DIY Surface Table (I): NUI & 實作的總類

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DIY Surface Table (I): NUI & 實作的總類

May 8th, 2008 by admin

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我曾經在前面一篇文章提到要寫一系列的教學文來告訴大家如何製作硬體，因為我瞭解做軟體的人的瓶頸在於硬體，硬體解決之後，就是軟體人的天空了。而 Multitouch 這種新型態的介面在未來必定會成為一個趨勢，一個通用的介面，在國外已經有許多的研究機構開始大量投入人力研究了。因此，希望台灣對於 UI 研究有興趣的人也可以多加參與。其實在台灣已經有不少人做出了 Multitouch 的硬體，但是在 Google 上面一查，便會發現，中文的相關資料是非常稀少的。相較於國外的熱絡程度來說是有差距的。因此希望這一系列的教學文可以彌補這個遺憾。當然，並不是我特別懂，而我只是願意花些時間來寫寫這些文件而已。

誰在推廣 Multitouch:

在正式開始時實做之前，我要先介紹一些基本原理，以及一個團體 NUI (Natural User Interface)。NUI 是一個荷蘭 Geek 所發起的團體，他們對於 Multitouch 的介面推廣不留餘力，他們成員中的每一個人都會在 Blog 旁邊加上上面的那ㄧ個 Logo。他們不但公開他們的影體作法，也完全公開他們的軟體。對於他們無私的奉獻這是我深受感動的地方，他們似乎就只是為了推廣而推廣。

這邊先介紹幾個 NUI 靈魂人物的 Blog:

• David Wallin: 主要負責 TouchLib 的開發，他似乎有很深的 Computer Vision 的知識
• Laurence Muller : 非常積極投入新的 Multitouch App 的開發，以及修改 TouchLib
• Adithya | Divesh: 兩位印度人，在 NUI 裡面非常活躍，時常回答大家的問題，他們 Build 一個自己的移動式 System
• Paul D’Intino: NUI裡面的一個要角，積極投入 Multitouch 研究
• Seth Sandler: 剛完成他的大學學位，主要是從事互動藝術，他 Focus 在 Music 上面，他專門開發跟 Music 有關的 Multitouch App
• Tim: 德國設計學院的學生，已經拿他設計的 Table 做了幾次參展
• Chris: 在 NUI 當中非常活躍的能人

好吧，我不能再繼續介紹下去了，我只能說 NUI 聚集了一群對於 Multitouch 介面非常喜愛的同好，來自各個不同國家。他們實驗了各種不同的材質，互相交換實作的訊息，所以，如果想要實做 Multitouch 的人在這個論壇裡面可以獲得非常詳盡的資料。那意思是說，我也不用介紹囉? 因為你們自己看資料就瞭解囉? 嗯，我當初是從 Google 先找到這幾個人的 Blog，後來才發現他們的 Blog 有一些共同之處，就是他們的 Blog 上面會掛個那個像波浪一般的奇怪 Logo，所以我就點進去後，才發現真正的寶山。不過因為寶山太過複雜，要理出一個頭緒還是需要些時間。如果你先看完我的教學後，在進去裡面查找，可能會對你比較方便，第一個是，因為你已經有了概念，第二個是，因為你知道要下哪些關鍵字來查找。

當然不只 NUI 在推廣 Multitouch，還有一些團體像是 OpenTable、vvvv 這兩個 Group。不過我想一開始我們不要把事情搞的這麼複雜，我們先從 NUI 的東西來入手好了。

Multitouch 建置原理:

我們想要研究 Multitouch 的介面，就必須要先建置一個 Multitouch 的 Table。如何實做 Table 的方法非常多。你可以用電阻/電容的方式來建置你的 Multitouch Table，也可以用純粹 Vision 的方式來建置你的 Table，像是下面這篇 UIST 的 Paper，這位博士生證明了 Real-time Tracking Finger是可以辦的到的。

或者是學 Joe Marshall 偵測手指顏色改變來抓取 Finger:

你也可以學 Diamond Table，不過建置這個 Table 還有複雜的電流計算就是了:

你也可以參考 Microsoft ThinSight 的作法，做一個 IR 光的投光以及 Sense 陣列:

或是 Sony 的 SmartSkin，另外一種利用電阻的特性的方式:

或者是由英國的 Cardiff University 的研究員利用聲波的方式:

又或是像 Microsoft TouchLight 利用 IR 光以及 Stereo Camera 的方式:

不然也可以學 NextWindow 在角落塞上 2 個 IR Sensor，只是常常會很不準而已:

不然你也可以參考 Johnny Lee 的方式來把 Wii 當成 Multitocuh Device 來用，但是你最多只能支援四個點，在 vgod 的部落格上面有介紹其中一個做法:

所以，當我們在選擇用什麼方式來實做時，是有很多考量的，所以，任何一種選擇都有 Trade off，主要是看你想要製作什麼樣的 Table，在什麼情況下使用，並且你期望花多少 effort。在考量到穩定性、實做方便性、低成本以及真正的 Multitouch (不是 Johnny Lee 的陽春型 Multitouch) 之下，有兩個方案顯得非常迷人。一個是 Microsoft Surface Table 所用的 DI (Diffused Illumination):

另外一個是由 Jeff Han 所發明的 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection):

而這兩項建置技術也是 DIY 族群所廣為擁抱的，因為價格低，實做不複雜的原因。在 NUI 論壇裡面可以看出來有兩派，一派擁護 FTIR，一派擁護 DI，而觀察的趨勢是，早起大部分 NUI 的人都是用 FTIR，不過當 Microsoft Surface Table 推出後，DI 的方式在 NUI 裡面就大為盛行了。

因為 FTIR 以及 DI 都是利用紅外光 (IR) 的原理，因此在下篇文章當中我將會先介紹 IR 的特性，這篇文章到目前為止有點長，就在此先休息一下吧。我希望的是，不瞭解技術的人在看完文章之後，也能完全建立你們自己的 Table，所以如果有任何不懂的地方可以隨時提出來，如果是我能夠解答的部份，我會為你解答。(不過這一篇似乎還沒講到如何實做)。

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