LED在自然用户界面中有着怎样的重要性

像Apple iPhone或HTC Droid Incredible这样的流行智能手机，像Nintendo Wii这样的游戏机，甚至像最近发布的iPad这样的平板电脑都有助于激发可能是人机交互的革命。

Wii用户不是操纵鼠标指针或屏幕上的标签，而是通过三维空间移动控制器，具有敏感多点触摸屏的Droid Incredible用户可以滑动，展开和选择对象以非常直观和自然的方式。

这些设备都使用自然用户界面（NUI）的一种或另一种形式来提供更大的控制和交互深度。而且，有趣的是，LED技术正在帮助将NUI革命带入其他设备。

Touch Computing

具体而言，消费者习惯于在iPhone中捏，推或放置物体或Android应用程序很快就会想知道为什么他们不能与他们的PC进行类似的交互。例如，为什么用户可以获得任意数量的iPhone应用程序，允许他们用指尖对照片进行排序，但笔记本电脑和台式机需要鼠标指针？

一项名为“沮丧的全内反射”（FTIR）的技术，通常依赖于大量的红外（IR）和可见光LED，因此开发多点触控NUI LCD计算机显示器甚至计算机表都是可行且经济的类似于微软的Surface。

这种多点触控计算不仅允许个人用户以更自然的方式工作，而且还允许协作。例如，上述Microsoft Surface专门设计为允许多个用户同时与其进行交互，甚至可以来回滑动或推送元素以及用户之间。

这种可共享和可触摸的计算机界面可以成为会议室，建筑绘图应用程序，甚至是面向细节的制造环境中非常有效的工具，用户可以在耐用的桌面显示器上管理原理图。

折射率是真空中的光速除以介质中的光速。折射率的变化越大，折射点处的弯曲越大。

沮丧的全内反射

全内反射是一种光学现象，当光线或光束从空气中传播出来时，其波前相对快速地移动到某些更高密度的介质，如水，玻璃或丙烯酸，它具有较低的折射率，意味着光线移动得更慢。这种折射率约为1.492的空气过渡使光束弯曲，改变其出射角，使光束从介质的远边界反射回来，反射回介质而不是折射和逃逸。实际上，在全内反射中，一束光被捕获在介质内部。

但是通过触摸它来向介质施加压力会阻碍这种内部反射，允许一些光线折射并在接触点对面逃逸。这些逃逸的光线创造了一个“斑点”的光，可以在多点触摸屏应用程序中测量和跟踪。

LED在多点触控计算中的作用

LED提供最有效的FTIR实现，并以两种不同的方式使用。

首先，在典型的FTIR触摸屏设计中一块亚克力板，通常厚度为四分之一或半英寸，被红外LED包围。这些LED将红外光照射到丙烯酸介质中，从而建立全内反射。使用IR是因为其波长可以容易地与LCD所需的可见光谱分离，而且人类用户不会看到它，因此不会干扰计算机监视器的外观。

当用户接触介质时，会产生挫折点，释放红外线以逃离材料另一侧的丙烯酸介质。如上所述，这种逃逸的IR光产生了明亮的发光物体（“斑点”），其可以用IR相机捕获，可能使用CMOS图像传感器或CCD。

摄像机为跟踪软件提供blob的位置，大小，方向和速度，例如NUI Group提供的免费开源社区Core Vision 1.3解决方案。

根据处理器功率，LED，丙烯酸和图像传感器的这种简单组合应该能够同时监控数十甚至数百个斑点。现在这是多点触控。

接下来，添加一个LCD。由于LCD在使用时从背面有效透明，因此LCD可以放置在丙烯酸介质和相机之间。向下看通过触摸式计算机的用户将看到液晶显示器，但触摸丙烯酸表面（或像硅橡胶这样的“柔顺表面”，这通常被添加以使触摸介质更敏感。）

LCD需要强大的功能背光，这又需要LED。在触摸式计算机的示例中，背光LED不能直接放置在LCD后面，因为这会阻挡IR相机。相反，它们被放置在相机室周围。

FTIR和LED是一个强大的组合，有望为新的和强大的触摸计算形状因素带来丰富的计算机 - 人机界面。随着用户对触摸友好型移动设备的熟悉程度越来越高，他们可能会在桌面和桌面应用程序中寻求类似的体验。