什么是触摸屏？

触摸屏是一种既可作为显示器也可作为输入设备的显示器。它使用户能够通过触摸屏幕上的图像或文字与计算机交互。屏幕是压敏的，因此当用户用手指或手写笔触摸屏幕时，它会记录事件并将其发送给控制器进行处理。触摸屏上可能有图片或文字，帮助用户操作设备。

对于导航图形用户界面（GUI），触摸屏是鼠标或键盘的替代品，也提供了一种更简单的输入方式。智能手机、信息亭、计算机、笔记本电脑显示器、平板电脑和收银机等各种设备都配备了触摸屏。有些触摸屏不是使用触敏输入，而是使用红外光束网格来检测手指的存在。

虽然它可能看起来像一个简单的显示屏，但它包含多层来识别输入。第一层是坚硬的保护层，用于保护触摸屏组件和实际显示屏。保护层下方是一个电子网格，用于识别用户输入的信号。但大多数现代触摸屏使用电容材料，当触摸屏幕时，电荷会发生变化。LCD层位于触摸屏层下方，用于实际显示。

触摸屏有两个主要优点：它消除了对中间设备的需要，并允许用户直接与显示内容交互，而不是使用鼠标或触摸板控制指针。它们还可以用作连接到网络或计算机的终端。在视频游戏、卫星导航设备、个人数字助理和移动电话等数字设备的设计中，触摸屏发挥着至关重要的作用。

现代触摸屏能够支持“多点触控”输入，而旧式触摸屏一次只能识别一个输入点。最初，iPhone普及了这项技术，使其屏幕能够同时识别多个手指动作。例如，在某些触摸屏设备上，您可以通过顺时针或逆时针旋转三根手指来旋转照片。

许多触摸屏应用程序还允许您通过张开或捏合两根手指来放大和缩小。由于多点触控和触摸屏技术的其他进步，今天的触摸屏比过去更容易、更自然地操作。事实上，iPad 和其他平板电脑通过改进的触摸屏技术变得流行起来。

触摸屏技术

所有触摸屏都不尽相同，因为它们使用不同的技术使用户能够与屏幕进行通信。有些技术可能只接受手写笔等工具的输入，而有些则可能只接受手指的输入。下面简要介绍了三种主要的触摸屏技术。

电容式

这种屏幕由带电材料制成，由每个角落的电路进行监控。当用户触摸电容屏时，电容会发生变化，从而使位置得以发送和确定。它的优点是：清晰度高，不受灰尘或水的影响。它也有缺点：不能用手写笔使用，只能用裸手指使用。大多数用户在戴手套尝试使用智能手机触摸屏时会遇到问题，并且无法进行任何操作。

电阻式

电阻式触摸屏通过导电和电阻的薄金属层检测手指或其他物体的压力。与电容技术相比，这种技术通常是更合适的解决方案。但如果被尖锐物体触摸，可能会损坏。它提供的好处是：对手指或手写笔的响应不会被水或灰尘损坏。而且，它更经济实惠。它的缺点是：它会被尖锐物体损坏，并且只提供75%的清晰度。

表面声波 (SAW)

当触摸表面声波触摸屏时，它通过记录所感知波的变化来产生超声波。与电容式和电阻式这两种技术相比，这项技术更先进。但它会受到外部元素的影响，并且不能与硬质材料配合使用。它提供了一个优势：手指或手写笔很容易触摸。它也有一个缺点：灰尘或水可能会损坏它。

还有其他不太常见的触摸屏技术。它们如下：

分散信号技术： 在这项技术中，传感器在触摸过程中检测机械能，它于2002年由3M公司发布。为了确定位置，复杂的算法解释数据并将其发送给控制器。它有许多优点，例如可以使用手指或手写笔，出色的清晰度、耐用性，并且不受元素影响。它也有缺点，系统无法在初次触摸后检测到静止的手指或手写笔。

声脉冲识别： Tyco International的Elo部门于2006年推出了该系统。它使用放置在屏幕周围的传感器和算法来确定其位置，从而将振动转换为电能。它有一些优点，例如对元素具有抵抗力，清晰度高，耐用性好，并且非常适合大型显示器。它也有缺点，例如无法检测到静止的手指。

红外： 这种类型的触摸屏使用红外光束矩阵，并通过光电探测器对和屏幕边缘的发光二极管（LED）阵列检测触摸。当手指或其他物体靠近显示器时，红外光束被阻挡。它具有以下优点：能够使用手指或笔，不会被元素破坏，而且坚固且质量好。

光学成像： 在这项技术中，图像传感器位于屏幕边缘。在屏幕的另一侧，这些图像传感器（相机）会捕捉黑色红外光。其优点是：可用于大型显示器，且价格实惠，功能多样。

哪些计算机支持触摸屏？

在当今世界，每台计算机都可以配备触摸屏。大多数笔记本电脑在使用触摸屏时都支持Microsoft Windows 10。此外，许多一体式计算机都设计有触摸屏显示器。有各种制造商生产带有触摸屏的产品，例如Microsoft、联想、戴尔、惠普、宏碁等。此外，还有一些高端的Google Chromebook也提供。然而，许多Chromebook没有触摸屏以保持较低成本。请记住，并非所有Apple电脑和笔记本电脑都配备触摸屏。但是，iPad和iPhone等设备使用触摸屏。

触摸屏的历史

在现代，触摸屏是如此重要的技术，以至于很难想象没有它们的生活。下面简要介绍了触摸屏的历史

20世纪60年代：触摸屏诞生

电容式触摸屏被历史学家认为是第一个触摸屏，由E.A. Johnson引入。它于1965年至1967年间在英国马尔文的皇家雷达研究院开发。这位发明家于1968年发表了一篇论文，详细介绍了用于空中交通管制的触摸屏技术。电容式触摸屏涂有一层透明导体，例如氧化铟锡。当人的手指接触到它时，它就起到导电作用。约翰逊的原始技术一次只能使用一次触摸。英国的空中交通管制员采用了约翰逊的发明，并一直使用到20世纪90年代。

20世纪70年代：从电容式到电阻式

很快，电阻式触摸屏取代了电容式触摸屏。1971年，G Samuel Hurst博士在肯塔基大学任教期间发明了一种“触摸传感器”。肯塔基大学研究基金会为这项名为“Elograph”的传感器申请了专利。尽管现代触摸屏是透明的，但“Elograph”不是。然而，这款传感器在触摸屏技术中发挥了至关重要的作用。工业研究公司将Elograph从1973年的100种新产品中评选为年度最重要产品。对于电脑显示器来说，触摸屏是一个出色的界面。1974年，第一款真正的触摸屏问世，它带有一个透明表面。它由Elographics和Sam Hurst共同创造。

1977年，Elographics公司开发并申请了电阻式触摸屏技术专利，该技术是现代应用最广泛的触摸屏技术。为了生产第一个弧形玻璃触摸传感器界面，西门子集团资助了Elographics公司的一项努力。后来，该公司于1994年2月24日将其名称从Elographics更改为Elo TouchSystems。为了与包含X轴和Y轴的薄板接触，屏幕只需要一个导电覆盖层。

当压力施加到覆盖板上时，电流将在X和Y线之间通过。它响应压力而不是导电性，这构成了电阻式触摸屏技术的基础。

20世纪80年代：触摸盛行

1982年，Nimish Mehta在多伦多大学发明了第一个人机多点触控设备。它在相机前有一个磨砂玻璃面板。在20世纪80年代初期，触摸屏开始商业化。计算机制造公司惠普于1983年推出了HP-150。

HP-150 是一款家用电脑，配备 9 英寸索尼 CRT 显示器和触摸屏功能。HP-150 内置红外光束网格，可以检测面板前方的手指动作。1984 年，贝尔实验室的 Bob Boie 创造了第一个透明多点触控屏幕叠加层，多点触控技术取得了显著进步。在 CRT 上，屏幕使用了透明的电容式触摸传感器阵列叠加层，允许用户用手指输入。

20世纪90年代：触摸屏进入大众生活

1993年，IBM和BellSouth推出了Simon个人通讯器，这是最早采用触摸屏技术的手机之一。它使用电阻式触摸屏和手写笔，并具有基于笔的素描本、电子邮件和日历应用程序、地址簿、寻呼功能和日程安排。同年，苹果公司推出了Newton PDA，配备手写识别功能；IBM推出了第一款智能手机Simon，它具有传真功能、记事本、日历和触摸屏界面，使用户能够拨打电话号码。

1996年，Palm Computing公司发布了Pilot，这是一款触摸屏PDA。Palm Pilot像之前的设备一样使用手写笔。Palm设备的笔迹识别软件要好得多；因此，与前代产品相比，Palm的设备更成功。1999年，特拉华大学的一名研究生Wayne Westerman发表了一篇题为《多点触控表面上的手指识别、手部追踪和和弦操作》的论文。

韦斯特曼和他的导师约翰·埃利亚斯创立了一家公司，开发了一系列基于多点触控手势的设备。这些设备包括TouchStream，一个基于手势的键盘。这个键盘对残疾人很有用，手势板允许用户通过单手手势使用屏幕。2005年，苹果收购了FingerWorks。许多人将苹果的多点触控触控板和iPhone触摸屏等技术归因于这次收购。

21世纪及以后：触摸屏普及

随着开发者们找到了将技术融入日常生活的方法，触摸屏技术在新千年伊始开始腾飞。由通用汽车和Alias|Wavefront的团队于2001年推出了PortfolioWall。这款大型手势触摸屏是根据董事会设计工作室的模式设计的，旨在帮助设计师和3D动画师跟踪项目。

Windows XP开始进入触摸技术领域，并于2002年发布了XP平板电脑版。同年，索尼公司推出了SmartSkin，这是一种平面输入界面，可同时识别多个手部位置和触摸点。这项技术使用网状天线和电容传感来计算用户手与表面之间的距离。它依靠集成到触摸表面的传感器，而不是基于摄像头的姿态识别。

2004年，微软研究院员工Andrew D Wilson开发了一款名为TouchLight的基于手势成像的3D显示触摸屏。通过TouchLight，一张亚克力塑料板通过背投显示屏变成了交互式表面。它具有3D功能，可以作为临时镜子使用，并能同时感应多个触摸。

2006年，Jeff Han发布了一款直观、无界面、触摸驱动的电脑屏幕。通过这台电脑，用户可以用手指在巨大的灯箱上操作照片。Han的发明使用了一种挫折全内反射（FTIR）的过程，用于生物特征指纹成像。后来，为了使这项技术更易于普及，Han将他的公司卖给了微软。

2007年，苹果推出了iPhone，这款iPhone之王搭载了触摸屏技术，这可能是触摸屏技术迄今为止最大的变革。这刺激了触摸屏技术的巨大进步，并改变了人们与技术互动的方式。同年，微软发布了一款高端桌面图形触摸屏。

2010年，苹果发布了iPad，这是其旗舰平板电脑。在现代，平板电脑和触摸屏智能手机更为常见。事实上，今天，几乎任何东西都可以拥有触摸屏，甚至包括人的皮肤。

触摸屏的用途

触摸屏是一种显示器，允许用户通过手指操作设备。许多设备都使用触摸屏显示器，例如自动取款机、手机、视频游戏、PDA，甚至超市终端机都包含触摸屏。

自助结账

多家超市采用触摸屏显示器，这缩短了消费者和收银员的时间。此外，还为顾客提供了诸多便利，例如，他们可以生成、查询代码以及选择支付方式。

PDA

PDA使用触摸屏技术，这是这项技术最早的应用之一。在现代，PDA的使用量正在下降，但独立的PDA仍用于媒体播放和互联网浏览。

自动取款机

许多自动取款机都使用触摸屏技术，减少了按钮的使用，并为用户提供了方便地输入信息的优势。此外，它有助于节省用户时间，使ATM机的使用更加便捷。

任天堂DS

Nintendo DS掌上游戏系统包含两个显示屏，其中下屏用于触摸屏功能。大多数游戏都使用手写笔进行，允许玩家点击物品、在游戏过程中移动物体、移动角色和绘制图形，从而创造独特的游戏体验。

iPhone

为了给用户提供便捷的导航方式，Apple为iPhone提供了触摸屏显示器。用户可以通过触摸手机显示屏来操作iPhone；他们可以轻松拨号、发短信、听音乐、播放视频和导航其他功能。

触摸屏的其他应用

• 一体机
• 车载GPS
• 相机
• 车载音响
• 电子书
• 电子白板
• 收银机
• 数码摄像机
• 街机游戏
• 工厂机器
• 平板电脑
• 信息亭
• 笔记本电脑
• 缝纫机
• 大型交互式屏幕
• 售票机
• 触摸屏打印机
• 医疗设备
• POS机
• 签名板
• 智能手机
• 超市自助结账机
• 掌上游戏机
• 机载娱乐屏幕
• 健身器材
• 加油站

如何使用触摸屏？

以下动作最常见；然而，并非所有触摸屏都具有相同的功能。

点按： 单次触摸或用手指在屏幕上点按，将选择一个对象或打开一个应用程序。与传统计算机相比，点按类似于鼠标点击。

双击： 根据程序或使用位置，双击用于不同的功能。例如，如果您在文本编辑器中使用双击，它将突出显示一个单词或部分单词。而且，如果您打开浏览器窗口并使用双击，屏幕会放大视图，以点击位置为中心。双击也用于打开任何程序、文件、文档或其他。

长按： 如果您按住手指到触摸屏，将选择一个对象。通过按住一个对象，可以将其移动到任何其他位置。为此，您需要触摸并按住一个图标，然后将此项目拖动到您想要移动它的位置。

滑动： 如果您在屏幕上滑动手指，它将用于翻页或向特定方向滚动。例如，如果您正在访问一个页面并快速向上移动（滑动），您将看到屏幕向下滚动。

拖动： 拖动有助于将文件、文档或任何其他对象移动到另一个位置。您需要按住可移动对象并保持，然后拖动文档，直到您在不同位置释放对象。如果您对文本使用相同的操作，它将突出显示或选择文本。完成移动或选择后，您需要抬起手指。

捏合： 您还可以通过触摸屏显示屏放大屏幕。为此，您需要将两根手指放在屏幕上的不同位置，然后将它们捏合在一起。您还可以通过将手指放在屏幕上的不同位置然后将它们分开来缩小屏幕。

为什么触摸屏是输入设备？

任何用于向用户输入以操作计算机等设备的设备都被视为输入设备。其中之一是触摸屏，其工作方式类似于台式计算机上的鼠标。触摸屏不仅接受人类输入，还显示计算机的输出。因此，从技术上讲，触摸屏被称为输入/输出设备。

触摸屏和鼠标的区别

触摸屏和鼠标非常相似。许多相似之处已在上面的“如何使用触摸屏”部分中解释。

悬停是触摸屏和鼠标之间最显著的区别。计算机鼠标只有悬停功能，允许用户在不点击对象的情况下查看信息。几乎所有触摸屏都能够在用户手指直接接触屏幕时识别输入。但是鼠标使用光标来指示用户对象，其中包含悬停功能，允许用户只需将光标移动到对象上即可查看信息，而无需点击对象。例如，https://tpointtech.cn是一个链接；当用户将鼠标指针悬停在此链接上时，它会显示文本用户访问javaTpoint页面。但是，您无法使用触摸屏查看此信息，因为触摸屏没有悬停功能；当您将手指放在此链接上时，它将打开。

尽管就悬停功能而言，某些应用程序和网页可能会模拟第一次点击和第二次点击打开应用程序或链接。这意味着当您第一次点击链接或任何应用程序时，它将作为悬停工作，第二次点击将打开它。此外，一些Apple设备具有类似悬停的功能，因为它们使用Force Touch。

为什么使用触摸屏？

制造商可能会因为以下几个原因决定使用触摸屏而不是其他输入方法，例如物理按钮：

• 尤其是对于年轻一代的用户来说，触摸屏直观且易于使用。
• 触摸屏还有助于使设备更小巧，因为它消除了对大量按钮的需求。
• 与带有屏幕和按钮的设备相比，设计和制造一个既作为屏幕又作为按钮的单一屏幕设备成本更低。

触摸屏如何工作？

触摸传感器、控制器和软件驱动程序是简单触摸屏的三个基本组件。因为触摸屏是一种输入设备，所以它必须与显示器、计算机或其他设备结合使用才能形成一个完整的触摸输入系统。

1. 触摸传感器： 它是一个带有透明表面的触敏玻璃面板。它位于显示屏上方，面板的响应区域覆盖视频屏幕的可见区域。在当今世界，有几种不同的触摸传感器技术可供选择。每种技术都使用不同的机制来检测触摸输入。通常，传感器中包含电流或信号，当触摸屏幕时，电流或信号会改变电压或信号。为了确定触摸到屏幕的位置，使用了这种电压变化。
2. 控制器： 它连接在触摸传感器和PC之间，因为它是一个小型PC卡。它从触摸传感器获取信息后，将其转换为PC可以轻松理解的形式。对于外部触摸附加/叠加层，控制器安装在塑料外壳中，或者通常安装在显示器内部用于集成显示器。在PC上，您需要哪种接口由控制器决定。
   在集成触摸显示器中，触摸屏背面包含一个额外的电缆连接。控制器设计用于连接USB端口或串行/COM端口。特别是，它们可用于DVD播放器和其他设备。
3. 软件驱动程序： 它使计算机和触摸屏能够协同工作，因为它是一个PC系统的软件更新。软件驱动程序描述了如何处理从控制器发送的触摸事件信息，它告诉计算机的操作系统如何解释触摸事件。鼠标模拟是一种触摸屏驱动程序；如今，鼠标模拟类型的驱动程序数量众多。它的工作原理类似于鼠标；它以与鼠标在屏幕上相同位置点击相同的方式触摸屏幕。这使得无需专门的触摸屏代码即可开发新应用程序，并使触摸屏能够与现有软件交互。例如，DVD播放器、瘦客户端终端和专用计算机系统不使用软件驱动程序或具有自己的内置触摸屏驱动程序。

触摸屏的优点

• 人们无需任何培训即可通过触摸屏轻松使用计算机。
• 触摸屏技术用户友好且易于使用。
• 它包含一个虚拟键盘，允许用户从定义的菜单中清晰地选择操作员。因此，它消除了操作员错误。
• 与鼠标等其他输入设备相比，它速度更快，使用户能够快速访问各种数字媒体。
• 它提供了足够的安全性。
• 由于输入设备完全集成到显示器中，因此还有助于节省磁盘空间。
• 由于其易用性、经过验证的可靠性、改进的功能和更低的成本，它越来越受欢迎。
• 根据用户的需求，文本可以以不同类型的语言显示。
• 此外，通过简单的软件更改，可以更新触摸屏界面。

触摸屏的缺点

• 尽管触摸屏易于使用且用户友好，但无法通过触摸屏输入大量数据。
• 系统设计人员并未仔细考虑系统将如何运行。因此，触摸屏技术尚未在实际应用中得到广泛应用。
• 除了按钮之外的另一个限制是，该行业尚未获得足够快的处理速度。
• 与现有键盘显示器相比，触摸屏系统将更加昂贵。
• 此外，与标准计算机相比，显示器和触摸屏一起的价格更高。

触摸屏有键盘吗？

触摸屏包含一个虚拟键盘，用于输入数字和字母，这使用户能够通过点击虚拟按键来使用键盘。此外，平板电脑和智能手机等触摸屏设备包含语音识别功能，允许用户通过语音输入。

可以写成“touch screen”、“touchscreen”还是“touch-screen”？

“touch screen”和“touchscreen”这两个词都是有效的书写形式，可以根据需要使用。如果用作形容词，该词可以用连字符连接，如“touch-screen”。