李永廣

東莞市科學(xué)技術(shù)博物館，廣東東莞 523075

科技展覽場(chǎng)館多媒體觸摸屏系統(tǒng)的改造

李永廣

東莞市科學(xué)技術(shù)博物館，廣東東莞 523075

多媒體觸摸屏技術(shù)，是一種簡(jiǎn)單、快捷、方便的人機(jī)交互技術(shù)。我們只要用手指輕輕觸碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)，大大地方便了不懂電腦操作的用戶。目前，多媒體觸摸屏技術(shù)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的信息查詢，其中在科技、展覽和博物館等公共場(chǎng)所應(yīng)用尤為廣泛。但目前在這些場(chǎng)館上使用的多媒體觸摸屏大部分都是簡(jiǎn)單的人機(jī)交互，存在趣味性不足，交互性方式相對(duì)單一的情況。為此，東莞市科學(xué)技術(shù)博物館對(duì)現(xiàn)有部分多媒體觸摸屏系統(tǒng)進(jìn)行了改造，充分發(fā)揮這些系統(tǒng)的作用。如，增加有獎(jiǎng)知識(shí)問(wèn)題功能，提升趣味性，寓教于樂(lè)；增加語(yǔ)音識(shí)別功能，擴(kuò)展人機(jī)交互的方式等。筆者以東莞市科學(xué)技術(shù)博物館改造多媒體觸摸屏為研究范本，分析該系統(tǒng)改造、創(chuàng)新的過(guò)程，為多媒體觸摸屏設(shè)計(jì)者提供參考。

科技場(chǎng)館；多媒體觸摸屏；系統(tǒng)改造

隨著多媒體信息查詢的與日俱增，人們?cè)絹?lái)越多地使用到多媒體觸摸屏。利用觸摸屏系統(tǒng)，我們用戶只要用手指輕輕地碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)，觸摸屏技術(shù)大大方便了那些不懂電腦操作的用戶。目前，多媒體觸摸屏系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用范圍非常廣闊，主要是社會(huì)公共信息的查詢。如科技館、博物館、展覽館、主題公園等場(chǎng)所信息查詢；此外應(yīng)用于金融信息、商務(wù)辦公、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

目前，我國(guó)的科技展覽場(chǎng)館中有大量的多媒體觸摸屏系統(tǒng)，為游客提供導(dǎo)覽、咨詢等業(yè)務(wù)。但部分場(chǎng)館因?yàn)榧夹g(shù)力量相對(duì)薄弱的問(wèn)題，多媒體觸摸屏系統(tǒng)多年運(yùn)作后，沒(méi)有進(jìn)行更新維護(hù)，游客就會(huì)對(duì)其失去了興趣，導(dǎo)致多媒體查詢系統(tǒng)發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。為此，東莞市科學(xué)技術(shù)博物館（以下簡(jiǎn)稱東莞科技館）對(duì)場(chǎng)館內(nèi)現(xiàn)有部分的多媒體查詢系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，讓這些系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。

下面，將以東莞科技館多媒體觸摸屏系統(tǒng)改造作為案例，分析多媒體觸摸屏系統(tǒng)改造創(chuàng)新過(guò)程，給科技工作者、多媒體觸摸屏設(shè)計(jì)者提供一個(gè)參考。

1 多媒體觸摸屏的系統(tǒng)原理

多媒體觸摸屏系統(tǒng)一般包括兩個(gè)部分：觸摸檢測(cè)裝置和觸摸屏控制器。其中：

1）觸摸檢測(cè)裝置安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶觸摸位置，接收后送觸摸屏控制器；

2）觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。

2 觸摸屏的主要類型

按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，我們把觸摸屏分為四種，它們分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。各種觸摸屏的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)照表：

3 科技場(chǎng)館觸摸屏的改造

3.1 增加有獎(jiǎng)知識(shí)問(wèn)答功能，增強(qiáng)趣味性

東莞科技館是國(guó)家級(jí)4A旅游景區(qū)，也是全國(guó)科普教育基地，適逢市委市政府高度重視消防安全宣傳教育工作，因此，東莞科技館將展廳中的部分多媒體觸摸屏系統(tǒng)改造成為消防知識(shí)問(wèn)題系統(tǒng)，使其面向全市公眾，宣傳消防安全知識(shí)，讓游客尤其是中小學(xué)生在寓教于樂(lè)的方式下掌握更多的消防安全知識(shí)。

本次改造主要為了實(shí)現(xiàn)消防安全知識(shí)的宣傳普及，適應(yīng)中小學(xué)生游客的特質(zhì)，設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)，吸引更多的人關(guān)注消防安全。項(xiàng)目改造內(nèi)容包括：改造觸摸屏的軟件，增加消防知識(shí)有獎(jiǎng)問(wèn)答的模塊（人機(jī)界面），并保留原有的場(chǎng)館導(dǎo)游功能；改造觸摸屏展架以及安裝內(nèi)置打印機(jī)，為參加有獎(jiǎng)問(wèn)答游客提供兌換憑證。改造后多媒體系統(tǒng)構(gòu)成圖（軟件框架）如上。

改造后的多媒體查詢系統(tǒng)，吸引了游客的注意，讓公眾和游客在查詢過(guò)程中，在多媒體的交互、趣味過(guò)程中掌握更多的消防安全知識(shí)。

3.2 增加語(yǔ)音識(shí)別功能，擴(kuò)展人機(jī)交互方式

一般的多媒體觸摸屏系統(tǒng)采取觸碰的形式，對(duì)系統(tǒng)做出指示。為了擴(kuò)展人機(jī)交互方式，東莞科技館在多媒體查詢系統(tǒng)上增加了語(yǔ)音識(shí)別功能，讓一般的人機(jī)交互（主要依托觸摸屏或鍵盤(pán)），變成有趣味的人機(jī)交互（主要依托語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)）。

1）語(yǔ)音系統(tǒng)簡(jiǎn)介（見(jiàn)下圖）。通過(guò)該多媒體視頻，可強(qiáng)化系統(tǒng)的知識(shí)性。

2）語(yǔ)音交互問(wèn)答系統(tǒng)簡(jiǎn)介（如下圖）。通過(guò)該多媒體程序，可讓游客進(jìn)行多種選擇。

在通過(guò)上述的系列改造之后，到東莞科技館的游客明顯地比改造前對(duì)多媒體觸摸屏系統(tǒng)產(chǎn)生更大的興趣，更加關(guān)注多媒體觸摸屏系統(tǒng)。這對(duì)充分發(fā)揮觸摸屏系統(tǒng)的功能作用，對(duì)我們開(kāi)展傳播科學(xué)知識(shí)活動(dòng)，都產(chǎn)生了重要的、積極的作用。

4 多媒體觸摸屏系統(tǒng)在科技展覽場(chǎng)館的改造方向

1）硬件構(gòu)成方面，可綜合利用現(xiàn)有的PLC控制、計(jì)算機(jī)控制等，硬件性能將更加優(yōu)越，更加適應(yīng)多媒體軟件發(fā)展的需要。如，硬件設(shè)備向一體機(jī)的方向進(jìn)行發(fā)展，硬件設(shè)備更小、性能更加優(yōu)越，適合更多的公眾場(chǎng)所；

2）系統(tǒng)功能方面，可綜合利用現(xiàn)有的多媒體技術(shù)、語(yǔ)音技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)等，增強(qiáng)人機(jī)交互的方式，提升系統(tǒng)的趣味性，讓公眾在獲取信息的同時(shí)感覺(jué)到快樂(lè)。如，深入開(kāi)發(fā)圖像識(shí)別技術(shù)作為多媒體觸摸屏系統(tǒng)人機(jī)交互的另一種方式；

3）觸摸屏材料應(yīng)用方面，將朝著多點(diǎn)觸摸、反應(yīng)更加靈敏的新型屏幕材料的方向發(fā)展。如，使用更大面積的電容屏或者其他新型材料的屏幕。

[1]張龍，張錦，周傲英，胡運(yùn)發(fā).圖書(shū)館可視化多媒體觸摸屏導(dǎo)讀與查詢系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2001，37(22).

[2]馮燦輝.嵌入式人機(jī)交互系統(tǒng)的物理層分析與設(shè)計(jì)[J].華南理工大學(xué)，2004.

[3]東莞市科學(xué)技術(shù)博物館員工必讀——技術(shù)培訓(xùn)教材.東莞科技館出版，2005.

[4]陸林.基于ARM9的大型觸摸屏控制器的研究與開(kāi)發(fā).江南大學(xué)，2008.

[5]湯松齡.電子產(chǎn)品之觸摸屏技術(shù)淺析[J].家用電器，2009，5.

[6]Niladri Roy .觸摸屏顯示技術(shù).中國(guó)國(guó)防科技網(wǎng)，2010，3.

TP39

A

1674-6708（2011）48-0004-02

李永廣，工作單位：東莞市科學(xué)技術(shù)博物館，職務(wù)：館長(zhǎng)助理、展教部部長(zhǎng)，研究方向：博物館管理