显示屏经过多年的发展已经从原来单纯的具有显示作用转变为现在兼具触控与显示的功能。过去十余载，我们从手机上看到了科技的发展进步，在日常生活中常见的显示屏也纷纷加入了触屏功能，让其功能更加多样可控。如今，“触屏技术”也逐渐从实体屏幕转向投影，毫无疑问，依靠墙体或平面投射显示的触控投影在未来也拥有相当广阔的应用空间。
我们在外国的科技大片中经常能够看到主角在空中操控着一个又一个“屏幕”，就像钢铁侠在设计“战衣”时一样。在没有实体按钮的情况下，点击“虚拟键盘”，屏幕的显示就会跟随其操作出现变化，相当神奇。在没有实体按钮或无线发射器操作的情况下，电脑主机怎么能够接收到他们进行操作？让人非常感兴趣。而在近两年来，这种“匪夷所思”的操作已然成为了现实。
触控投影的组成
据笔者了解，全球首款智能触控式投影仪是2009年InFocus（富可视）制造的。一般来说目前出现的触控投影系统都主要由以下几个部分组成：第一部分：信号采集部分，根据互动需求进行捕捉拍摄，捕捉设备有红外感应器、视频摄录机、热力拍摄器等；第二部分：信号处理部分，该部分把实时采集的数据进行分析，所产生的数据与虚拟场景系统对接；第三部分：成像部分，利用投影机或其他显像设备把影像呈现在特定的位置，显像设备除了投影机外，等离子显示器、液晶显示器、LED屏幕都可以作为互动影像的载体．第四部分：辅助设备，如传输线路，安装构件，音响装置等。
使用者的触摸是如何检测的
以索尼“黑科技”Xperia Touch为例，该投影仪能把任意表面变成触屏，让你隔空触控并且能够和朋友共同使用，整个投影屏幕大小可以达到23英寸到80英寸之间。Xperia Touch还内置了音响。当然，让众多人好奇的是它的原理和实现方式，它集合了索尼众多工程师的智慧和技术。
它的的运作原理首先是通过捕捉设备（感应器）对目标影像（如参与者）进行捕捉拍摄，然后由影像分析系统分析，从而产生被捕捉物体的动作，该动作数据结合实时影像互动系统，使参与者与屏幕之间产生紧密
结合的互动效果。投影机投射的光线是可见光部分，它的红外部分被它内部的过滤膜过滤掉了，这样对于摄像机来讲它看不到投影机投射的内容，如果红外线如果强的话，摄像机就可以看见人体了。
怎样加强摄像机看到的物体的图像呢，幸运的是市场上这样红外主动发射技术已经很成熟了，例如监控市场上卖的那种夜视摄像头就可以发射近红外(850nm)，功率更大的有专门的远距离红外灯，目前夜视摄像头技术也比较成熟，根据内部组件大小的改变，它甚至可以达到80m的距离。夜视摄像头主动发射红外，然后ccd（电荷耦合器件图像）传感器接受红外，那么互动投影中最难的部分，人体与背景虚拟对象的分割就解决了，摄像机得到的是一副黑白的单色背景的包括人的图像。下一步，检测人体的运动，采用图像差分技术，差分就是把摄像头得到的连续两帧的图像进行相减，那么得到的是什么呢，得到的是运动的部分，所以说只要人在动，差分就会把动的部分截取下来。接下来就是分析得到的数据了，再将虚拟部分投射出来了。
当然复杂的互动投影不只是这些技术，这些只是最基本的原理了，其间还涉及到摄像机的标定，光流法寻找运动方向,性能的优化处理，特殊的效果。通常来说，触控投影一般拥有其独特的光学影像交互技术，只是几实现的原理上些许的不同，但最终都能够实现“触屏投影”的效果。
就像刚才聊到的Xperia Touch一样，它的内部拥有多个传感器，可以检测周围环境的湿度和温度，此外还内置GPS和电子指南针传感器，同时还支持蓝牙4.2，并且还支持NFC功能，这些功能中，有相当一部分是组成“触控”的条件。
Xperia Touch
由于Xperia Touch的信号输入是不需要借助外置发射器协助的，它在实用性方面显然更为简单灵活。此外，市面上还有使用其它交互方式的触控投影，例如借助外置红外线发射器形成交互的。这些发射器通常会做成笔的形状方便使用，当使用者拿起触控笔进行操作时，它的信号便会立刻被这支触控笔内置的光处理单元捕捉到。在捕捉后，再经由操控笔内部的红外信号发射器传达到投影仪内，由此进行人机之间的交互。
市面上的触控投影
SONY Xperia Touch
这款产品是SONY在2016年IFA大会上发布的“黑科技”产品，，该机当时凭借小巧的体积、炫酷的隔空触控技术，给外界留下了深刻的印象。而在2017年年末，索尼也正式面向中国市场发布了这款产品，并正式命名为Xperia Touch。索尼Xperia Touch从发布到上市，也有一段时间了，相信很多关注索尼的朋友都看过这款产品的宣传视频，对于Xperia Touch也有了一定的认识。
Xperia Touch的机身设计非常小巧，从外观设计上我们还是能看到索尼讲究的“做工优良”，菱形网格状外观搭配圆弧的外观处理方法，给人带来简单、大气的感觉、可以适应各种场合使用。该机的重量不到1kg，连续播放影片的时长大约一小时时间。 Xperia Touch的正面为投射镜头和红外线侦测装置，在镜头外侧覆盖了一层透明黑色面板、而底部设计有索尼的logo “”SONY“。 在机身的上方设计了控制区域，电源键、镜头、音量键及NFC感应。
Puppy Cube触控投影
Puppy Cube是小狗机器人发布的首款AI触控投影，无需屏幕，可以将任意平面秒变触摸屏，且支持10点触控。
作为一款全新交互式家用投影，Puppy Cube有卧投和立投两种模式，最大可投射出100英寸巨幕，720P物理分辨率，支持4K高清片源硬解和HDR高动态范围技术，具备自动对焦、自动梯形校正、双频WIFI、蓝牙4.0等实用功能，此外Puppy Cube还兼容DLNA、AirPlay、Miracast等主流无线投屏技术，其内置的锂电池，续航时间为150分钟。Puppy Cube投影搭载内部搭载安卓系统，内置的科大讯飞AIUI，支持AI语音交互，可在线控制家电和家居设备。
Treee 触控投影仪
这款触控投影的特点在于便携性，它可以瞬间把墙壁、桌面等任何不透明表面变成可触控的巨屏，但需要使用用配套的触控笔才能进行操作。在使用方面，可连网（WI-FI、有线均可）、可触控、可连手机、电脑同屏、内置音响喇叭、小巧超便携，随时随地都能拿出来用，其最大投影面积为150英寸，同样地这款触控投影也是采用了安卓系统。
当然，市面上还存在不少触控投影产品，笔者就不一一列举了。
触控投影的现实应用
触控投影的创新应用互动投影技术最早应用领域是互动多媒体教育领域，让教学慢慢淡化着传统粉笔教学模式，大大的增加了教学的方便和丰富了教学的内容。通过投影技术和触摸技术可以有效的将消费者与屏幕之间互动起来，这种全新的互动体验感受无论是从视觉上面还是体感上面都能
大大吸引着人们的眼球互动投影技术。
作为一种虚拟现实技术和动感捕捉技术，毋庸置疑在未来拥有广阔的发展空间，体验者在操控虚拟影像的过程中很自然地接受了现实环境中传递出的信息内容与元素。
触控互动的投影系统可以提供多种信息包括人们所想或所需的各种画面和图案，以其独特的方式来表达的新型的广告形式，同时还打破了传统静态广告毫无娱乐性的传统悬挂风格，有很好的宣传效果。
从技术层面来说，互动投影系统运用的技术为混合虚拟现实技术与动感捕捉技术，是虚拟现实技术的进一步的发展。虚拟现实是通过计算机产生三维影像，提供给用户一个三维的空间并与之互动的一种技术。通过混合现实（MR），用户在操控虚拟影像的同时也能接触真实环境，从而增强了感官性。
结语
在近几年来，触控投影技术衍生了大量的产品，但从目前的情况来看，市面上的触控投影依旧还存在着成像颜色浅，触控反馈缓慢之类的缺点。毫无疑问，这些产品是触控投影技术的先行者，笔者也相信触控投影技术在未来拥有更为广阔的应用空间。
（图片来源：网络）
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