随着触控屏幕在智能手机、平板电脑等IT产品中的大量应用，短短数年时间，触控技术不仅获得了用户的认可并逐渐成为最重要的操控方式。但是目前的触控技术有一个难题仍未解决——没有真实的触感。在一块没有任何触觉反馈的平板玻璃上指指点点似乎是人类有史以来干过的最傻的事情。触控技术下一个方向是什么？答案自然是“玩真感觉”。　最近有不少厂商推出了反馈式触感技术，能为触控屏带来更真实的触觉体验。


迪斯尼3D 触感技术：如何让人“触电”
     我们都知道，摩擦是人们手指感觉纹理质感的主要途径。当我们的手指划过一个物体，通过摩擦，手指上的皮肤就会产生拉伸信息，然后在大脑中形成直观的感受。这是不是意味着如果人为制造摩擦，创造类似于实物的触感和摩擦感，我们就可以在触摸屏幕时也能感受到显示内容的触感了？答案是肯定的。
　　那么，怎么才能人为创造出这种类似于实物的触感和摩擦感呢？迪斯尼的研究人员们想到了电磁脉冲技术——手指皮层拥有丰富的触感神经，只要根据图像的凹凸情况给手指皮层发送由电磁脉冲所产生的振动，用户就能获得类似的质感。 


　　3D 触感技术首先通过电容识别感应器，与人体带有的微电留之间形成微电场。然后根据不同材质物体匹配电压，并根据手指的波峰波谷与图像的距离形成电减的高低差，对手指皮层发送不同的脉冲来产生轻微的振动，就能人为的拉伸手指尖上的皮肤。因此即便触屏表面是平滑的，用户也会感觉到凹凸感觉。当然，要如何控制不同的电压差是一个极有挑战性的技术活，迪斯尼为此专门推出一套算法，使得整个触感计算过程非常的快速，可以用于动态的影像。
　　需要说明的，为了让人的体验更为真实的触感，迪斯尼的这种3D 触感技术还可以用算法把2D照片转换称3D全景，也就是把普通照片变成与电子游戏类似的环境，只需要使用家用电脑级的硬件就能实现。目前迪斯尼开发出的这种基本技术能够模拟产生手指触摸以各种物体表面纹理时所产生的感觉。


注：3D触感技术可以用于多种场合，图中为人手在屏幕上感觉化石三叶虫的情景


微软3D触觉技术：振来的感觉
   迪斯尼的3D 触感技术并不是唯一一个能在触控屏幕上添加触感的技术。在今年TechFest 2013上，微软就展示了一个3D触觉技术，同样能够在触控屏幕上为用户带来真实的触感。

　　从原理上看，微软3D触觉技术技术有别于迪斯尼3D 触感技术，它是利用触觉反馈技术对一个或多个电机施加高速控制，利用机械振动来实现触感。当用户的手指触摸到屏幕图像的某个部分时，就会触发触觉反馈系统。这个系统会根据预存的触觉效果(振动)驱动电机，电机所产生的微振动效果可以让手指产生摸到真实物体的感觉。系统还可以用声音和显示变化来同步强化触觉效果，最终形成富有吸引力的感觉体验。

 

　　微软3D触觉反馈系统包括一个LCD屏幕、多个力传感器和一个可来回移动的机械臂。系统能够模拟物理触觉的诀窍在于能够感受不同程度的外界压力，从而根据相应的反馈阻力生成图像。具体来说，当用户手指触摸屏幕时，系统会产生一个轻微的阻力，确保用户的一个手指与触摸屏紧密接触。如果此时用户再加力按压屏幕，该系统的机械臂就会相应地向后平稳移动屏幕；如果用户撤回一些力量，机械臂又会相应地把屏幕向前平稳推移。在这些动作发生的同时，处理器会根据相应的反馈阻力调整屏幕中物件的尺寸和角度，生成3D效果图。假如屏幕中有几个不同质地立方体，石头材质的立方体需要更大力量去推动，而海绵材质的立方体则需要更小的力。更神奇的是，屏幕中的物体也会根据用户触摸力度的大小发生变化，这是通过屏幕表面的感测器计算出的力度数值，然后再赋给虚拟物体所产生的视觉效果。在二维屏幕的背部，有一个机械手臂能够与使用者的手指实施力的相互作用，当你用手指触控式屏幕幕时，处理器会计算出相应的形变——当然，总体来看，这套技术显得太复杂而且成本不菲，目前还看不出有在消费领域大规模应用的前景。
　　


　　屏幕中有杯子、皮球等物体，而当你用手指触碰屏幕时，每样物体都会根据其在现实世界中具备的物理属性为其带来相应的物理反馈，比如皮球的特征是触感较为有弹性


在二维屏幕的背部，有一个机械手臂能够与使用者的手指实施力的相互作用，当你用手指触控式屏幕幕时，处理器会计算出相应的形变
Tactus触觉反馈屏幕：触控键盘由虚变实
　　虽然迪斯尼、微软推出的触控反馈技术很具诱惑性，但目前仍停留在试验阶段，离我们还有点遥远。而Tactus的触觉反馈触摸屏倒是离我们很近了，Tactus公司计划与制造商合作，将这种屏幕与手机等设备整合到一起。
　　Tactus触觉反馈屏幕是一款可以发生物理形变的屏幕，显示键盘时，键盘上每个对应键位的位置就会凸起，使用体验就好比使用真实的键盘。Tactus触觉反馈屏幕的关键就在于“可变形塑料”的使用，这是一种变形度可以高达10%聚合物，这种聚合物是一种高密度的机电材料，当激活时触摸屏相应的区域可以“凸起来”从而创造出一个3D键盘，使用完后又能很快恢复原始状态。虽然Tactus的触觉反馈虚拟输入触屏技术在体验上或许要逊色于迪斯尼、微软的技术方案，但它可解决目前虚拟键盘由于无反馈易出现误操作的问题，大大提高虚拟键盘输入的真实感。


虚拟键盘部分凸起的Tactus触觉反馈屏幕，不过真难看啊


写在最后：期待触控技术的又一次飞跃
缺乏触觉反馈体验成了触控应用进一步发展的瓶颈，而新一代反馈式触控技术将传统视觉内容转变为可信的触觉感受，在丰富使用者体验方面有着巨大的潜在价值，它将重新定义触控体验。这种体验有别于我们习惯的触控屏操作，反馈式触控操作在内容浏览和娱乐上更真实、更逼真。在应用中，用户除了有视觉感知，还将拥有听觉感知、触觉感知、运动感知等。这样一来，应用环境便如同身临其境——看上去是真的，听上去是真的，动起来是真的，甚至摸起来都是真的，如同在现实世界中一样。同时，玩家对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度也应该是逼真的。例如，用户可以用手去直接抓取屏幕上的虚拟物体，这时手有类似握着东西的感觉，而被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动，具有比较强烈的真实感觉。因此，虽然反馈式触控技术还发展得不完善，但未来是值得期待的。