2.1 Устройства ввода
На рубеже веков обозначился новый вектор развития технологий взаимодействия пользователя с ПК и электронными устройствами. В обиход вошли карманные компьютеры (КПК) с сенсорными экранами. Следом за ними промелькнули планшетные ПК первого поколения, так и не сумевшие закрепиться на массовом рынке. А еще через несколько лет началось триумфальное шествие гаджетов с сенсорными экранами. Доля мобильных телефонов, смартфонов, портативных медиаплееров и прочих электронных устройств, оснащенных сенсорными экранами, год от года увеличивается. Растущая популярность этого решения стимулировала развитие соответствующих технологий: на смену резистивным панелям пришли проекционноемкостные, благодаря чему значительно повысились точность и удобство работы. Апофеозом «сенсорной лихорадки» стал бум планшетов. Однако в сегменте настольных и портативных ПК сенсорные экраны так и не смогли составить серьезную конкуренцию традиционным устройствам ввода — клавиатурам и мышам.
На сегодняшний день человека, интересующегося новыми технологиями, не удивить устройствами контактного и даже бесконтактного сенсорного ввода, голосового ввода, 3Dфильмами и 3D принтерами. Но анализируя новейшее оборудование, естественно с оглядкой в прошлое, можно предположить направление вектора развития УВВИ в будущем.
2.1.1 Сенсорный экран
Рассмотрим уже прочно обосновавшееся в повседневной жизни устройство контактного сенсорного ввода-вывода информации - multi-touch дисплей. Это устройство, которое позволяет взаимодействовать с информацией на экране непосредственно касаясь его пальцем или стилусом. Сенсорными экранами оборудуют современные мобильные телефоны, планшеты и ноутбуки.
Сенсорный экран изобрели в США в рамках исследований по программированному обучению в Иллинойском университете. Компьютерная система PLATO IV, появившаяся в 1972 г., имела сенсорный экран на сетке ИК-лучей, состоявший из 16×16 блоков. Но даже столь низкая точность позволяла пользователю выбирать ответ, нажимая в нужное место экрана. (Семакин И. Г. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10–11 классов/ И. Семакин, Е. Хеннер – М.: БИНОМ, 2013. – 350)Первым персональным компьютером, оборудованным сенсорным экраном, стал HP-150 , выпущенный компанией Hewlett-Packard в 1983 г. Для отслеживания нажатий применялась сеть инфракрасных лучей, организованная перед обычным ЭЛТ-экраном. Система представляла собой матрицу 21×14, составленную из инфракрасных свето- и фотодиодов.
ЖК-экранами. Первая карманная игровая консоль с сенсорным экраном - Nintendo DS, первое массовое устройство, поддерживающее мультитач – iPhone, а затем iPad (Рис. 2.1).
Рисунок 2.1 – Apple iPad с ёмкостным сенсорным экраном
Наибольшее распространение получили емкостные сенсорные экраны. Ёмкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом (обычно применяется сплав оксида индия и оксида олова). Электроды, расположенные по углам экрана, подают на проводящий слой небольшое переменное напряжение (одинаковое для всех углов). При касании экрана пальцем или другим проводящим предметом появляется утечка тока. При этом чем ближе палец к электроду, тем меньше сопротивление экрана, а значит, сила тока больше. Ток во всех четырёх углах регистрируется датчиками и передаётся в контроллер, вычисляющий координаты точки касания.