Techniken eines Multitouch Tables

Im folgenden werden 5 Multitouch Techniken erklärt: FTIR, Rear DI, Front DI, LLP und DSI.
Jede Technik hat seine Vor- und Nachteile. Generell kann man sagen, dass bei Hovereffekten und Fiducials die DI-Technik eingesetzt wird. Bei Anwendungen ohne viel Schnickschnack ist die FTIR-Technik empfehlenswert

FTIR (Frustrated Total Internal Reflection)
sheme_ftir_web

Die Strahlen von Infrarot Leuchten (IR LEDs) werden zwischen eine Acrylplatte gelenkt. An der Oberfläche werden die Strahlen total reflektiert.
Berührt man die Platte, wird das Licht gebrochen und die totale Reflexion wird verhindert (Frustrated Total Internal Reflection). Die Strahlen werden nach unten abgelenkt, optimalerweise im 90° Winkel, und von einer IR-Kamera erkannt. Daraus lassen sich Koordinaten und Größe berechnen.
Um die Oberfläche Berührungssensitiver zu machen, wir diese meist mit einer Silikonschicht überzogen.

+ Die Stärke des Drucks kann bestimmt werden
+ Blobs haben einen guten Kontrast
+ auch kleine Widerstandsflächen werden erkannt (Pen Tipps)

– LED Frame erfordert
– Siliconoberfläche erforderlich
– Kann keine Objekte und kein Hover erkennen
– Keine Glasoberflächen möglich

DI (Diffused Illumation)

Man unterscheidet rear DI und Front DI.
Rear DI:
sheme_di_web

Oberfläche wird von unten optimal mit IR-Licht ausgeleuchtet. Auf einer Seite der Oberfläche ist ein Diffuser angebracht.
Bei Berührung reflektiert die Oberfläche an der Stelle mehr Licht als der Diffuser oder Objekte im Hintergrund. Das extra reflektierte Licht wird von der Kamera erkannt. Abhängig vom Diffuser, können auch Hover-Aktionen und Token erkannt werden.

+ nur ein Diffuser / Projektion surface notwendig
+ kann neben Acryl auch Glas verwenden
+ Einfaches setup
+ Finger, Objekte, Fiducials und Hover kann erkannt werden

– gleichmäßige Ausleuchtung schwer
– Blobs haben einen schwachen Kontrast
– Fehleingabe wahrscheinlicher
– Erfordert eine geschlossene Box

Front DI

Funktioniert wie Rear DI, nur dass das Infrarot Licht von Oben auf den Screen scheint. Bei Berührung wirft der Nutzer einen Schatten, der von der Kamera erkannt wird.

+ Vorteile siehe Rear DI
+ es ist keine geschlossene Box erforderlich
+ einfachstes setup

– Nachteile siehe Rear DI
– es können keine Objekte oder Fiducials erkannt werden
– hängt stark von der Beleuchtung des Umfeldes ab, deshalb selten genutzt

Laser Light Plane (LLP):

sheme_llp_web

IR Licht von einem Laser scheint in 1mm Stärke über der Touch-Platte. Sobald man die Platte berührt, wird das IR Licht vom Finger abgelenkt und von der Camera registriert.

+ Jedes durchsichtige Material verwendbar
+ ohne Siliconbeschichtung
+ ohne LED Rahmen
+ keine geschlossene Box erforderlich
+ einfachstes setup
+ günstiger als andere Techniken

– keine Objekterkennung
– Die Stärke des Widerstands nicht messbar
– Möglich, dass nur ein Finger erkannt wird, da der andere nicht mehr durch den Laser erfasst wird

DSI (Diffused Surface Illumination)

sheme_dsi_web

Diese Technik basiert auf der FTIR-Technik ohne Silikonbeschichtung. Anstelle von normalem Acryl wird spezielles dafür verwendet, das im Material winzige Partikel hat. Diese Partikel sind wie tausend kleine Spiegel, die die Strahlen aus der Oberfläche streuen. An der Stelle an der der Tisch berührt wird, wird das Licht nicht weiter gestreut.

+ ohne Silikonbeschichtung
+ kann zwischen DI und FTIR switchen
+ Objekterkennung
+ Widerstandssensitiv
+ keine Hotspots
+ Objekte und Finger können über die Bedienoberfläche erleuchtet werden

– Endlighten Acrylic ist teurer als normales Acryl
– Blobs haben einen schwächeren Kontrast als bei FTIR oder LLP

  • für unser Projekt ist die DSI oder DI – Methode am besten geeignet. Diese beiden Methoden können Objekte erkennen, was die Grundvoraussetzung dafür ist, z.B. den Bibliotheksausweis auszulesen.