什么是光學影像觸摸技術？

    近年來，隨著教育信息化及教育技術現代化的不斷推進，電子白板、觸摸電視等帶有交互功能的教學設備代替了傳統的黑板加多媒體電視的模式，進入到眾多課堂之中。然而，目前教育市場上觸控產品的應用技術種類繁多，性能各異，到底哪種觸摸技術才最適合教育行業？

    教育教學應用的特殊性，決定了課堂中的觸摸產品應該具有使用簡便、靈活易懂、操作自由、書寫流暢、響應速度快等特點，同時課堂的特定環境也決定觸摸產品需要具有防水、防塵、防撞擊、不怕劃傷等硬件特性，以保證使用壽命。北京匯冠新技術股份有限公司潛心教育行業，對教學過程中可能出現的需求和問題進行了細致的探究，集成代表目前大尺寸觸摸屏最先進技術的光學影像技術，推出了第三代交互式電子白板及交互式電視兩種教育解決方案，為基礎教育信息化的進程開拓了新的途徑。

    光學影像技術是近幾年快速發展起來的適合中大尺寸觸摸屏的新型觸摸技術，其工作原理是在觸摸屏相鄰邊角上放置兩個攝像頭，通過攝像頭連續不斷地捕捉觸摸表面上的物體移動變化對紅外線的影響來進行定位。當觸摸表面上的物體進行點擊或移動等操作時，攝像頭會根據物體對光線的遮擋情況快速確定觸摸位置，進而準確判斷觸摸點或對觸摸的手勢動作進行分析，實現相應的功能操作。

    由于光學影像觸摸技術的根本技術原理是通過光線遮擋來判斷觸摸位置，且全部電子元器件都集中在觸摸屏的一條邊框上，因此其在觸摸物體適應性、耐用性、成本控制等方面，都有著其它觸摸技術所不具備的優勢，總體看來，可以歸納為三個優勢特性。

    首先，光學影像觸摸技術可以實現多點觸摸。觸摸操作的出現，將人們從鼠標與鍵盤中解放出來，用戶可以使用自己最熟悉的肢體語言與機器進行交流。然而傳統的單點觸摸只是簡單的記錄下點擊位置或運動軌跡，稍微復雜些的操作，就需要通過層層菜單的選擇才能實現。多點觸摸的出現，充分釋放了操作者的肢體，用戶通過手勢就可以完成拖拽、縮放、旋轉等指令。隨著消費電子產品中多點觸摸應用的普及，多點觸摸技術也成為了提升人機交互體驗不可或缺的要素之一。

    其次，由于光學影像技術是通過移動物體截斷光源來判斷坐標值進而確定觸摸位置，因此可以實現任意不透明物體的觸摸，既不需要特殊的書寫筆或其它識別硬件，也不需要對觸摸表面施壓。用戶抬手即可書寫和操作，大大提高了使用感受的質量。

    光學影像技術觸摸產品相較于其它技術種類，還有一個非常重要的優勢，即在大尺寸產品上具有明顯的成本優勢。由于光學影像技術的主要元器件是兩個攝像頭，隨著產品尺寸的加大，觸摸屏成本并不會大幅度提高，與其他觸摸技術成本隨著尺寸擴大呈平方或線性增長相比，光學觸摸技術享有相當大的成本優勢。此外，由于光學影像觸摸屏的全部電子元器件都集中在觸摸屏的一條邊框上，沒有任何覆膜或其它復雜的元件分布，因此光學影像技術觸摸產品在耐用性、透光度等關鍵指數上都有了很大的飛躍。

光學影像技術走進課堂

    目前大范圍使用觸摸屏的金融、工控、公共傳媒等行業最主要的應用是通過觸摸屏點擊調用相應功能，教育行業對觸摸屏的功能需求則有著本質的不同，一方面需要觸摸屏能適應更復雜的環境，另一方面又對清晰度、操作流暢性等有很高的要求。采用了光學影像技術的電子白板及交互電視，完美的解決了以往技術的種種弊端，成為最適合于教育行業的觸摸技術。

    放置在教室中的電子白板，應該具有哪些環境適應性？長時間高頻率的使用，容易被劃傷、敲擊、沾染粉塵，沒有專門人士進行日常的保養維護……這些在應用了光學影像技術的匯冠第三代電子白板眼里都不是難題。由于光學技術電子白板的電子元件全部集中在白板頂部，因此白板表面的劃傷、撞擊、污染都不會對觸摸精度有任何影響，同時，匯冠電子白板采用了高品質蜂窩搪瓷專用板，大大提升了觸摸手感和日常使用的安全性，防水防塵防撞擊，甚至可以充當黑板，用水筆在上面書寫，濕布擦拭。同時，光學影像技術的觸摸屏可以用更低的成本實現大尺寸交互式教學環境，目前匯冠生產的第三代電子白板已達100寸以上，成為多功能教室、階梯教室等大環境教學的首選。

    早先的電子白板需要使用專用筆或其他特殊硬件才能識別觸摸，而采用光學影像技術的電子白板可以使用任何不透明物體來實現觸摸，只要直徑超過4mm，都可以有效地觸發操作。教師和學生在第一次使用時就可以輕松操作，使用書寫筆或者水筆來板書，用雙手實現多種手勢操作，用伸縮教鞭遠距離地進行點擊、拖拽或標注，徹底從特定硬件工具的禁錮中解脫出來。同時，這種方式也避免了因耗材損壞、丟失所產生的費用及后期維護成本。

    由于采用光學攝像頭進行動作的捕捉及坐標定位，其數據傳輸的精度和準確度都有了很大的提升，光學白板在分辨率、響應速度、觸摸精度等性能指標上超越了傳統的大尺寸觸摸技術。教師可以在白板上進行快速的書寫和繪制曲線，其流暢和細膩程度，完全符合了教師黑板板書的使用習慣。

    當然，光學影像技術在教育行業的最大優勢還是多點觸摸。光學白板允許兩人同時在任何區域書寫，或是單人雙手/雙指操作。單點觸摸電子白板雖然實現了觸摸功能，但單人操作的方式減慢了授課速度，也阻礙了師生之間、生生之間的交流，在實現了多點觸摸功能后，電子白板成為了交流的最佳工具。同時，多點觸摸也成為人機交互的最佳選擇，師生不需要經過任何培訓，只需要揮動雙手，作出習慣性的手勢動作，白板即能理解指令并完成操作，使電子白板真正成為交互式的、智能型的電子教學工具。

基于光學多點觸摸屏的應用：智能教學軟件

    2009年，匯冠發布了基于光學多點觸摸屏的教學應用軟件：Proedu 2.0，裝載在匯冠交互式電子白板和交互式電視上并成功得到運用。這款軟件加入了目前最前沿的多點手勢操作，打造了實用性、易用性、兼容性俱佳的智能化教學平臺。

    在匯冠Proedu 2.0教學軟件中，提供了功能豐富的工具條，只需按觸一鍵即可調用多種筆觸、板擦、放大鏡、照相機、課堂錄制、遮光板等一系列互動工具，同時也可一鍵調整工具條的上下左右位置，以適應不同的身高和操作習慣。類似的人性化操作工具在匯冠教學軟件中隨處可見，一個按鍵，用戶便可以繪出豐富細膩的圖畫、自由截取屏幕上的圖片、錄制課堂內容、調用多種趣味教學工具、啟動聚光燈或放大鏡……匯冠教學軟件不但提供豐富的演示功能，還幫助教師在完全沒有經過培訓的情況下也可以輕松應對復雜的課堂教學。

    在教學過程中總會出現很多用語言難以解釋的問題，這時匯冠Proedu 2.0教學軟件則成為了教師的最佳小幫手。通過簡單的軟件設置，教師就可以在課件中添加多種動畫效果，甚至通過資源庫調用大量生動逼真的3D圖形，在授課過程中，通過點擊播放動畫，或多種手勢操作展示三維立體圖片，極大的增強了演示的互動效果。

    如果說交互式電子白板將多媒體課堂轉變為交互式課堂的話，集成了光學影像技術和智能教學軟件的匯冠第三代多點觸控教學產品則提供了文檔與手勢、圖形、動畫、視頻、特效相結合的全新教學模式，通過簡潔、生動、豐富的教學手段激發學生的學習興趣，將枯燥乏味的課堂轉變為互動式的學習環境，打造了真正的啟發式課堂。