什么是光學(xué)影像觸摸技術(shù)？

    近年來(lái)，隨著教育信息化及教育技術(shù)現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，電子白板、觸摸電視等帶有交互功能的教學(xué)設(shè)備代替了傳統(tǒng)的黑板加多媒體電視的模式，進(jìn)入到眾多課堂之中。然而，目前教育市場(chǎng)上觸控產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù)種類繁多，性能各異，到底哪種觸摸技術(shù)才最適合教育行業(yè)？

    教育教學(xué)應(yīng)用的特殊性，決定了課堂中的觸摸產(chǎn)品應(yīng)該具有使用簡(jiǎn)便、靈活易懂、操作自由、書(shū)寫(xiě)流暢、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，同時(shí)課堂的特定環(huán)境也決定觸摸產(chǎn)品需要具有防水、防塵、防撞擊、不怕劃傷等硬件特性，以保證使用壽命。北京匯冠新技術(shù)股份有限公司潛心教育行業(yè)，對(duì)教學(xué)過(guò)程中可能出現(xiàn)的需求和問(wèn)題進(jìn)行了細(xì)致的探究，集成代表目前大尺寸觸摸屏最先進(jìn)技術(shù)的光學(xué)影像技術(shù)，推出了第三代交互式電子白板及交互式電視兩種教育解決方案，為基礎(chǔ)教育信息化的進(jìn)程開(kāi)拓了新的途徑。

    光學(xué)影像技術(shù)是近幾年快速發(fā)展起來(lái)的適合中大尺寸觸摸屏的新型觸摸技術(shù)，其工作原理是在觸摸屏相鄰邊角上放置兩個(gè)攝像頭，通過(guò)攝像頭連續(xù)不斷地捕捉觸摸表面上的物體移動(dòng)變化對(duì)紅外線的影響來(lái)進(jìn)行定位。當(dāng)觸摸表面上的物體進(jìn)行點(diǎn)擊或移動(dòng)等操作時(shí)，攝像頭會(huì)根據(jù)物體對(duì)光線的遮擋情況快速確定觸摸位置，進(jìn)而準(zhǔn)確判斷觸摸點(diǎn)或?qū)τ|摸的手勢(shì)動(dòng)作進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能操作。

    由于光學(xué)影像觸摸技術(shù)的根本技術(shù)原理是通過(guò)光線遮擋來(lái)判斷觸摸位置，且全部電子元器件都集中在觸摸屏的一條邊框上，因此其在觸摸物體適應(yīng)性、耐用性、成本控制等方面，都有著其它觸摸技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)，總體看來(lái)，可以歸納為三個(gè)優(yōu)勢(shì)特性。

    首先，光學(xué)影像觸摸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。觸摸操作的出現(xiàn)，將人們從鼠標(biāo)與鍵盤(pán)中解放出來(lái)，用戶可以使用自己最熟悉的肢體語(yǔ)言與機(jī)器進(jìn)行交流。然而傳統(tǒng)的單點(diǎn)觸摸只是簡(jiǎn)單的記錄下點(diǎn)擊位置或運(yùn)動(dòng)軌跡，稍微復(fù)雜些的操作，就需要通過(guò)層層菜單的選擇才能實(shí)現(xiàn)。多點(diǎn)觸摸的出現(xiàn)，充分釋放了操作者的肢體，用戶通過(guò)手勢(shì)就可以完成拖拽、縮放、旋轉(zhuǎn)等指令。隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品中多點(diǎn)觸摸應(yīng)用的普及，多點(diǎn)觸摸技術(shù)也成為了提升人機(jī)交互體驗(yàn)不可或缺的要素之一。

    其次，由于光學(xué)影像技術(shù)是通過(guò)移動(dòng)物體截?cái)喙庠磥?lái)判斷坐標(biāo)值進(jìn)而確定觸摸位置，因此可以實(shí)現(xiàn)任意不透明物體的觸摸，既不需要特殊的書(shū)寫(xiě)筆或其它識(shí)別硬件，也不需要對(duì)觸摸表面施壓。用戶抬手即可書(shū)寫(xiě)和操作，大大提高了使用感受的質(zhì)量。

    光學(xué)影像技術(shù)觸摸產(chǎn)品相較于其它技術(shù)種類，還有一個(gè)非常重要的優(yōu)勢(shì)，即在大尺寸產(chǎn)品上具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。由于光學(xué)影像技術(shù)的主要元器件是兩個(gè)攝像頭，隨著產(chǎn)品尺寸的加大，觸摸屏成本并不會(huì)大幅度提高，與其他觸摸技術(shù)成本隨著尺寸擴(kuò)大呈平方或線性增長(zhǎng)相比，光學(xué)觸摸技術(shù)享有相當(dāng)大的成本優(yōu)勢(shì)。此外，由于光學(xué)影像觸摸屏的全部電子元器件都集中在觸摸屏的一條邊框上，沒(méi)有任何覆膜或其它復(fù)雜的元件分布，因此光學(xué)影像技術(shù)觸摸產(chǎn)品在耐用性、透光度等關(guān)鍵指數(shù)上都有了很大的飛躍。

光學(xué)影像技術(shù)走進(jìn)課堂

    目前大范圍使用觸摸屏的金融、工控、公共傳媒等行業(yè)最主要的應(yīng)用是通過(guò)觸摸屏點(diǎn)擊調(diào)用相應(yīng)功能，教育行業(yè)對(duì)觸摸屏的功能需求則有著本質(zhì)的不同，一方面需要觸摸屏能適應(yīng)更復(fù)雜的環(huán)境，另一方面又對(duì)清晰度、操作流暢性等有很高的要求。采用了光學(xué)影像技術(shù)的電子白板及交互電視，完美的解決了以往技術(shù)的種種弊端，成為最適合于教育行業(yè)的觸摸技術(shù)。

    放置在教室中的電子白板，應(yīng)該具有哪些環(huán)境適應(yīng)性？長(zhǎng)時(shí)間高頻率的使用，容易被劃傷、敲擊、沾染粉塵，沒(méi)有專門(mén)人士進(jìn)行日常的保養(yǎng)維護(hù)……這些在應(yīng)用了光學(xué)影像技術(shù)的匯冠第三代電子白板眼里都不是難題。由于光學(xué)技術(shù)電子白板的電子元件全部集中在白板頂部，因此白板表面的劃傷、撞擊、污染都不會(huì)對(duì)觸摸精度有任何影響，同時(shí)，匯冠電子白板采用了高品質(zhì)蜂窩搪瓷專用板，大大提升了觸摸手感和日常使用的安全性，防水防塵防撞擊，甚至可以充當(dāng)黑板，用水筆在上面書(shū)寫(xiě)，濕布擦拭。同時(shí)，光學(xué)影像技術(shù)的觸摸屏可以用更低的成本實(shí)現(xiàn)大尺寸交互式教學(xué)環(huán)境，目前匯冠生產(chǎn)的第三代電子白板已達(dá)100寸以上，成為多功能教室、階梯教室等大環(huán)境教學(xué)的首選。

    早先的電子白板需要使用專用筆或其他特殊硬件才能識(shí)別觸摸，而采用光學(xué)影像技術(shù)的電子白板可以使用任何不透明物體來(lái)實(shí)現(xiàn)觸摸，只要直徑超過(guò)4mm，都可以有效地觸發(fā)操作。教師和學(xué)生在第一次使用時(shí)就可以輕松操作，使用書(shū)寫(xiě)筆或者水筆來(lái)板書(shū)，用雙手實(shí)現(xiàn)多種手勢(shì)操作，用伸縮教鞭遠(yuǎn)距離地進(jìn)行點(diǎn)擊、拖拽或標(biāo)注，徹底從特定硬件工具的禁錮中解脫出來(lái)。同時(shí)，這種方式也避免了因耗材損壞、丟失所產(chǎn)生的費(fèi)用及后期維護(hù)成本。

    由于采用光學(xué)攝像頭進(jìn)行動(dòng)作的捕捉及坐標(biāo)定位，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)木�度和�?zhǔn)確度都有了很大的提升，光學(xué)白板在分辨率、響應(yīng)速度、觸摸精度等性能指標(biāo)上超越了傳統(tǒng)的大尺寸觸摸技術(shù)。教師可以在白板上進(jìn)行快速的書(shū)寫(xiě)和繪制曲線，其流暢和細(xì)膩程度，完全符合了教師黑板板書(shū)的使用習(xí)慣。

    當(dāng)然，光學(xué)影像技術(shù)在教育行業(yè)的最大優(yōu)勢(shì)還是多點(diǎn)觸摸。光學(xué)白板允許兩人同時(shí)在任何區(qū)域書(shū)寫(xiě)，或是單人雙手/雙指操作。單點(diǎn)觸摸電子白板雖然實(shí)現(xiàn)了觸摸功能，但單人操作的方式減慢了授課速度，也阻礙了師生之間、生生之間的交流，在實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)觸摸功能后，電子白板成為了交流的最佳工具。同時(shí)，多點(diǎn)觸摸也成為人機(jī)交互的最佳選擇，師生不需要經(jīng)過(guò)任何培訓(xùn)，只需要揮動(dòng)雙手，作出習(xí)慣性的手勢(shì)動(dòng)作，白板即能理解指令并完成操作，使電子白板真正成為交互式的、智能型的電子教學(xué)工具。

基于光學(xué)多點(diǎn)觸摸屏的應(yīng)用：智能教學(xué)軟件

    2009年，匯冠發(fā)布了基于光學(xué)多點(diǎn)觸摸屏的教學(xué)應(yīng)用軟件：Proedu 2.0，裝載在匯冠交互式電子白板和交互式電視上并成功得到運(yùn)用。這款軟件加入了目前最前沿的多點(diǎn)手勢(shì)操作，打造了實(shí)用性、易用性、兼容性俱佳的智能化教學(xué)平臺(tái)。

    在匯冠Proedu 2.0教學(xué)軟件中，提供了功能豐富的工具條，只需按觸一鍵即可調(diào)用多種筆觸、板擦、放大鏡、照相機(jī)、課堂錄制、遮光板等一系列互動(dòng)工具，同時(shí)也可一鍵調(diào)整工具條的上下左右位置，以適應(yīng)不同的身高和操作習(xí)慣。類似的人性化操作工具在匯冠教學(xué)軟件中隨處可見(jiàn)，一個(gè)按鍵，用戶便可以繪出豐富細(xì)膩的圖畫(huà)、自由截取屏幕上的圖片、錄制課堂內(nèi)容、調(diào)用多種趣味教學(xué)工具、啟動(dòng)聚光燈或放大鏡……匯冠教學(xué)軟件不但提供豐富的演示功能，還幫助教師在完全沒(méi)有經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的情況下也可以輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜的課堂教學(xué)。

    在教學(xué)過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)很多用語(yǔ)言難以解釋的問(wèn)題，這時(shí)匯冠Proedu 2.0教學(xué)軟件則成為了教師的最佳小幫手。通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件設(shè)置，教師就可以在課件中添加多種動(dòng)畫(huà)效果，甚至通過(guò)資源庫(kù)調(diào)用大量生動(dòng)逼真的3D圖形，在授課過(guò)程中，通過(guò)點(diǎn)擊播放動(dòng)畫(huà)，或多種手勢(shì)操作展示三維立體圖片，極大的增強(qiáng)了演示的互動(dòng)效果。

    如果說(shuō)交互式電子白板將多媒體課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榻换ナ秸n堂的話，集成了光學(xué)影像技術(shù)和智能教學(xué)軟件的匯冠第三代多點(diǎn)觸控教學(xué)產(chǎn)品則提供了文檔與手勢(shì)、圖形、動(dòng)畫(huà)、視頻、特效相結(jié)合的全新教學(xué)模式，通過(guò)簡(jiǎn)潔、生動(dòng)、豐富的教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將枯燥乏味的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榛��?dòng)式的學(xué)習(xí)環(huán)境，打造了真正的啟發(fā)式課堂。