简析电容触摸屏的原理及3D触控技术

触控技术改变了我们的生活。尤其是在智能手机上的应用，使得人们更加方便的使用电子产品。那么今天就为大家介绍一下电容触摸屏的工作原理以及3D触控技术。

电容式触摸屏是利用人体电流感应效应来工作的。具体来说，当我们的手指在金属层上点击或者滑动时，由于人体是导体，手指和触摸屏表面形成以一个耦合电容（两个导体就能构成一个电容器），于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，手势识别控制器通过对这四个电流比例的精确计算，就可以得出触摸点的位置坐标，进一步将这个信息通过驱动程序传递给UI系统并做对应的界面变换就行了。

上面我们探讨了如何检测一个点的坐标。但是一个手势如何识别呢？手势就是手指移动的轨迹，也就是一系列点的集合，刚才提到“手势识别控制器”，他会将这些点的集合进行逻辑分析从而产生一个统一的信号，比如：上滑，下滑等传递给UI来做滚动屏幕或者切换UI的动作。

接下来我们聊聊Apple去年推出的3D Touch技术。所谓的3D Touch并不是什么新技术，之所以这么说，原因是在PC时代以及其他触控设备上，早就存在针对手指对屏幕压力的不同而做不同的交互行为。当然了，Apple是首个将该技术应用于手机上的技术厂商。那我们来看看手机是如何实现3D Touch的。

从上图可以看出3D Touch就是在电容触摸屏的基础上添加一层压力传感器（看上去简单实现起来就很复杂了），然后当手机跟屏幕接触的时候不仅仅要计算坐标，识别手势，还要将手指当时的压力数值（不是以牛顿为单位数值，而是0~1之间的一个小数）传递给UI层，这样根据压力的不同展示不同的UI，就是这样的。