Im Technologiebereich bewegt sich die Zeit schnell; Vor etwas mehr als sieben Jahren existierten Smartphones, wie wir sie kennen, nicht - jetzt sind sie die profitabelste Tech-Industrie auf der Erde (und so vorherrschend, dass es tatsächlich ein Problem ist, wie man Smartphone-Sucht (ein Smartphone Detox) How To Cure Cure Smartphone Addiction (Ein Smartphone Detox) Smartphone-Sucht ist real, und Sie könnten betroffen sein Lesen Sie mehr). Eine Konsequenz daraus ist, dass es einfach ist, aus den Augen zu verlieren, wie revolutionär und wichtig die von uns verwendeten Technologien wirklich sind.
Touchscreens und Multitouch-Interfaces sind mittlerweile fester Bestandteil der grundlegenden Sprache der Mensch-Computer-Interaktion. Alle zukünftigen UIs werden Echos von Berührungsschnittstellen mit sich tragen, genauso wie die Tastatur und die Maus die Sprache der Schnittstellen, die danach kamen, permanent veränderten. Zu diesem Zweck nehmen wir uns heute einen Moment Zeit, um darüber zu sprechen, wie Touchscreens und die Schnittstellen, die sie ermöglichen, existieren und wohin sie von hier aus gehen.
Aber zuerst, nimm dir einen Moment Zeit und sieh dir dieses Video an:
Hören Sie sich den Sound an, den das Publikum macht, wenn es Zeuge wird, wie die Folie entsperrt wird, und wischen Sie, um zum ersten Mal zu scrollen . Diese Leute waren total hin und weg. So etwas haben sie noch nie gesehen. Steve Jobs hätte genauso gut durch den Bildschirm greifen und eine BLT aus dem Äther holen können, soweit es sie betrifft. Diese grundlegenden Berührungsinteraktionen, die wir für selbstverständlich halten, waren für sie völlig neu und hatten einen offensichtlichen Wert. Wie sind wir dahin gekommen? Was musste passieren, um an diesen Tag im Jahr 2007 zu kommen?
Geschichte
Überraschenderweise war das erste Touchscreen-Gerät kapazitiv (wie moderne Telefone statt der resistiven Technologie der 1980er und 1990er Jahre) und stammt aus der Zeit um 1966. Das Gerät war ein Radarschirm, der vom Royal Radar Establishment für die Flugsicherung verwendet wurde. und wurde von EA Johnson für diesen Zweck erfunden. Der Touchscreen war sperrig, langsam, ungenau und sehr teuer, aber (bis zu seinen Gunsten) blieb bis in die 1990er Jahre in Gebrauch). Die Technologie erwies sich als weitgehend unpraktisch, und seit fast einem Jahrzehnt wurden kaum Fortschritte erzielt.
Die Technologie, die in dieser Art von monotouch kapazitiven Bildschirm verwendet wird, ist eigentlich ziemlich einfach. Sie verwenden ein Blatt aus einem leitfähigen, transparenten Material, und Sie lassen einen kleinen Strom durch (erzeugt ein statisches Feld) und messen den Strom an jeder der vier Ecken. Wenn ein Objekt wie ein Finger den Bildschirm berührt, bildet der Spalt zwischen ihm und der geladenen Platte einen Kondensator. Durch Messen der Kapazitätsänderung an jeder Ecke der Platte können Sie herausfinden, wo das Berührungsereignis auftritt, und es an den Zentralcomputer zurückmelden. Diese Art von kapazitivem Touchscreen funktioniert, ist jedoch nicht sehr genau und kann nicht mehr als ein Berührungsereignis gleichzeitig protokollieren.
Das nächste große Ereignis in der Touchscreen-Technologie war die Erfindung des resistiven Touchscreens im Jahr 1977, eine Innovation, die von einer Firma namens Elographics gemacht wurde. Resistive Touchscreens arbeiten mit zwei Blättern aus flexiblem, transparentem Material, wobei die Leiterbahnen in entgegengesetzte Richtungen geätzt werden. Jede Zeile erhält eine eindeutige Spannung, und der Computer wechselt schnell zwischen dem Testen der Spannung jedes Blattes. Die beiden Sätze von Linien (horizontal und vertikal) können auf Spannung getestet werden, und der Computer wechselt schnell zwischen dem Einspeisen von Strom in die Horizontale und dem Testen auf Strom in der Vertikalen und umgekehrt. Wenn ein Objekt gegen den Bildschirm gedrückt wird, berühren sich die Linien auf den beiden Blättern, und die von beiden Kombinationen gelieferten Spannungen sagen Ihnen, welche vertikalen und horizontalen Linien aktiviert wurden. Der Schnittpunkt dieser Linien gibt Ihnen die genaue Position des Berührungsereignisses. Widerstandsfähige Bildschirme haben eine sehr hohe Genauigkeit und sind nicht von Staub oder Wasser betroffen, aber zahlen diese Vorteile mit einer schwerfälligeren Bedienung: Die Bildschirme benötigen signifikant mehr Druck als kapazitiv (machen Wischinteraktionen mit Fingern unpraktisch) und können keine Mehrfachberührungen registrieren Veranstaltungen.
Diese Touchscreens erwiesen sich jedoch als gut und billig genug, um nützlich zu sein, und wurden für verschiedene Anwendungen mit festen Anschlüssen verwendet, einschließlich Industriemaschinensteuerungen, Geldautomaten und Kassengeräten. Touchscreens kamen jedoch erst in den 1990er Jahren auf ihre Kosten, als mobile Geräte erstmals auf den Markt kamen. Der Newton, der erste PDA, der 1997 von Apple, Inc. veröffentlicht wurde, war ein damals revolutionäres Gerät, das einen Taschenrechner, einen Kalender, ein Adressbuch und eine Notiz-App kombinierte. Er verwendete einen resistiven Touchscreen, um Auswahlen und Eingabe von Text (über frühe Handschrifterkennung) vorzunehmen, und er unterstützte keine drahtlose Kommunikation.
Der PDA-Markt entwickelte sich in den frühen 2000er Jahren weiter und fusionierte schließlich mit Mobiltelefonen zu den ersten Smartphones. Beispiele waren die frühen Treos- und BlackBerry-Geräte. Diese Geräte waren jedoch stiftabhängig und versuchten in der Regel, die Struktur von Desktop-Software zu imitieren, die auf einem winzigen Touch-Screen-Touchscreen mühsam wurde. Diese Geräte (ein bisschen wie Google Glass Google Glass Review und Giveaway Google Glass Review und Giveaway Wir hatten das Glück, ein Paar von Google Glass zu überprüfen, und wir geben es weg! Lesen Sie mehr heute) waren ausschließlich die Domäne der Macht - Nerds und Geschäftsleute, die tatsächlich die Fähigkeit brauchten, ihre E-Mails unterwegs zu lesen.
Das änderte sich 2007 mit der Einführung des iPhone, das Sie gerade gesehen haben. Das iPhone führte einen akkuraten, preiswerten Multi-Touch-Bildschirm ein. Die vom iPhone verwendeten Multi-Touch-Bildschirme basieren auf einer sorgfältig geätzten Matrix von Kapazitätsmessdrähten (anstatt sich auf Änderungen der gesamten Kapazität des Bildschirms zu verlassen, kann dieses Schema erkennen, welche einzelnen Wannen Kapazitäten aufbauen). Dies ermöglicht eine wesentlich höhere Präzision und die Registrierung mehrerer Berührungsereignisse, die ausreichend weit voneinander entfernt sind (so dass Gesten wie "Prise to Zoom" und bessere virtuelle Tastaturen möglich sind). Um mehr über die Bedienung verschiedener Arten von Touchscreens zu erfahren, lesen Sie unseren Artikel zum Thema Was sind die Unterschiede zwischen kapazitiven und resistiven Touchscreens? Was sind die Unterschiede zwischen kapazitiven und resistiven Touchscreens? Moderne Touchscreen-Geräte gibt es in zwei Formen: den kapazitiven Touchscreen und den resistiven Touchscreen. Hier sind die Vor- und Nachteile jeder Art. Weiterlesen .
Die große Innovation, die das iPhone mit sich brachte, war jedoch die Idee von physikalistischer Software. Virtuelle Objekte in iOS gehorchen physikalischen Intuitionen - Sie können sie verschieben und verschieben, und sie haben Masse und Reibung. Es ist, als ob es sich um ein Universum zweidimensionaler Objekte handelt, die Sie einfach durch Berühren manipulieren können. Dies ermöglicht dramatisch intuitivere Benutzeroberflächen, da jeder mit einer vorgelernten Intuition für die Interaktion mit physischen Dingen kommt. Dies ist wahrscheinlich die wichtigste Idee in der Mensch-Computer-Interaktion seit der Idee von Windows, und es hat sich verbreitet: so gut wie alle modernen Laptops unterstützen Multi-Touch-Gesten So einfach zu aktivieren Zwei Finger Scroll in Windows Laptops Wie leicht zu aktivieren Zwei Finger Scroll In Windows Laptops lesen Sie mehr, und viele von ihnen haben Touchscreens.
Seit der Einführung des iPhone, eine Reihe von anderen mobilen Betriebssystemen (vor allem Android und Windows Phone) haben erfolgreich reproduziert die wichtigsten guten Ideen von iOS, und in vielerlei Hinsicht, übertraf sie Upgrade auf Windows Phone 8.1 und genießen Sie einen neuen App Store Schnittstelle! Upgrade auf Windows Phone 8.1 und genießen Sie eine neue App Store-Schnittstelle! Eine der vielen Änderungen im Windows Phone 8.1-Upgrade ist die Überarbeitung des App Stores. Diese Verbesserung erleichtert die Verwaltung Ihrer Apps, wie Sie gleich sehen werden. Weiterlesen . Allerdings wird das iPhone für die Definition des Formfaktors und der Designsprache, in der alle zukünftigen Geräte arbeiten würden, anerkannt.
Was kommt als nächstes
Multitouch-Bildschirme werden wahrscheinlich in Bezug auf Auflösung und Anzahl gleichzeitig registrierter Berührungsereignisse noch besser werden, aber die wirkliche Zukunft liegt in Software, zumindest für den Augenblick. Die neue Materialdesign-Initiative von Google ist ein Versuch, die Art von UI-Interaktionen, die auf ihren verschiedenen Plattformen erlaubt sind, drastisch einzuschränken und eine standardisierte, intuitive Sprache für die Interaktion mit Software zu schaffen. Die Idee ist, so zu tun, als ob alle Benutzerschnittstellen aus magischen Papierblättern bestehen, die schrumpfen oder wachsen und herumbewegt werden können, aber nicht kippen oder andere Aktionen ausführen können, die nicht innerhalb des Formfaktors des Geräts möglich wären. Objekte, die der Benutzer entfernen möchte, müssen außerhalb des Bildschirms gezogen werden. Wenn ein Element verschoben wird, ist immer etwas darunter. Alle Objekte haben Masse und Reibung und bewegen sich in vorhersagbarer Weise.
Materialdesign ist in vielerlei Hinsicht eine weitere Verfeinerung der Ideen, die in iOS eingeführt wurden, um sicherzustellen, dass alle Interaktionen mit der Software unter Verwendung der gleichen Sprache und Stile erfolgen. dass Benutzer sich niemals mit widersprüchlichen oder nicht intuitiven Interaktionsparadigmen auseinandersetzen müssen. Die Idee besteht darin, Benutzern zu ermöglichen, die Regeln für die Interaktion mit Software sehr einfach zu erlernen und darauf vertrauen zu können, dass neue Software so funktioniert, wie sie es erwartet.
In einem größeren Zusammenhang nähern sich Mensch-Computer-Interfaces der nächsten großen Herausforderung, die den "Bildschirm" aus dem Touchscreen nimmt - die Entwicklung immersiver Interfaces, die für die Arbeit mit VR- und AR-Plattformen wie dem Oculus Rift ausgelegt sind (lesen Sie unseren Test Oculus) Rift Development Kit Review und Giveaway Oculus Rift Development Kit Review und Gewinnspiel Die Oculus Rift ist endlich da und bringt die Köpfe in der gesamten Gaming-Community (buchstäblich) zum Drehen: Wir sind nicht mehr darauf beschränkt, durch ein flaches Fenster in die Spielwelten zu blicken Wir lieben ... Lesen Sie mehr) und zukünftige Versionen von Google Glass. Berührungsinteraktionen räumlich zu gestalten, ohne dass die erforderlichen Gesten ermüdend werden ("Gorilla Arm") ist ein wirklich hartes Problem, das wir noch nicht gelöst haben. Wir sehen die ersten Hinweise, wie diese Schnittstellen aussehen könnten, wenn wir Geräte wie Kinect und Leap Motion verwenden (lesen Sie unseren Bericht Leap Motion Review und Giveaway Leap Motion Review und Giveaway Die Zukunft ist Gestensteuerung, sie würden uns glauben machen sollten alle Ihre Computer-Bildschirme berühren, winken Sie mit den Armen vor Ihrer Xbox und wackeln Sie Ihren Weg zum virtuellen Sport Sieg ...., aber diese Geräte sind begrenzt, weil die Inhalte, die sie angezeigt werden, immer noch fest ist ein Bildschirm. Es ist nützlich, dreidimensionale Gesten zur Interaktion mit zweidimensionalen Inhalten zu machen, aber es hat nicht die gleiche intuitive Leichtigkeit, wie wenn unsere 3D-Gesten mit 3D-Objekten interagieren, die scheinbar den Raum mit uns teilen. Wenn unsere Schnittstellen das können, dann haben wir den iPhone-Moment für AR und VR, und dann können wir wirklich anfangen, die Design-Paradigmen der Zukunft ernsthaft auszuarbeiten.
Das Design dieser zukünftigen Benutzeroberflächen wird von der Arbeit profitieren, die mit der Berührung gemacht wird: virtuelle Objekte werden wahrscheinlich Masse und Reibung haben und starre Hierarchien der Tiefe durchsetzen. Diese Art von Schnittstellen haben jedoch ihre eigenen Herausforderungen: Wie geben Sie Text ein? Wie verhindern Sie Armmüdigkeit? Wie vermeiden Sie, die Ansicht des Benutzers mit fremden Informationen zu blockieren? Wie ergreifst du ein Objekt, das du nicht fühlen kannst?
Diese Probleme werden noch ausgearbeitet, und die Hardware, die für diese Art von Schnittstellen benötigt wird, befindet sich noch in der Entwicklung. Trotzdem wird es bald hier sein: sicherlich weniger als zehn Jahre und wahrscheinlich weniger als fünf. In sieben Jahren werden wir auf diesen Artikel genauso zurückblicken, wie wir heute auf das iPhone-Keynote zurückblicken, und uns fragen, wie wir über so offensichtliche Ideen so erstaunt sein könnten.
Bildnachweis: "SterretjiRadar", von Ruper Ganzer, "sin-gular", von Windell Oskay, "Android fressender Apfel", von Aidan