepustna (plastika, steklo ...). Najbolje je uporabiti svetlobo infrardečega valovnega področja (infrardeča LED- dioda), ki je očem nevidna in ne vpliva na sliko, ki jo hkrati projiciramo na površino takega »zaslona«. LED-dioda je postavljena na enem robu snovi. V njeno notranjost seva svetloba, ki se v snovi odbija. Po domače bi lahko dejali, da skače sem ter tja. Ko na površino zaslona postavimo prst (ali katerikoli drug objekt) to vpliva na odboj svetlobe (kot, pod katerim pride do odboja, je nekoliko drugačen), ki zdaj preseva tudi v smeri pod površino, kjer je postavljena infrardeča kamera. Kamera oblikuje sliko, ki je popolnoma enovita (temna), ko ni na površini niti enega dotika, vsak dotik pa se pozna kot svetlejša lisa (kepica, mehurček). Trik pri izdelavi zaslona je programska oprema, ki mora na sliki kamere ne samo prepoznati, kaj se »dotika« zaslona, je to prst, naprava ali kaj tretjega, ampak tudi natančno mesto (koordinate) dotika in tudi premikanje svetlejših lis po površini, nato pa iz tega prepoznati kretnje, ki pomenijo zahtevo po izvedbi določenega naloge. Del takega zaslona je še projektor, priključen na računalnik, ki na površini zagotovi sliko (na primer računalniškega namizja) ali pa zanimive grafične učinke kot odziv na naše interakcije z zaslonom. Poleg računalniškega zaslona ali mizice Surface je tako mogoče narediti tudi velike interaktivne stene, sestavljene iz več manjših samostojnih elementov.

iPhone uporablja izboljšano klasično tehnologijo na dotik občutljivega zaslona.

KJE JE TU IPHONE?

Apple je pri iPhonu uporabil drugačno tehnologija oziroma eno izmed dveh metod izboljšave klasične tehnologije na dotik občutljivih zaslonov. Tako kot v nekaterih starejših na dotik občutljivih zaslonih je tudi v iPhonovem zaslonu plast snovi, ki ima lastnost kapacitivnosti (lahko hrani in odda električni naboj – kondenzator). Ti »kondenzatorji« so urejeni v strukturo koordinatnega sistema − v mrežo. Vsaka točka na mreži »generira« svoj signal, ki ga nato sprejme in obdela procesor. To procesorju omogoča sočasno zaznavo več dotikov (pri iPhonu gre za kretnje, izvedene z le dvema prstoma) in tudi spremljanje gibanja prsta po površini zaslona. Ker pa tehnologija uporablja kondenzatorje, iPhone zazna le dotik prsta (ne pa peresa, kar smo sami opazili, ko smo napravo preizkušali), pa tudi tega ne, če uporabnik nosi rokavice iz električno neprevodne snovi. Pri tem pristopu oziroma tehnologiji sta teoretično na voljo dve metodi, kako izdelati tak zaslon. Metoda vzajemne kapacitivnosti (mutal capacitance) vključuje dve plasti, ki sestavljata prej omenjeno dodatno plast. V eni plasti so povezave, po katerih teče električni tok, v drugi pa senzorske povezave, katerih naloga je zaznati tok v vozliščih (glej sliko), kjer je prišlo do dotika. Druga metoda je metoda lastne kapacitivnosti (self capacitance) kjer je le ena plast, ki vključuje plast samostojnih elektrod, povezanih z električnim vezjem za zaznavanja električne kapacitivnosti.
Kako poteka zaznavanje dotika? Kapacitivna plast pošlje procesorju gole podatke o mestu dotika v obliki električnega signala. Programska oprema analizira podatke in iz njih izlušči velikost, obliko in mesto dotika (površino zaslona, na katerem je do dotika prišlo). Če je potrebno, dotike s podobnimi lastnostmi združi v skupino. Če na primer premikate prst po površini zaslona, izračuna razdaljo med začetno in končno točko premikanja. Na podlagi vseh teh podatkov in podatkov, katera aplikacija je trenutno aktivna, določi, za kakšno kretnjo je šlo, in izvede zahtevano nalogo.

Vsaka od dveh omenjenih tehnologij ima svoje prednosti in slabosti. Prednost tehnologije FTIR, ki je še nismo omenili, je, da nima omejitev ne glede sočasne uporabe več oseb ne glede sočasne zaznave več dotikov. Pa še nekaj je. Na zaslon, narejen s to tehnologijo, lahko postavite karkoli, pa bo vseeno deloval. Če na primer na zaslon postavite digitalno kamero, jo sistem prepozna zaradi njene specifične oblike, samodejno pošlje zahtevo po brezžični povezavi in trenutno lahko na zaslonu gledate video, ki je shranjen v njej.


Kratka zgodovina

V nasprotju z mnenjem večine tehnologija »več dotikov« ni novodobna pogruntavščina. Razvoj tehnologije, skupaj s prvimi prototipnimi napravami, se je začel pred 25 leti.

1982: Pojavi se prva naprava z možnostjo spremljanja več dotikov. To je bila »zamrznjena« steklena plošča, katere optične lastnosti so omogočale, da je fotoaparat pod njo videl dotike kot črne lise na beli površini. Oblika lis je bila odvisna od sile dotika – kako močno je prst pritiskal na površino. (Univerza v Torontu).

1983: Na videu temelječ sistem za spremljanje gibanja rok, ki je omogočal interakcijo več uporabnikov prek gibov rok in prstov. Oblikovanih je bilo več naprav, med drugim interaktivna miza in zid. (Myron Krueger)

1984: Prvi zaslon za spremljanje več dotikov, vgrajen v CRT-monitor z za tiste čase »odličnim« odzivnim časom. (Bell Labs)

1985: Tablica za spremljanje več dotikov, ki je računalniku zagotavljala podatke o mestu pritiska in njegovi moči. Za »detekcijo« dotika so namesto na videu temelječega sistema uporabili kondenzatorje. (Univerza v Torontu)

1991: Pojavila so se prva razmišljanja o »dvosmernih« ploskih zaslonih (LCD), ki bi bili uporabni tudi kot vhodne naprave – na dotik občutljivi zasloni. Istega leta se je pojavila tako imenovana digitalna miza (digital desk). Nad mizi so bile kamere in zvočna tipala, katerih naloga je bila spremljanje gibanje rok (in prstov) ter zaznavanje objektov na mizi – predvsem listov papirja. (Xerox PARC)

1992: Tipkovnica s tablico, občutljivo na dotik, na »zadnji« strani. Uporabnik je tipkovnico obrnil in prek tablice upravljal računalnik s kretnjami. (Xerox PARC)
Pojavi se prvi pametni telefon Simon z zaslonom, občutljivim na dotik, ki pa je lahko zaznal sočasno le en dotik. (IBM in Bell South)
Podjetje Wacom predstavi vrsto grafičnih tablic za vnos podatkov, ki so imele sposobnost zaznati mesto in moč pritiska pisala na površino in sočasno tudi položaj miški podobne ploščice.

1995: Podjetje DSI Datotech je prikazalo grafično tablico s sposobnostjo zaznavanja več dotikov hkrati. Dodan je bil tudi program za prepoznavanje kretenj. Podjetje je kmalu propadlo.

1995/97: Aktivna miza s sistemom projekcije slike iz ozadja (oziroma v tem primeru od spodaj). Uporabnik je za delo uporabljal pisalo, nad mizo pa so postavili dodatno kamero za spremljanje položaja rok. (Univerza v Torontu)

1998: Podjetje Newark predstavi Fingerworks, tablico in programsko opremo za prepoznavanje večtočkovnih in večprstnih kretenj. Tudi tega podjetja danes ni več.

2001. V laboratorijih podjetja Mitsubishi razvijejo Diamond Touch. Naprava je zaznala, kateri osebi pripada roka oziroma prst, in prepoznala njihove kretnje.

2002: V Sonyjevem laboratoriju oblikujejo Smart Skin. Arhitekturo, kako narediti interaktivno površino, ki zazna uporabnikov ročne in prstne kretnje. Tipala so sočasno zaznala roke več uporabnikov, njihove oblike in izračunala razdaljo med rokami in površino (uporabniki so kretnje izvajali v zraku nad interaktivno površino).

2003: Tega leta se pojavi zaslon za »več dotikov«, ki je bil naslednje leto uporabljen v napravi Lemur (glasbena mešalna miza). To je prvi komercialni zaslon z uporabniškim vmesnikov in vnosom podatkov zgolj prek zaslona.

2005: Microsoft prikaže sistem PlayAnywhere – interaktivna miza s sistemom projekcije nameščenim nad njo, kar bi lahko bil začetek razvoja tehnologije Surface. Sistem je prepoznal objekte na mizi, kakor tudi dotike uporabnika.
V tem letu je bilo še nekaj zanimivih prikazov. Na Univerzi v New Yorku prikažejo podoben sistem, ki pa je imel sistem projekcije nameščen pod površino. Pojavi se Tactiva (www.tactiva.com), sistem ki spremlja sence rok in jih prikaže na zaslonu.
Toshiba pa napove zaslon s zmogljivostjo zaznave sence prsta nad površino zaslona. Bistvo tega sistema je v tem, da ni dodatnih tipal, temveč so namesto tega predelali LCD-zaslon tako, da ima pika na zaslonu zmožnost zaznati zatemnitev (senco) kot posledico premika prsta prek nje.

Objavljeno: Moj mikro, februar 2008 | Marjan Kodelja