Touché：让所有物体的表面都变成触摸屏

位于匹兹堡的 Disney Research 实验室最近开发出一种新的触摸技术，让任何物体的表面都变为触摸屏，让像门把手、桌子、椅子这些日常会接触的物体能够顺利识别我们的手势，并作出一定的反应。这个技术被称之为 Touché。

Touché 能识别人体不同部位如何接触物体表面，进而让设备针对不同的情景进行调节。比如说，一个坐在沙发上看电视的人，他在不同情况下会采用不同的姿势来看电视，当他有点疲倦的时候，他可能会靠在椅子上，这是 Touché 便能够监测到人体姿势的变化后，便发出指令，让屋子里的灯变暗。而当这个人看电视，看着看着躺在沙发上睡着了的话，Touché 又监测到这个姿势变化，发出指令把电视给关掉。具体可以看以下视频演示：

Touché 之所以能够识别人体不同姿势的变化，是因为它的核心技术——电容传感（SFCS）。这项技术与电容屏的技术原理有相似的地方。电容屏的原理是监测屏幕上电容信号的变化，从而定位人的手指在屏幕上的位置。这时候，电容屏相当于把人体当作电容的一个电极来使用。而 SFCS，同样把人体当作电容的一个电极来使用，通过监测人体接触到物体表面时，物体表面的电容信号的变化来识别人的手势。然而，和电容屏不同的是，SFCS 监测的不是一个电容信号的变化，而是一组电容信号都变化。

为何 Touché 识别精度能够这么高呢？这是因为人体不同部位的电阻都不一样，比如说干燥而没有受过伤的皮肤，它的电阻值可能高达 1000 Ω，而且人体不同的组织、骨头的电阻值都不一样。这样当人体不同的部位接触到 Touché 所改造的物体，其电容变化也会不同，通过记录这种电容变化，便能够让人不同的姿势转化为不同的信号。

Disney Research 能够开发出 Touché 这种新型的触摸技术，和当下科技日新月异的发展有关。前文中提到，SFCS 需要监测的，不仅是一个电容信号的变化，而是一组电容信号变化，这一组电容信号的数量可能有几百个之多，这对微处理器的处理能力提出了更高的要求。长宽高仅为 36
x 36 x 5.5 毫米的 Touché，所采用的是一颗 ARM Cortex-M3 微处理器 NXP LPC1759。这颗微处理器的体积极小，运行频率却能达到 120 MHz，满足 Touché 对处理器性能的要求。

Touché 由 Disney Research 的三名科学家 Munehiko Sato、Ivan Poupyrev 以及 Chris Harrison 联合开发。这三名科学家中，Ivan 还参与了力反馈触摸屏 TeslaTouch 的开发。在一年前的专访中，我们解析过这项技术的特点，它能够为触摸屏提供类似实体按键的触感，而且基于电震动（Electrovibration）原理——运行中产生的周期静电会在接触过程中给手指推力，给人带来一种触摸实物的错觉。基于这项技术，能够生产适合盲人的触摸设备。

基于这项技术开发的盲人阅读设备还在 CHI 2011 大会上展示过。CHI 的中文名称是“人机交互国际会议”，是人机交互领域方面顶尖的国际大会。它以接受投稿的方式，从中挑选议题。在 CHI 2011 大会中，投稿数量高达 2500 篇，在经过 69 位组委会成员、265位程序委员会委员和 4682 名论文评审人的帮助下，最终接收了 821 篇工作报告，其中包括 420 篇论文。

今年，Disney Reasearch 也再次参与 CHI 2012 大会，与会项目便是 Touché，而有关 Touché 的论文则获得了“最佳论文”的评价。我相信，这和 Touché 所蕴含的潜力有关——它能够改变传统物件的使用方式，让人展望一个更智能、可触摸的世界。

文中图片来自 Disney Research