盤點(diǎn)3D Touch上那些鮮為人知技術(shù)積淀

單點(diǎn)觸控和多點(diǎn)觸控

　　在第一代iPhone誕生之前，多點(diǎn)觸控技術(shù)其實(shí)早已存在，但是在當(dāng)時(shí)沒有運(yùn)用到消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，是喬幫主和擁有這項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)的LCD廠商溝通成功，獲得產(chǎn)能空檔，從而能夠讓其搭載在小尺寸的、玻璃材質(zhì)的iPhone屏幕上。從那個(gè)時(shí)候開始，電容觸控屏幕和多點(diǎn)觸控技術(shù)被廣泛引入到智能手機(jī)領(lǐng)域，有一個(gè)小小誤區(qū)，很多伙伴認(rèn)為電阻屏是單點(diǎn)觸控的，電容屏是多點(diǎn)觸控的，有的電阻屏也能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)觸控，有的電容屏只能夠?qū)崿F(xiàn)單點(diǎn)觸控。

自電容和互電容特性對(duì)比

　　電容屏根據(jù)使用的電容類別不同可以分為自電容屏和互電容屏，只有互電容屏才能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控。如上圖所示，自電容優(yōu)勢(shì)在于感應(yīng)距離能夠長(zhǎng)達(dá)20mm，手指可以近距離懸空操作屏幕，缺點(diǎn)就是無(wú)法實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控。相反，互電容雖然無(wú)法實(shí)現(xiàn)懸浮觸控那種科幻用戶體驗(yàn)，但是卻能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)觸控。這兩種電容其實(shí)是能夠同時(shí)運(yùn)用在手機(jī)上面的觸控屏的，從而兼顧懸浮觸控和多點(diǎn)觸控技術(shù)，下文將會(huì)舉例?，F(xiàn)在先來(lái)分享一下兩種電容屏幕的技術(shù)原理。

自電容和互電容結(jié)構(gòu)對(duì)比

　　如上圖所示，自電容屏幕的單個(gè)電容器體積相對(duì)更大，進(jìn)行觸控感應(yīng)時(shí)候，手指一般是一整行和一整列地選中整個(gè)電容器，反觀互電容屏幕，更像上述提及的電阻屏，手指選中電容屏?xí)r候僅僅選中某條X軸和某條Y軸的交匯點(diǎn)（單個(gè)電容器），而不會(huì)一整列或者一整行地選擇，換句話說(shuō)，還是上面這張圖，相同面積下 ，左邊的自電容屏能夠容納8個(gè)電容器（4個(gè)縱向，4個(gè)橫向排列），右邊的互電容屏則需要容納16個(gè)電容器，是自電容屏2倍，也就是每一個(gè)X軸和Y軸交叉的位置代表一個(gè)電容器。

　　只要是電子元件，無(wú)論是以前小編的文章中提及過(guò)的屏幕像素還是攝像頭感光粒子，都會(huì)存在互相干擾的問題，彼此之間的空隙不夠大，這種干擾現(xiàn)象越發(fā)明顯。類比到觸控屏上，互電容屏由于電容器彼此之間距離不夠大，導(dǎo)致電容器體積不能夠做到像自電容那么大，最終電容器的電場(chǎng)會(huì)減弱，信號(hào)強(qiáng)度不高，探測(cè)指尖位置的能力也下降，這也是為什么當(dāng)手指在互電容屏上懸浮時(shí)候，電容器無(wú)法感應(yīng)到微弱的之間觸控信號(hào)。

　　相比之下，單個(gè)電容器體積更大的自電容屏，具有更強(qiáng)的電場(chǎng)和信號(hào)強(qiáng)度，除了在手指定位時(shí)候會(huì)以一整行和一整列方式選中電容器，還能夠?qū)崿F(xiàn)懸浮觸控功能，信號(hào)夠強(qiáng)，指尖能夠在不觸摸屏幕的情況下依然被電容器識(shí)別到。從而引出下文我們提及到的“鬼影問題”。

　　互電容能夠通過(guò)X和Y軸的交匯處唯一地確認(rèn)手指的位置，當(dāng)兩根手指同時(shí)觸控在屏幕上，兩個(gè)點(diǎn)是唯一的，并不會(huì)出現(xiàn)歧義，自電容屏則不同。我們舉個(gè)例子，如下圖所示，兩根手指同時(shí)觸控在屏幕時(shí)候，手指A選定了X1和Y0兩列，手指B選定了X3和Y2兩列，單獨(dú)看，好像和互電容屏并沒有什么區(qū)別。我們嘗試一下將兩張圖重疊在一起。

什么是“鬼影節(jié)點(diǎn)”

　　重疊之后，如上圖所示，我們發(fā)現(xiàn)四條線段除了選中了兩個(gè)正確的節(jié)點(diǎn)（紅色圓圈區(qū)域）以外，還選中了兩個(gè)“鬼影節(jié)點(diǎn)”（藍(lán)色矩形區(qū)域），最終系統(tǒng)就會(huì)判斷錯(cuò)誤，用戶究竟選中了哪兩個(gè)點(diǎn)？明明只有兩根手指，為什么存在著四個(gè)電流變化的節(jié)點(diǎn)，這就是自電容無(wú)法實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的原因。同理可得，自電容能夠?qū)崿F(xiàn)的懸浮觸控也只能夠存在在單點(diǎn)觸控的范疇，多點(diǎn)觸控是無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)懸浮觸控的。

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