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Une interface multitouch meilleure et moins chère
Au cours des dernières années, le monde est tombé amoureux des écrans multitouch. Mais les interfaces grand public d'aujourd'hui présentent certains inconvénients : les écrans tactiles tels que ceux de l'iPhone et de la future liseuse de Plastic Logic ne fonctionnent qu'avec un doigt, pas un stylet ou même une main gantée. D'autres écrans, tels que les écrans muraux Surface de Microsoft et Perceptive Pixel, sont rigides, relativement chers et actuellement assez volumineux.
Coussin de pression : Des chercheurs de l'Université de New York ont développé un tampon sensible à la pression peu coûteux qui crée des images d'objets qui sont en contact avec lui, comme une main (en haut) et le bout des doigts (en bas). Les chercheurs ont construit un prototype de coussin qui se connecte à un ordinateur pour afficher une image de pression en 3D de la main d'un utilisateur (en bas).
De nouvelles recherches de l'Université de New York, cependant, promettent de créer des interfaces multitouches bon marché et flexibles et pouvant être utilisées aussi bien par les doigts que par les objets. La technologie, appelée dispositifs d'acquisition de pression multi-touch peu coûteux (IMPAD), peut être conçue comme du papier mince, peut facilement être réduite pour s'adapter à de petits appareils portables ou peut être agrandie pour couvrir une table ou un mur entier. Les chercheurs présenteront IMPAD la semaine prochaine au Conférence sur l'interaction homme-ordinateur En Boston.
L'iPhone capture des informations sur le toucher en mesurant un changement de capacité lorsqu'un doigt ou un autre objet conducteur entre en contact avec l'écran. Les écrans de surface utilisent des caméras pour voir la position des objets sur la table. Les écrans de Perceptive Pixel utilisent également des caméras, mais d'une manière différente. Ces caméras sont utilisées pour suivre la lumière infrarouge lorsqu'elle se diffuse en présence d'un doigt ou d'un stylet. Bien que les écrans tactiles de Perceptive Pixel collectent des informations sur la pression, il n'est toujours pas pratique d'utiliser des caméras pour des interfaces plus petites ou tactiles. IMPAD adopte une approche différente en mesurant un changement de résistance électrique lorsqu'une personne ou un objet applique une pression différente sur un tampon spécialement conçu, composé de seulement quelques couches de matériaux.
L'un des problèmes endémiques aux capteurs multitouch est que… vous le touchez ou ne le touchez pas, explique Ken Perlin , professeur de recherche sur les médias à NYU. Une quantité importante d'informations potentiellement utiles est rejetée car le capteur ne capture pas les subtilités. Mais avec un pavé tactile sensible à la pression, un appareil peut voir à quel point une personne appuie, ouvrant une autre dimension de l'interface utilisateur. Les chercheurs ont montré que leur pavé tactile sensible à la pression peut être utilisé pour des applications de sculpture et de peinture virtuelles et pour une souris simulée avec des clics gauche, droit et glisser, ainsi que pour des instruments de musique comme un clavier de piano. (Voir la vidéo.)
Le matériel qui compose le prototype démontré est relativement simple, explique Ilya Rosenberg , chercheur diplômé et auteur principal de l'article IMPAD. Il se compose de deux feuilles de plastique d'environ 8 pouces sur 10 pouces, chacune avec des lignes parallèles d'électrodes, espacées d'un quart de pouce. Les feuilles sont disposées de manière à ce que les électrodes se croisent, créant une grille ; chaque intersection est essentiellement un capteur de pression. Surtout, les deux feuilles sont recouvertes d'une couche d'encre à résistance sensible à la force (FSR), un type d'encre qui présente des bosses microscopiques à sa surface. Lorsque quelque chose enduit d'encre est pressé, les bosses se déplacent ensemble et se touchent, conduisant l'électricité. Plus vous appuyez fort, plus il conduit, dit Rosenberg.
L'encre FSR est utilisée depuis des décennies, mais principalement sur des instruments de musique tels que des batteries électroniques ou des claviers, explique Rosenberg. En fabriquant leur pavé tactile, les chercheurs devaient s'assurer que le pavé pouvait détecter le placement exact d'un doigt même si les capteurs sont distants d'un quart de pouce, ce que les concepteurs d'instruments électroniques n'ont pas eu à prendre en compte.
Idéalement, les chercheurs voulaient pouvoir mesurer à une résolution de 100 points par pouce carré, mais ils ne voulaient pas des complications et des dépenses liées au câblage d'un si grand nombre de capteurs. Ils ont donc développé un algorithme qui prend l'entrée à chaque intersection d'électrode et interpole la position d'un objet, même aussi petit qu'une pointe de stylet. Cela leur permet également de distinguer deux doigts appuyant côte à côte. La sortie du tampon est envoyée à un ordinateur, cartographiant l'intensité et le placement de la pression. Actuellement, les données de l'ensemble du pad peuvent être collectées 50 à 200 fois par seconde.
La simplicité et la haute résolution du pad est l'une des principales réalisations des chercheurs, dit Patrick Baudisch , chercheur à l'Institut Hasso Plattner, en Allemagne, et à Microsoft Research. Baudisch collabore actuellement avec le groupe de Perlin sur le projet IMPAD. Le pad vous donne une image de pression animée mais n'a qu'une vingtaine de connecteurs qui en sortent, dit-il. Cela semble ne pas être un gros problème, mais cela permet de l'utiliser sur de très petits appareils mobiles tels que notre nanoTouch , un écran de la taille d'une carte de crédit qui a une sensibilité tactile à l'arrière et sur les côtés.
Bill Buxton , chercheur principal chez Microsoft, affirme que le travail de NYU est intéressant et distinct à plusieurs égards, notamment par sa capacité à détecter plus qu'un simple doigt ou un stylet. Vous pouvez utiliser ce qui convient le mieux à la tâche, dit-il. En outre, il note que bien que le prototype soit un pavé tactile opaque, le concept pourrait facilement être appliqué aux futurs écrans flexibles, car l'encre et les électrodes peuvent être rendues transparentes.
Jeff Han de Perceptive Pixel convient que la capture d'informations sur la quantité de force appliquée à l'écran est une partie importante d'une interface tactile. Cependant, il note que l'intégration d'un tel capteur avec un affichage haute fidélité est la partie difficile. S'assurer que l'interface tactile et l'écran fonctionnent bien ensemble reste un défi de taille.
Perlin dit qu'il envisage la technologie remplaçant les écrans tactiles capacitifs, en particulier dans les téléphones mobiles. Les lits d'hôpitaux et les fauteuils roulants pourraient également être équipés d'écrans IMPAD pour indiquer quand des escarres peuvent survenir. Les matériaux de construction pourraient utiliser la technologie pour surveiller le stress sur les bâtiments, et des couches extérieures semblables à de la peau pourraient être conçues pour les robots capables de détecter le toucher.
Les chercheurs en sont actuellement aux premières étapes de la création d'une entreprise dérivée pour tester les possibilités commerciales de la technologie.