Od dotykových displejů k Surface: A brief history of touchscreen technology

Je těžké uvěřit, že ještě před několika desítkami let se technologie dotykových displejů vyskytovala pouze ve sci-fi knihách a filmech. V dnešní době je téměř nepochopitelné, jak jsme kdysi mohli zvládnout své každodenní úkoly bez spolehlivého tabletu nebo chytrého telefonu na blízku, ale tím to nekončí. Dotykové obrazovky jsou opravdu všude. V domácnostech, autech, restauracích, obchodech, letadlech, kdekoli – zaplňují naše životy na místech veřejných i soukromých.

Takového rozšíření se dotykové displeje dočkaly až po několika generacích a několika významných technologických pokrocích. Ačkoli základní technologie dotykových displejů lze vysledovat až do 40. let 20. století, existuje spousta důkazů, které naznačují, že dotykové displeje nebyly realizovatelné přinejmenším do roku 1965. V populárních vědeckofantastických televizních pořadech, jako je Star Trek, se o této technologii mluvilo až v roce 1987, kdy debutoval seriál Star Trek: Nová generace, tedy téměř dvě desetiletí poté, co byla technologie dotykových obrazovek vůbec považována za možnou. Jejich zařazení do seriálu však kopírovalo pokrok ve světě technologií a koncem 80. let se dotykové obrazovky konečně zdály být natolik reálné, že spotřebitelé mohli tuto technologii skutečně využít ve svých domácnostech.

Zobrazit více

Tento článek je prvním dílem třídílného seriálu o cestě technologie dotykových obrazovek od fikce ke skutečnosti. První tři desetiletí dotykového ovládání je důležité reflektovat, abychom skutečně ocenili vícedotykovou technologii, na kterou jsme dnes zvyklí. Dnes se podíváme na to, kdy tyto technologie poprvé vznikly a kdo je zavedl, a navíc probereme několik dalších průkopníků, kteří sehráli velkou roli v rozvoji dotykových technologií. V příštích dílech tohoto seriálu budeme studovat, jak změny v dotykových displejích vedly k základním zařízením pro náš dnešní život a kam nás tato technologie může zavést v budoucnosti. Nejprve však přiložíme prst k obrazovce a přeneseme se do 60. let 20. století.

1960: První dotyková obrazovka

Historici obecně považují za první dotykovou obrazovku ovládanou prstem E. A. Johnsona, který ji vynalezl v roce 1965 v Royal Radar Establishment v Malvernu ve Velké Británii. Johnson svou práci původně popsal v článku s názvem „Touch display-a novel input/output device for computers“ (Dotykový displej – nové vstupně-výstupní zařízení pro počítače), který vyšel v časopise Electronics Letters. Článek obsahoval schéma popisující typ mechanismu dotykového displeje, který dnes používá mnoho chytrých telefonů – to, co dnes známe jako kapacitní dotyk. O dva roky později Johnson tuto technologii dále rozvedl pomocí fotografií a schémat v článku „Touch Displays:

Kapacitní dotykový panel využívá izolátor, jako je sklo, který je potažen průhledným vodičem, například oxidem india a cínu (ITO). „Vodivou“ částí je obvykle lidský prst, který tvoří jemný elektrický vodič. Původní Johnsonova technologie dokázala zpracovat pouze jeden dotyk najednou a to, co bychom dnes označili jako „multitouch“, bylo ještě poněkud vzdálené. Vynález byl také binární v interpretaci dotyku – rozhraní buď kontakt zaregistrovalo, nebo nezaregistrovalo. Citlivost na tlak se objevila až mnohem později.

I bez dodatečných funkcí měl nápad s raným dotykovým rozhraním několik zájemců. Johnsonův objev nakonec přijali řídící letového provozu ve Velké Británii a používal se až do konce 90. let 20. století.

70. léta: Přestože byly kapacitní dotykové displeje navrženy jako první, byly v prvních letech dotykového ovládání zastíněny odporovými dotykovými displeji

. Americký vynálezce Dr. G. Samuel Hurst vyvinul odporové dotykové obrazovky téměř náhodou. Časopis pro absolventy Berea College to popsal takto:

K výzkumu atomové fyziky použil výzkumný tým přetížený Van de Graffův urychlovač, který byl k dispozici pouze v noci. Zdlouhavé analýzy zpomalovaly jejich výzkum. Sama napadlo, jak tento problém vyřešit. On, Parks a Thurman Stewart, další doktorand, použili elektricky vodivý papír ke čtení dvojice x- a y- souřadnic. Tento nápad vedl k první dotykové obrazovce počítače. Díky tomuto prototypu mohli jeho studenti během několika hodin vypočítat to, co by jinak trvalo několik dní.

Hurst a výzkumný tým pracovali na univerzitě v Kentucky. Univerzita se jeho jménem pokusila podat patent, aby tento náhodný vynález ochránila před duplikací, ale kvůli jeho vědeckému původu se zdálo, že mimo laboratoř není až tak použitelný.

Hurst měl však jiné představy. „Myslel jsem si, že by to mohlo být užitečné i pro jiné věci,“ uvedl v článku. V roce 1970, po návratu do práce v Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Hurst zahájil experiment po pracovní době. Ve svém sklepě se Hurst s devíti přáteli z různých jiných oborů pustil do zdokonalování toho, co bylo náhodou vynalezeno. Skupina nazvala svůj začínající podnik „Elographics“ a tým zjistil, že dotykový displej na monitoru počítače představuje vynikající způsob interakce. Jediné, co obrazovka potřebovala, byla vodivá krycí fólie pro kontakt s fólií, která obsahovala osy X a Y. Tlak na krycí fólii umožnil, aby mezi vodiči X a Y proudilo napětí, které bylo možné měřit a indikovat tak souřadnice. Tento objev pomohl založit technologii, kterou dnes označujeme jako odporovou dotykovou technologii (protože reaguje čistě na tlak, nikoli na elektrickou vodivost, a funguje jak se stylusem, tak s prstem).

Oporové dotykové obrazovky jako třída technologií bývají cenově velmi dostupné. Většinu zařízení a strojů využívajících tuto dotykovou technologii najdeme v restauracích, továrnách a nemocnicích, protože jsou pro tato prostředí dostatečně odolné. Výrobci chytrých telefonů v minulosti také používali rezistivní dotykové obrazovky, i když jejich přítomnost v mobilní oblasti se dnes omezuje spíše na telefony nižší třídy.

Elographics se však neomezil pouze na odporový dotyk. Skupina si nakonec nechala patentovat první dotykové rozhraní ze zakřiveného skla. Patent nesl název „elektrický senzor rovinných souřadnic“ a obsahoval podrobnosti o „levném elektrickém senzoru rovinných souřadnic“, který využíval „vedle sebe umístěné listy vodivého materiálu s elektrickými ekvipotenciálními čarami“. Po tomto vynálezu byla společnost Elographics prodána „dobrým lidem v Kalifornii“ a stala se společností EloTouch Systems.

Do roku 1971 byla představena řada různých dotykových zařízení, žádné z nich však nebylo citlivé na tlak. Jedním z nejrozšířenějších zařízení s dotykovým ovládáním byl v té době terminál PLATO IV Illinoiské univerzity – jeden z prvních zobecněných počítačem podporovaných výukových systémů. PLATO IV upustil od kapacitního nebo odporového dotyku ve prospěch infračerveného systému (vysvětlíme za chvíli). PLATO IV byl prvním počítačem s dotykovou obrazovkou používaným ve třídě, který umožňoval studentům dotýkat se obrazovky a odpovídat na otázky.

1980:

Bill Buxton

V roce 1982 vyvinul Nimish Mehta na Torontské univerzitě první multitouch zařízení ovládané člověkem. Nešlo ani tak o dotykovou obrazovku, jako spíše o dotykový tablet. Výzkumná skupina Input Research Group na univerzitě přišla na to, že panel z matného skla, za nímž je umístěna kamera, dokáže rozpoznat akci, když rozpozná různé „černé body“, které se objevují na obrazovce. Bill Buxton sehrál velkou roli ve vývoji vícedotykové technologie (především s nástěnkou PortfolioWall, o které bude řeč o něco později) a Mehtův vynález považoval za natolik důležitý, že jej zařadil do své neformální časové osy počítačových vstupních zařízení:

Dotykový povrch byl průsvitný plastový filtr namontovaný přes skleněnou desku, ze strany osvětlený zářivkou. Pod dotykovou plochou byla namontována videokamera, která opticky snímala stíny, jež se objevovaly na průsvitném filtru. (K prodloužení optické dráhy bylo použito zrcadlo v krytu.) Výstup z kamery byl digitalizován a veden do signálového procesoru k analýze.

Krátce poté byla představena gestická interakce Myronem Kruegerem, americkým počítačovým umělcem, který vyvinul optický systém schopný sledovat pohyby rukou. Krueger představil systém Video Place (později nazvaný Video Desk) v roce 1983, ačkoli na něm pracoval již od konce 70. let. Systém využíval projektory a videokamery ke sledování rukou, prstů a osob, kterým patřily. Na rozdíl od multitouche si nebyl zcela vědom toho, kdo nebo čeho se dotýká, ačkoli software dokázal reagovat na různé polohy. Displej zobrazoval něco, co vypadalo jako stíny v simulovaném prostoru.

Ačkoli nebyl technicky založen na dotyku – spoléhal na „dobu setrvání“, než provedl akci -, Buxton jej považuje za jednu z technologií, která „‚napsala knihu‘, pokud jde o nezatíženou… bohatou gestickou interakci. Tato práce předběhla svou dobu o více než deset let a měla obrovský vliv, přesto nebyla tak uznávaná, jak by měla.“ Krueger se později ve své kariéře stal také průkopníkem virtuální reality a interaktivního umění.

Dotykové obrazovky se začaly intenzivně komercionalizovat na počátku 80. let. Společnost HP (tehdy ještě formálně známá jako Hewlett-Packard) do toho v září 1983 hodila svůj klobouk s modelem HP-150. V roce 1983 se na trhu objevily dva dotykové displeje. Počítač používal operační systém MS-DOS a byl vybaven 9palcovou obrazovkou Sony CRT obklopenou infračervenými (IR) zářiči a detektory, které dokázaly rozpoznat místo, kam uživatelův prst dopadl na obrazovku. Systém stál přibližně 2 795 dolarů, ale nebyl okamžitě přijat, protože měl určité problémy s použitelností. Například šťouchnutí do obrazovky blokovalo další infračervené paprsky, které mohly počítači sdělit, kam prst míří. To mělo za následek to, čemu někteří říkali „gorilí ruka“, což odkazovalo na únavu svalů, která vznikala tím, že uživatel tak dlouho vystrkoval ruku.

O rok později udělala vícedotyková technologie krok vpřed, když Bob Boie z Bell Labs vyvinul první průhledný vícedotykový překryv obrazovky. Jak loni napsal Ars:

…první vícedotyková obrazovka byla vyvinuta v Bell Labs v roce 1984. uvádí, že obrazovka, kterou vytvořil Bob Boie, „používala průhledné kapacitní pole dotykových senzorů překrytých CRT“. Umožňovala uživateli „manipulovat s grafickými objekty pomocí prstů s vynikající dobou odezvy.“

Objev pomohl vytvořit technologii multitouch, kterou dnes používáme v tabletech a chytrých telefonech.

1990: Dotykové obrazovky pro každého!

V roce 1993 se společnosti IBM a BellSouth spojily a uvedly na trh Simon Personal Communicator, jeden z prvních mobilních telefonů s dotykovou technologií. Byl vybaven funkcí stránkování, aplikací e-mailu a kalendáře, plánem schůzek, adresářem, kalkulačkou a náčrtníkem založeným na peru. Měl také odporovou dotykovou obrazovku, která vyžadovala použití stylusu k procházení nabídek a zadávání dat.

Apple v tomto roce také uvedl na trh zařízení PDA s dotykovou obrazovkou: Newton PDA. Ačkoli platforma Newton začala vznikat již v roce 1987, MessagePad byl prvním z řady zařízení společnosti Apple, která tuto platformu využívala. Jak poznamenává časopis Time, tehdejší generální ředitel společnosti Apple John Sculley vlastně vymyslel termín „PDA“ (neboli „osobní digitální asistent“). Stejně jako osobní komunikátor Simon od IBM byl MessagePad 100 vybaven softwarem pro rozpoznávání rukopisu a ovládal se stylusem.

Počáteční recenze MessagePadu se zaměřovaly na jeho užitečné funkce. Jakmile se však dostal do rukou spotřebitelů, začaly se více projevovat jeho nedostatky. Software pro rozpoznávání rukopisu nefungoval příliš dobře a Newtonu se neprodalo tolik kusů. To však Apple nezastavilo; společnost vyráběla Newton dalších šest let a skončila s modelem MP2000.

O tři roky později následovala společnost Palm Computing s vlastním PDA, nazvaným Pilot. Byl to první z mnoha generací osobních digitálních asistentů této společnosti. Stejně jako ostatní přístroje s dotykovou obrazovkou, které mu předcházely, vyžadovaly modely Palm 1000 a Pilot 5000 použití stylusu.

Přístroj PDA společnosti Palm měl o něco větší úspěch než nabídky společností IBM a Apple. Jeho jméno se brzy stalo synonymem pro slovo „obchodní“, k čemuž částečně přispěla skutečnost, že jeho software pro rozpoznávání rukopisu fungoval velmi dobře. Uživatelé používali k zadávání textu, čísel a dalších znaků to, čemu Palm říkal „Graffiti“. Bylo jednoduché se ho naučit a napodoboval způsob, jakým člověk píše na papír. Nakonec byl implementován i na platformu Apple Newton.

Zařízení typu PDA nemusela být nutně vybavena dotykovými obrazovkami typu prst na obrazovce, na které jsme zvyklí dnes, ale přijetí zákazníky přesvědčilo společnosti, že o vlastnictví tohoto typu zařízení je dostatečný zájem.

Koncem desetiletí publikoval postgraduální student Delawarské univerzity Wayne Westerman doktorskou práci s názvem „Sledování ruky, identifikace prstu a akordická manipulace na vícedotykovém povrchu“. Práce podrobně popisovala mechanismy, které stojí za tím, co dnes známe jako vícedotykovou kapacitní technologii, která se stala základním prvkem moderních zařízení vybavených dotykovou obrazovkou.

Westerman a jeho školitel John Elias nakonec založili společnost FingerWorks. Skupina začala vyrábět řadu produktů založených na vícedotykových gestech, včetně klávesnice založené na gestech s názvem TouchStream. To pomohlo těm, kteří trpěli zdravotními postiženími, jako jsou opakovaná zátěžová zranění a další zdravotní potíže. V tomto roce byla také uvedena podložka iGesture Pad, která umožňovala ovládat obrazovku gesty a manévrováním jednou rukou. Společnost FingerWorks byla nakonec v roce 2005 koupena společností Apple a mnozí této akvizici přisuzují technologie, jako je vícedotykový trackpad nebo dotyková obrazovka iPhonu.

2000s and beyond

V předchozích desetiletích se nahromadilo tolik různých technologií, že v roce 2000 došlo k opravdovému rozkvětu technologií dotykových obrazovek. Nebudeme se zde zabývat příliš mnoha konkrétními zařízeními (o těch se více dozvíte, až bude tento seriál o dotykových obrazovkách pokračovat), ale během tohoto desetiletí došlo k pokroku, který pomohl přiblížit technologii multitouch a technologii založenou na gestech masám. Rok 2000 byl také obdobím, kdy se dotykové obrazovky staly oblíbeným nástrojem pro spolupráci při navrhování.

2001: PortfolioWall společnosti Alias|Wavefront založený na gestech

S příchodem nového tisíciletí společnosti vynakládaly stále více prostředků na integraci technologie dotykových obrazovek do svých každodenních procesů. Obzvláště na 3D animátory a designéry byl zaměřen příchod stěny PortfolioWall. Jednalo se o velkoformátovou dotykovou obrazovku, která měla být dynamickou verzí tabulí, jež používají designérská studia ke sledování projektů. Ačkoli byl vývoj zahájen v roce 1999, PortfolioWall byl představen na veletrhu SIGGRAPH v roce 2001 a vznikl částečně ve společné spolupráci General Motors a týmu Alias|Wavefront. Buxton, který nyní působí jako vedoucí výzkumu ve společnosti Microsoft Research, byl hlavním vědeckým pracovníkem tohoto projektu. „Bouráme zeď a měníme způsob, jakým lidé efektivně komunikují na pracovišti a obchodují,“ řekl tehdy. „Gestikulační rozhraní PortfolioWall umožňuje uživatelům kompletní interakci s digitálním aktivem. Prohlížení obrázků se nyní snadno stane součástí každodenního pracovního postupu.“

Stěna PortfolioWall používala jednoduché, snadno použitelné rozhraní založené na gestech. Umožňovalo uživatelům prohlížet a manévrovat s obrázky, animacemi a 3D soubory pouze pomocí prstů. Bylo také snadné měnit měřítko obrázků, načítat 3D modely a přehrávat video. Pozdější verze přidala náčrtky a textové poznámky, možnost spouštět aplikace třetích stran a nástroj pro prohlížení 3D modelů založený na programu Maya, který umožňoval posouvání, otáčení, zvětšování a prohlížení 3D modelů. Z větší části byl produkt považován za digitální korkovou nástěnku pro profese zaměřené na design. Instalace celé sestavy také stála neuvěřitelných 38 000 USD – 3 000 USD za samotný prezentér a 35 000 USD za server.

Stěna PortfolioWall také reagovala na skutečnost, že tradiční média, jako jsou hliněné modely a výkresy ve skutečné velikosti, jsou sice pro proces navrhování stále důležitá, ale pomalu je nahrazují digitální nástroje. Zařízení obsahovalo doplňky, které virtuálně napodobovaly tato hmatatelná média a sloužily jako prezentační nástroj pro designéry, aby mohli předvést svou rozpracovanou práci.

Dalším hlavním tahákem zařízení PortfolioWall byl jeho „awareness server“, který pomáhal usnadnit spolupráci v rámci sítě, takže týmy nemusely být kvůli kontrole projektu ve stejné místnosti. Týmy mohly mít více stěn v různých prostorách a přesto spolupracovat na dálku.

Stěna PortfolioWall byla nakonec v roce 2008 uložena k ledu, ale byla ukázkovým příkladem toho, jak gesta v interakci s dotykovou obrazovkou mohou pomoci ovládat celý operační systém.

2002: V roce 2002 společnost Sony představila plochý vstupní povrch, který dokázal rozpoznat více poloh rukou a dotykových bodů najednou.

V roce 2002 společnost Sony představila plochý vstupní povrch, který dokázal rozpoznat více poloh rukou a dotykových bodů najednou.

Multitouch technologie měla v hlavním proudu problémy, objevovala se ve specializovaných zařízeních, ale nikdy se neprosadila. Jeden téměř přišel v roce 2002, kdy kanadská společnost DSI Datotech vyvinula zařízení HandGear + GRT (zkratka „GRT“ označovala technologii rozpoznávání gest v zařízení). Vícebodový touchpad tohoto zařízení fungoval trochu podobně jako výše zmíněná podložka iGesture, protože rozpoznával různá gesta a umožňoval uživatelům používat jej jako vstupní zařízení pro ovládání počítače. „Chtěli jsme si být zcela jisti, že HandGear se bude snadno používat,“ uvedl viceprezident pro marketing Tim Heaney v tiskové zprávě. „Proto byla technologie navržena tak, aby rozpoznávala pohyby rukou a prstů, které jsou pro uživatele zcela přirozené nebo intuitivní, ať už je levák nebo pravák. Po krátkém období učení se mohou doslova soustředit na práci a ne na to, co dělají prsty.“

HandGear také umožnil uživatelům „uchopit“ trojrozměrné objekty v reálném čase, což dále rozšiřuje tuto myšlenku svobody a produktivity v procesu navrhování. Společnost dokonce zpřístupnila rozhraní API pro vývojáře prostřednictvím společnosti AutoDesk. Bohužel, jak zmiňuje Buxton ve svém přehledu multitouch, společnosti došly peníze dříve, než svůj produkt dodala, a DSI zavřela své dveře.

O dva roky později Andrew D. Wilson, zaměstnanec společnosti Microsoft Research, vyvinul zobrazovací dotykovou obrazovku založenou na gestech a 3D displej. TouchLight využíval displej se zadní projekcí k přeměně akrylového plastu na interaktivní povrch. Displej dokázal snímat více prstů a rukou více než jednoho uživatele a díky svým 3D schopnostem mohl být použit také jako provizorní zrcadlo.

Dotykový světlomet byl elegantní demonstrací technologie a nakonec byl licencován pro výrobu společnosti Eon Reality, než se ukázalo, že technologie je příliš drahá na to, aby mohla být zabalena do spotřebitelského zařízení. Nebyl by to však jediný počin společnosti Microsoft v oblasti efektní technologie vícedotykových displejů.

2006:

V roce 2006 předvedl Jeff Han na konferenci TED v kalifornském Monterey první veřejnou ukázku své intuitivní, bezrozhraníkové, dotykové obrazovky počítače. Ve své prezentaci Han pohyboval fotografiemi na obřím světelném boxu a manipuloval s nimi pouze pomocí konečků prstů. Fotografie posouval, roztahoval a oddaloval, a to vše s podmanivou přirozenou lehkostí. „Tohle by měl mít Google ve své hale,“ zažertoval. Demonstrace ukázala, že škálovatelnou dotykovou obrazovku s vysokým rozlišením je možné postavit, aniž by bylo nutné utratit příliš mnoho peněz.

Han zjistil, že „robustní“ multitouch snímání je možné pomocí „frustrovaného úplného vnitřního odrazu“ (FTIR), techniky z komunity biometriků používané pro snímání otisků prstů. FTIR funguje tak, že světlo prosvítí kus akrylového nebo plexisklového skla. Světlo (běžně se používá infračervené) se při průchodu mezi horní a spodní částí akrylu odráží sem a tam. Když se prst dotkne povrchu, paprsky se rozptýlí kolem okraje, kde je prst umístěn, odtud termín „frustrovaný“. Vzniklé obrazy vypadají jako bílé skvrny a jsou zachyceny infračervenou kamerou. Počítač analyzuje místo dotyku prstu a označí jeho umístění a přiřadí mu souřadnici. Software pak může souřadnice analyzovat a provést určitý úkol, například změnit velikost nebo otočit objekty.

Poté, co se přednáška na TED stala hitem YouTube, Han založil startup s názvem Perceptive Pixel. Rok po přednášce řekl časopisu Wired, že jeho vícedotykový produkt ještě nemá jméno. A přestože měl několik zájemců, Han řekl, že to byli všichni „opravdu špičkoví klienti. Většinou z oblasti obrany.“

Loni Hann prodal svou společnost Microsoftu ve snaze učinit tuto technologii běžnější a dostupnější pro spotřebitele. „Naše společnost byla vždy zaměřena na případy využití v oblasti produktivity,“ řekl Han pro AllThingsD. „Proto jsme se vždy zaměřovali na tyto větší displeje. Když se řekne produktivita, lidem se vybaví Office.“

2008: Předtím, než se objevil desetipalcový tablet, označoval název „Surface“ špičkový stolní grafický dotykový displej společnosti Microsoft, který byl původně zabudován do skutečného stolu IKEA s otvorem vyříznutým v horní části. Ačkoli byl veřejnosti předveden v roce 2007, myšlenka vznikla již v roce 2001. Výzkumníci v Redmondu si představovali interaktivní pracovní plochu, na které by kolegové mohli manipulovat s objekty tam a zpět. Po mnoho let byla práce skryta za dohodou o mlčenlivosti. Trvalo 85 prototypů, než byl Surface 1.0 připraven k použití.

Jak napsal Ars v roce 2007, Microsoft Surface byl v podstatě počítač zabudovaný do středně velkého stolu, na kterém byl velký plochý displej. Obraz obrazovky se promítal zezadu na povrch displeje zevnitř stolu a systém snímal místo, kde se uživatel dotýkal obrazovky, prostřednictvím kamer umístěných uvnitř stolu a směřujících vzhůru k uživateli. Jak prsty a ruce interagovaly s tím, co je na obrazovce, software Surface sledoval dotykové body a spouštěl správné akce. Surface dokázal rozpoznat několik dotykových bodů najednou, stejně jako objekty s malými „domino“ nálepkami, které k nim byly připevněny. Později ve svém vývojovém cyklu získal Surface také schopnost identifikovat zařízení pomocí RFID.

Původní Surface byl představen na konferenci All Things D v roce 2007. Ačkoli mnoho jeho designových konceptů nebylo nových, velmi efektivně ilustroval reálný případ použití dotykových obrazovek integrovaných do něčeho o velikosti konferenčního stolku. Microsoft poté přivezl 30palcový Surface, aby jej předvedl na veletrhu CES 2008, ale společnost výslovně uvedla, že se zaměřuje na „oblast zábavních obchodů“. Surface byl navržen především pro použití komerčními zákazníky Microsoftu, aby si spotřebitelé mohli tento hardware vyzkoušet. Společnost navázala spolupráci s několika hotelovými resorty zvučných jmen, jako jsou Starwood a Harrah’s Casino, aby technologii předvedla v jejich vestibulech. Společnosti jako AT&T použily Surface k předvedení nejnovějších telefonů spotřebitelům vstupujícím do jejich kamenných prodejen.

Společnost Microsoft označila rozhraní Surface spíše než jako grafické uživatelské rozhraní (GUI) jako přirozené uživatelské rozhraní neboli „NUI“. Toto slovní spojení naznačovalo, že technologie bude koncovému uživateli připadat téměř instinktivní, stejně přirozená jako interakce s jakýmkoli hmatatelným předmětem v reálném světě. Fráze také odkazovala na skutečnost, že rozhraní je řízeno především dotykem uživatele, nikoli vstupními zařízeními. (Navíc NUI – „new-ey“ – tvořilo výstižnou, marketingově přívětivou zkratku.)

V roce 2011 se Microsoft spojil s výrobci, jako je Samsung, aby vyrobil elegantnější a novější stolní hardware Surface. Například Samsung SUR40 má 40palcovou LED diodu s rozlišením 1080p a drasticky snížil množství vnitřního prostoru potřebného pro mechanismy dotykového snímání. Při tloušťce 22 palců byl tenčí než jeho předchůdci a zmenšení rozměrů umožnilo namontovat displej na stěnu, místo aby vyžadoval stůl pro umístění kamery a senzorů. V době uvedení na trh stál přibližně 8 400 dolarů a používal systém Windows 7 a software Surface 2.0.

Loni společnost tuto technologii přejmenovala na PixelSense, jakmile Microsoft představil spotřebitelům svůj nesouvisející tablet Surface. Název „PixelSense“ odkazuje na způsob, jakým technologie skutečně funguje: na infračervené podsvícení je umístěno ochranné sklo citlivé na dotyk. Při dopadu na sklo se světlo odráží zpět k integrovaným senzorům, které toto světlo převádějí na elektrický signál. Tento signál se označuje jako „hodnota“ a tyto hodnoty vytvářejí obraz toho, co je na displeji. Obraz je poté analyzován pomocí technik zpracování obrazu a tento výstup je odeslán do počítače, ke kterému je připojen.

PixelSense má čtyři hlavní součásti, které tvoří jeho technologii: nevyžaduje ke své činnosti myš a klávesnici, může s ním komunikovat více uživatelů najednou, dokáže rozpoznat určité objekty umístěné na skle a má více kontaktních bodů. Název PixelSense by se dal také připsat zejména poslednímu bodu – každý pixel skutečně dokáže rozpoznat, zda došlo k dotykovému kontaktu.

Ačkoli by se jednalo o úžasný doplněk obývacího pokoje, Microsoft nadále prodává hardware Surface spíše jako obchodní nástroj než jako spotřebitelský produkt.

Dotyk dnes – a zítra?

Nelze to podcenit – každá z těchto technologií měla monumentální dopad na pomůcky, které dnes používáme. Vše od našich chytrých telefonů přes trackpady notebooků až po tablety WACOM lze nějakým způsobem spojit s mnoha vynálezy, objevy a patenty v historii dotykových technologií. Uživatelé systémů Android a iOS by měli poděkovat E. A. Johnsonovi za kapacitní dotykové smartphony, zatímco restaurace mohou poslat pozdrav Dr. G. Samuelovi Hurstovi za odporovou dotykovou obrazovku na jejich pokladním systému (POS).

V příštím díle našeho seriálu se hlouběji ponoříme do dnešních zařízení. (Jak vůbec ovlivnila práce společnosti FingerWorks tato iZařízení?) Ani rokem 2011 však historie neskončila. Probereme také, jak někteří současní hlavní hráči – jako Apple a Samsung – nadále přispívají k vývoji dotykových gadgetů. Nepřetáčejte ten prst, zůstaňte naladěni!