解释DIY

DIY是"Do It Yourself" 的英文缩写，就是自己动手做。DIY兴起于近几年，逐渐成为一种流行。简单来说，DIY就是自己动手，没有性别、年龄的区别，每个人都可以自己做，利用DIY做出来的物品自有一份自在与舒适。
DIY起源于欧美，已有50年以上历史。在欧美国家，由于工人薪资非常高，所以一般居家的修缮或家具、布置，能自己动手做就尽量不找工人，以节省工资费用。
国外DIY产品公司通常有一系列相配合的资讯，如：材料、工具等，另外，产品所附的说明书非常详尽，自己动手做的过程不会有任何困难，而DIY产品的配件在超市就可轻易购得，因此，DIY产品就像是一般商品一样，随处可买得到。
DIy有标准么？没有，没有标准就是Diy最大的标准。这是追求个性的表现。
DIY什么配件好？属于自己的适合自己的就是最好。

DIY（6）：发挥多点触摸的有趣

了解了各种 Multitouch Table 的制作方式、瞭解了 DI (Diffused Illumination) 的制作方式、也知道了 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 的制作原理、最后也会自己动手制作自己的红外光摄影机了，然后你建立起了你自己的桌面，还看到了清晰到不行的手指头。因为你的热情，所以，现在你已经在梦想旁边了，只差最后一步了! 让我们一起完成它吧!

了解了 TouchLib 的一些特性，不过似乎不是完全的了解，现在让我来解释一下每个窗口。

你的最终目的就是要借着调整参数，让 “rectify4” 这个视窗里面的东西只剩下手指，也就是说，手指以外的杂讯都应该要被滤掉，而当你手指没放上去时它应该是要是全黑的才是。你试着拉一拉那个滑动条就会知到每一个参数是怎么运作的。不过有些地方总是会一直有 “稳定的杂讯” 这该怎么办呢?没关系，你试着按一下键盘上面的 “b” 键，程式就会执行去把 “背景给移除”，也就是所谓的稳定杂讯。按下 “b” 键之后你要观察一下”rectify4” 这个视窗里面是不是还是全黑，还是过了一阵子还是有杂讯跑出来，如果是后者的话。你就必须要调整你的光源、你的硬体 (架子) 之类的，因此为了避免不必要的外在干扰，通常来说还是把 Table 给密封起来好。
如果你的 “rectify4” 视窗在你的手指头放上去后只会看到你的手指，并没有其他的杂讯的话，就可以进入下一个步骤。不过在进入下一个步骤时，请在你想要作用的区域内测试手指头是否可以被红外线摄影机 (IR Camera/Webcam) 给看到，也就是说在 “rectify4” 视窗当中可以看到你的手指–在你所希望的作用范围内。如果不行的话，请调整光源或是设定之类的。

指定作用范围跟萤幕的对应
这一步有一个专门的术语，叫做 Calibration (校正)。在这一步当中我们要把你在 “压克力桌面” 上的作用点配对到实际萤幕上面所应该要显示的位置。也就是说，如果你手指投移到作用区域的右上角，你应该也希望在萤幕上面老鼠的鼠标会跑到右上角去。所以，这一步就是要做这一件事。上面的一步，我们已经确定没有干扰因素了，这时候按下 “Enter” 键，就会进入到校正的模式。

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你会看到如上图的画面，在右上角的红色方框里面会显示你红外线摄影机 (IR Camera/Webcam) 所看到的东西，一共有 20 个点把萤幕分成了 12 等分。所以对于要做 Multitouch 触控板的人，这就是为什么我要你把纸上画出 12 等分的原因。
如果你是有投影机的人，你会在你的压克力的投影幕上面看到这个画面，依顺序按压红点，每一次一个红点确认后，红点就会自动跑到一下点去，你就依顺序把它给按压完毕。而这 20 个点就会跟你萤幕上面的 20 个点配对在一起，当你的手移到点跟点之间，它就会内插把它应该属于配对的位置算出来。如果你在按压的当中，点因为杂讯自己跑去下一个点，你可以按键盘上面的 “r” 键让它倒退回来。这一个步骤很重要。因为如果没校正好，你手移动的位置，跟萤幕上面应该要移动的位置看起来会很不搭。

对于没有投影机的人，你要在自己的描图纸上面画出作用区域，并分成 12 个等分，然后一样依序按压应该要对应的点。如果点自己偷跑了 (也就是杂讯干扰)，请按键盘上面的 “r” 键让它倒退回来。最后当你全部按压完毕后，就可以在萤幕上面移动你的手指，你的点应该会很准确才是。

如果你的点已经很准确了，按键盘上面的 “ESC” 退出，然后这些设定会被储存到 “config.xml” 里面去。
Multitouch 软体

太好啦! 终于可以开始玩了! 现在到 “TouchLib” 夹子里，开启 “demo_smoke.exe” ，你就可以用手玩 Smoke啰! 就像是下面 Demo 一般:
关掉 Smoke，开启 “mousedriver.exe“，那你的面板瞬间就变成了单点触控面板了。现在，我们要玩一些更好玩的了! 到这边下载 Mark van Wijnen 所制作的 Multitouch 拼图程式，下载完后，解压缩。你会看到一个叫做 “PuzzleGame.swf” 的档案，直接执行它似乎无用。那我们该怎么玩它呢? 这要做一些设定，首先你到这个网址下面，你会看到如下的设定画面:

MMA 这个图片/影像管理软体给跑起来、水波纹软体、Audio 软体、连 Launcher 也有，真是一堆软体任你玩。
现在你到达了一个梦想的终点了，不过，一个结束的终点是另外一个起点的开始，把玩了这么多别人的 Multitouch 的程式，你是不是也很手痒想开始自己写一个了呢? 还等什么! 快动手吧!

DIY（5)：制作多点触摸桌子

关于多点触摸桌子的制作方式、背光照明的制作方式、全内反射的制作原理都已经介绍过了，自己可以动手制作自己的红外光摄影机了! 制作一个多点触摸桌子已经不是问题了，不过我们还是再回顾复习一下介绍的材料:
•一个透明（桌面）板材
•红外光投光器 (IR Illuminator)
•投影机 (Projector)
•屏幕(Screen)
•红外视频识别仪
•桌体
•反光镜 (如果要做大一点的 Mulitouch Table，需要把投影机的光线反射一下)
•专业红外滤波器
•一个高配置电脑
•Touchlib(侦测手指的软体)
前五个材料大家已经了解了，再来看一下其他材料。

架子
有了桌面，当然要用桌体把我们的桌面撑起来，由于我开始原型是迪诺普提供的30*60cm 的桌体，所以我要弄一个桌子把它给架起来。
上图就是我的第一个桌体图。
因为桌子里要放置我们各种需要的各种部件如果桌子是封闭起来的话外观就会美观多了。

反射镜
在上面的图中你会看到有个反光镜，目的是要让投影出来的画面加大。反射镜有些注意要点，普通的镜子是可以用，但是因为普通的镜子的镀面是在后面，因此光线进到玻璃里面可能会先折射一下，这样子可能就会在萤幕上面产生鬼影。不过，普通镀面在后面的镜子没发生过这个问题。为了显示专业水平，还是要用镀面在前面的镜子，可以除去不必要的折射问题。

红外视频识别仪
这个不一定要配置，在这里也不做过多介绍了。

一个高配置的电脑
高配置的电脑在这里做影像处理，图像是辨认你的手指头位置，还要做程式的图形运算，条件好的话电脑一定要高配置，有独立显示卡是最好的，然后有个 1 GB 以上的 内存，中央处理器 也不要太次 。

设置
可以看到投影机打出来的画面经过反射镜投影到背投影板上面去。然后在反射镜的左右两边有两个红外光投光器 (IR Illuminator) ，手指的反射光源会被红外线摄影机 (IR Webcam) 所接收。现在了解一下摄影机跟摄影机之间关系的设置。
如果摄影机镜头看到的部分是灰色的范围，而投影机所打出来是白色的范围，一定要让摄影机所看到的范围大于或是等于投影机所打出来的范围。因为投影的范围就是的作用范围，所以作用范围里面的手指移动一定要被你的摄影机给看到。红外线投光器要怎么才能打的均匀呢？这个自己可以调一下。当然可以自己制作多触控屏幕。切记，作用范围内的手指移动一定要被摄影机给观察到。自己可以把作用范围先用笔画出来，然后分成 12 等分，看是要 4:3还是 16:9 的萤幕。
TouchLib
设置好桌子后就可以尝试自己的多点触控界面了，这也是辛苦半天所期盼的。这时，你要先去下载 TouchLib 回来。除了TouchLib ，还要一些其他的辅助东西类似：Flash Player 9 、Visual Studio 2005 SP1 x86 redistributable package、 Java 1.6+ (Download) 。安装OK后，去解开的 TouchLib 夹子下面，有一个档案，叫做 “Config.bat“，赶快按下去执行。如果前面都安装好的话你会看到几个视窗如下:

在视窗里面可以看到你的手了，感觉自己很佩服自己了吧？通过调整参数来调整摄像机看到的范围。视窗里只看到你的手才对。最右边下方的视窗是最后程式会吃进去的结果。结果你可能会发现你怎么调都不对，这是因为背照光打光本来就很难做到完全均匀，以及手指跟手掌的距离本来就有点近，因此手掌的部份也会被反射红外光，可是要的是手指，其他的干扰怎么移除呢? 其实，这个设定是给全内反射因此，你无论怎么调应该都很难达到理想状态，除非你打光打得很均匀。所以，如果你是用背照光，需要设定一些参数。将设定置换好以后，再把“configbat”给执行下去，可以看到刚才不一样的结果，现在再把手放上去发现手指已经很清晰了。到这里证明离结果已经没几步了，下一篇继续介绍如何用软体做萤幕校正和一些有趣的软体。

DIY(4)：制作DI 桌子和改造摄影机

我们已经了解了FTIR (Frustrated Total Internal Reflection)，不过由于我是用 DI(Diffused Illumination) 来实作，因此在 DI (Diffused Illumination) 的实作上面的细节可以清楚描述。所需材料
所需要准备的材料如下:
一个透明材质 (压克力)
红外光投光器 (IR Illuminator)
投影机 (projektar）

投影布幕 (Diffuser)
红外线摄影机 (IR Camera/Webcam)
木材 (拿来做桌子，如果你要用别的材料也可以)
反光镜 (如果要做大一点的桌子，需要把投影机的光线反射一下)
Lee Filter （李滤波器）(不一定要，我会解释这样做什么用)
你的个人电脑
TouchLib (侦测手指的软体)
让我们一个一个来解释吧。

一、透明材质 由于需要一桌子可以让红外光反射回去，因此我桌子必须要是透明的材质，选用压克力，因为压克力还是便宜的。我一开始的桌子所做的面板大小是 30*40 cm，第二个原型则是 67*50 cm。

二、红外线投光器
我看到很多 DI (Diffused Illumination) 的设置，让我最惊讶的是，它们的红外线投光阵列都是大砲级的。 桌子想要放在阳光照到的地方，也就是说他要克服太阳的红外光，因此他向上打上来的红外光要比太阳照下来的红外光强很多才可以。

三、投影机
这大概是里面仅次于 PC 最贵的材料。当然，我们不能 DIY 一个投影机所以，你只能去买一台，或是借一台。因为作者平时人缘还算可以，因此就借到投影机了。有读者跟我反应说投影机难以取得，所以，我在稍后会介绍无投影机版的作法。不过这就不是多点触控桌，而是多点触控面板啰。感觉还是会有一段距离的差距 (这在 HCI 着名的大师 Bill Buxton 的书中 Direct Manipulation interfaces 中会讨论到)，因此，如果能够的话，还是弄一台投影机来吧，这样子比较会有 WOW 的效果。

四、投影布幕 (Diffuser)
投影布幕不只是要将影像呈现出来，还肩负着要把红外光线散射开来的功用。这边一开始你可以挑选描图纸来做你的投影布幕 (Diffuser)。所表现出来的效果来说还算是及格。进阶一点之后，你可以试着去买一些比较专业的投影纸，或是投影背板。而比较常用的投影纸有两个，一个是在 Jeff Han 的 FTIR 的原始 Paper 当中的 Rosco Grey，另外一个是 Lee Filter 225 号。后面的两个都是比较专门的材料，没有特别专门的门路似乎还问不太到。
有些人可能会有疑惑，一定是要投影布幕 (Diffuser) 吗? 是的，这是必须，因为投影布幕有几个用处，他必须要呈现投影机打上来的影像，除此之外，它要散射光源。另外，这个布幕必须要让红外光可以穿透，因为用 DI (Diffused Illumination) 来实作的话，是要让红外线摄影机可以看到你手反射回来的红外光线。

五、红外线摄影机 (IR Camera/Webcam)
红外线摄影机是要用来侦测从手反射回来的红外光，你可以不用真的去买一个红外线摄影机，你可以用 摄像机来改造就可以了。在选择摄像机 时，请务必注意几点事情。第一点，你所选择的 摄像机必须是定焦的摄像机，也就是说，你的摄像机不会是追踪人脸的，因为那会变成不定焦，焦距会随着侦测到的东西而改变，这样子我们的镜头所吃入的东西就极端不稳定。第二点，一般的摄像机都会有红外过滤器（IR Filter），用来过滤红外光 (IR) ，我不知道为什么需要红外过滤器（IR Filter），而在选择摄像机时，你需要注意一下它的过滤器是怎么安置的。

如何制作红外线摄影机 (IR Webcam)，你可以看用罗技的摄像机来改造，里面有红外过滤器（IR Filter），这个红外过滤器（IR Filter）就直接镀在镜头上面，所以你必须要用工具来把它磨掉，磨掉之后，还要重新抛光。所以，你选择摄像机时，要注意一下型号，看看IR Filter 是不是直接镀膜在镜头表面，如果是的话，就放弃它吧。我们要选择省力的方式啊! 我选择 Microsoft VX-1000，因为它的 IR Filter 是一片玻璃，你只要把 Webcam 拆开，然后把镜头后面的 IR Filter 取出来就可以了。为了让大家都可以自己动手做多点触控桌，现在就以 VX-1000 拆解来做说明，如果你已经了解并可以自己拆解的话，你可以跳过这一段。
**分解开始**
开始之前，请先准备好你的螺丝起子。
这就是我们的摄影机，它将要担负最重要的任务啊!
我们将摄影机转到侧面，会看到一个软垫，把它戳出来就是了。
戳出来的结果，然后把螺丝转出来。左边做完换右边。 当你把两边的螺丝转起来后，摄影机主体就跟架子分离了，然后你会看到两边有着两个橡胶环，当然是要把它拿起来。
摄影机的后面还有一个螺丝，别忘记了。
拆解下来的零件，请妥善放好来，你等会儿还要把它组回去。
然后把你的 摄影机给扒开来。
内部长相，不要太粗鲁，不然你等会儿拉断电线，就要自己焊回去了 (当然，你还要先有銲枪跟锡线)。把上面那个按钮拿起来，然后把两个螺丝给转出来。
螺丝转起还后，把电路板翻过来，会看到两个螺丝把镜头锁在上面。把这两个螺丝也转起来吧。 转起来的镜头。我们会看到里面有一个红红的遮片，这就是红外过滤器，我们必须把它拿出来。如果可以的话，你就轻轻地把它拿出来，这样你做完实验后，不想要玩多点触控时，这个摄影机还可以拿来用做视讯交谈。
不过粗鲁的我，不小心把它弄爆了。看来这个摄影机无法复原了。
拿出来后，你怎么过来的，就怎么回去，现在再把所有的零件復原。这个时候，你只是把 红外过滤器给拿掉，这个摄影机目前还不是红外线摄影机。我们还要做一件事情，加上遮片。这个遮片你可以用:
红外带通滤波器（IR BandPass Filter） : 这个当然是高档货。IR BandPass Filter，顾名思义就是只让某个波段的红外光可以通过，因此，你如果加了 BandPass Filter ，可以让你的桌子更加稳定，因为它只会接收某个波段的红外光。不过这也意味着，你要记住你挑选的红外光波段，不然你的投光器的波段跟你的 BandPass Filter 的波段不一样，那可就糟糕了。

透明包装纸: 用蓝色跟红色的透明包装纸就可以制作了。
完全曝光的底片: 没有磁碟片的效果来的好。我叠了三张完全曝光的底片。底片的话，从旧照片的头部通常都会有那种完全曝光的部份，我从那里裁剪的。
磁碟片: 最后是用磁碟片来做遮片，效果看起来很好。磁碟片的话，家里到处都是，看来以前累积没丢掉的磁碟片现在倒是发挥了用处。
做好之后，试着到到处看一下，应该除了光源之外，什么东西都看不到才是。

DIY(3)：了解FTIR (Frustrated Total Internal Reflection受抑全内反射）

我们已经了解了红外光线，也了解了 DI (Diffused Illumination) 的背后原理，想必大家已经迫不及待想做一个桌子来玩玩了。不过在这一章里面先让我们瞭解另外一个类似的作法 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection)。
FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 的背后原理

虽然我们已经知道了 DI (Diffused Illumination漫射照明) 的方式来实作桌子，然而多了解一种实作的方式，会让你有多一种选择。而 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection受抑全内反射）的实作方式跟 DI (Diffused Illumination) 是有点类似的。让我们来拆解一下 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 的背后原理吧!
先由 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 名字来看，后面三个字 TIR (Total Internal Reflection)，代表的就是全反射，所谓的全反射就是光在一直在一个介质里面一直反射而不会逸出。让我们看一下 Wikipedia 的正式解释:
全内反射（又称全反射）是一种光学现象。当光线经过两个不同折射率的介质时，部份的光线会于介质的界面被折射，其余的则被反射。但是，当入射角比临界角大时（光线远离法线），光线会停止进入另一介面，反之会全部向内面反射。
所以，上图的蓝色的线就是全反射路径。因此我们知道全反射跟入射角以及介质有关，而介质是最重要的一件事情。而 Jeff Han 最大的贡献就是找到了一种介质，可以让红外线在里面进行全反射，而这个莫大的贡献就是这个全反射的介质竟然是如此便宜的压克力。因此，知道了全反射介质，知道了红外光，我们就知道这个互动桌面大概是要怎么建置了。既然大家已经知道了 DI (Diffused Illumination) 的作法，那 FTIR 的原理跟 DI 非常类似，因此我们就一口气解决它吧! 还有，由于我的实作是用 DI (Diffused Illumination)，因此在下面的介绍当中，我会顺便介绍一下 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 实作需要注意的地方，以及可以参考的资料。而又由于我没实作过这种方式，因此，或许会在实作细节遇到的问题我就不是很清楚了，不过，大体来说，应该是没什么大问题就是了。
首先，你还是要有透明的介质，因为透明的介质是需要能够产生全反射的，所以，这个介质目前是限制在压克力 (Acrylic)，而由于要让红外线光可以打进去，以及产生全反射，你的压克力的厚度必须要超过 8 mm；而你又要让光在里面做全反射，因此你的压克力的四个边必须要磨光，这里所指的磨光是磨到你从一个边可以看到另外一头边上的东西。这样子说明如果还不够清楚的话，那下图应该会让你明了什么叫做磨光:

所以，在准备你的压克力的阶段时，你需要的不只是压克力，你还需要水砂纸来抛光，以及最后用 Brasso 铜油来做最后的抛光动作。所需要的材料是:
水砂纸型号:
P320 (I used Norton T223 / P320 / Very Fine)
P800A (I used Auto-paper P800A / Super fine)
P1200A (I used Auto-paper P1200A / Super fine)
Brasso 铜油
旧衣服
旧报纸
一桶水
最后你需要的是无限的耐心…你的面板越大 ，你需要抛光的面积就越大。
在上面的设计图当中，你可以看到在 FTIR 的实作当中是要把红外光放在边边的，然后让红外光射到压克力里面去，在里面做全反射。这样子有一些好处，包 括了你的红外光在平面上面是绝对均匀的，至少会比用 DI (Diffused Illumination) 来的均匀。同样的，还是利用红外线摄影机 (IR Camera/Webcam) 来接收所反弹回来的红外光线。然后，投影机的内容还是要打到投影布幕 (Diffuser) 上面。整个设计大概是这个样子，但是你会遇到一些问题，你必须要自己焊接你的发光二极管灯，还好，在网路上面可以找到一些这种资料。
最后，你终于做出来了，你或许会遇到一些问题，你必须要在萤幕上面用力按压才会得到比较清晰的手指亮点，这样子有点让人困扰。如果在压克力表面上铺上一层硅，那这个问题就可以获得解决了。如何铺置? 在 BlaXwan’s 中有详细介绍，
如果你顺利用 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 建立了你的桌子，你就可以直接跳过下一章 DI (Diffused Illumination) 的建置。然后把TouchLib （手指侦测软体）给跑起来就可以了。
基本上，如果你想要用 FTIR 来建立桌子，在网路上面有很多资源，你只要打入 “Multitouch, DIY, FTIR” 应该就多到看不完了。

回顾 DI/FTIR 优缺点
不过在进入下一篇前，在让我们回顾一下 DI (Diffused Illumination) 以及 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 的作法。两种作法都是用红外光的反射原来来制作互动桌面，因此，这会有一个缺点，那就是红外线干扰的问题，你不可以把你的桌子放在太阳光下，或是环境当中有很多红外线的地方，这会让你的桌子很不稳定。另外，它们都是用投影机，因此会有个问题，就是你的互动桌面怎样都不可能太 “薄”，因为你的投影机就佔据了投影的距离。这也就意味着，如果我们实作比较小的面板似乎就没有多大的意义，所以你会看到许多利用红外光设计的多点触控 (Multitouch) 桌面都会设计的比较大张一点。最后，你用的因为是投影机，除非是特殊的投影机，不然你不可以持续开机太久，会产生投影机过热的问题。
当然用红外光也有一些好处，包括因为是利用反射的原理，因此可以辨认一些物体的形状，能够辨识物体的形状，那可以做的互动应用就广了一些。当然，你可以说，我们可以用电阻做成的多点触控 (Multitouch) 桌面，然后在桌面上面再架一个摄像机，也可以达到。所以，我说，FTIR/DI 的优势就是要把桌子做的大一点，这样子在成本的优势之下，这个样式就胜出了。不过即使不是成本的优势，这两种方式因为容易 DIY，所以在目前为止也是胜出，至少每一个人，只要有心都可以做的出来。没错，是每一个人。
关于 FTIR 以及 DI 之间的比较。由于 FTIR 是用红外光在压克力里面做全反射，因此，打光可以说是相当均匀，不会有什么暗角的问题，而 DI 在这方面就要多费一点苦心。不过 FTIR 受制于全反射的介质，因此只能用压克力；而 DI 的话，你要用什么都可以，有人甚至拿毛玻璃做桌面，这样子连投影布幕 (Diffuser) 都省了。相较于 FTIR，DI 在环境的考量上面要多了一点，就是因为红外光是往上射，因此在可以反弹红外线的角度内，如果有个反射很强的物质，也会照成干扰，像是你把镜子放在上方之类的；或是你穿的衣服在袖子的地方是闪亮亮容易反射的材质。

DIY(2)：背照光RL

介绍了多种不同的制作方式，多层次出发选择了背照光RL以及全内反射的方式来制作多点触控 (Multitouch) 桌面。这两种方式背后的原理都是相同的，它们都利用红外线反射的原理来实作出来的。而了解了红外线的特性对于互动设计是有很大的帮助的，因为红外线的一些特性的关系，许多互动设计都会利用到红外光 (IR)。利用红外光投射到人身上，并侦测反射的变动量来达成。
什么是红外?

我们知道太阳打出来的能量是以电磁波的形式所存在，而对于人类眼睛可见的能量范围我们称之为可见光。
「光域」通常指的是肉眼可 见的光波域，即是从400nm（紫）到700nm（红）可以被人类眼睛感觉得到的范围，一般称为「可见光域」（Visible）。由于近代科技的发达，人类利用各种「介质」（特殊材质的感应器），把感觉范围从「可见光」部份向两端扩充，最低可达到0.08～0.1nm（X-RAY, 0.8～1A），最高可达10,000nm（远红外线)
我们所能感知到光的范围应该不会超出「光域」的范围太多。了解了这个特性之后，我们就可以设计一种机制，让机器“只”看到红外光，而借由感知到红外光的变化量来做出改变。当然，不一定要用红外光，但是因为红外光对于人类来说是看不到的，但是机器却可以感知到，有了这一层特性之后利用红外光来建立互动桌面会方便的多。
也可以利用环境光源来建立互动桌面，由于环境光源的稳定性，你所制作出来的互动桌面当然也不会稳定。其实红外光也是有副作用的。因为红外光看久了会导致白内障。因此实验时，切忌将红外光直射自己眼睛。

了解了红外线之后，大家再来看一下就背照光RL和全内反射的背后原理。不过学习和实践还是有差距的（Easier said than done！）。

一、背照光RL的背后原理

做多点触控（Multitouch）桌面首先要一个桌面，而且要利用红外光 (IR) 反射的原理，所以，这个桌面好歹要是透光的。因此，我们已经知道需要两个物件了，一个是透光的桌面，一个是红外线投光器。关于透明的桌面、红外线投光器，迪诺普公司都有提供；

手一接近桌子这个介面后，由于红外线 (IR) 受阻，因此就会反射回来

要在下面装一个接受器，可以感知红外光线的接受器接受之后，我们就可以抓到手究竟是触碰到桌子哪一个位置。红外线的接受器最普通也是最容易取的的就是红外视频识别仪。这时你会开始抱怨到，最好是红外线摄影机 (IR Camera) 很容易取得，又很便宜! 的确，你自己买一个红外线摄影机 (IR Camera) 价格的确不便宜，但是如果你自己做一个，价格就很便宜了。我在后面会告诉你该如何制作你自己的红外线摄影机 (IR Camera)。这边就让我们把这些条件当成已知。所以，我们现在知道，我们要利用 DI 的方式制作多点触控 (Multitouch) 桌面需要一个透明的介质、红外线投光器 (IR Illuminator) 以及红外线摄影机 (IR Camera/Webcam)。 不过，既然是互动桌面，应该是要有影像啊! 所以，我们还需要一个投影机 (Projector)，而既然需要投影机，就需要投影的萤幕 (Diffuser)，投影的萤幕的材质不同会有差别这是必然的。在初期的试验，你可以用描图纸 (Tracing Paper) 来当成你的投影萤幕。
所以，整个设置就会如上图所示，我们先用红外线光 (IR Illuminator) 往上打，红外光碰到阻碍物后，反射回来，经过红外线摄影机 (IR Camera/Webcam) 接收之后，经过一阵程式分析，就会了解手指触碰到桌面那个位置。而投影机 (Projector) 所打出的画面，就会随着你手的移动来做应该要有的反应，这就要看你最终程式是怎么写。当然，投影机是接在个人电脑 (PC) 上面的。
在上图的设置中，我们可以看到投影布幕 (Diffuser) 是放在桌面下，这是有原因的。实际上你也是可以把投影布幕 (Diffuser) 放到桌面上，不过设置就有些不同。让我来解释一下。因为红外线投光器 (IR Illuminator) 直接往上打时会在桌子的表面上面产生热点 (Hot Spot)，这点应该是很容易理解，你把手电筒往玻璃上面一照，可以看到中间的点特别亮，那就是热点 (Hot Spot)。

而我们不希望有热点 (Hot Spot) 产生，因此投影布幕 (Diffuser) 在此就扮演了两个角色，一个是把影像投影出来，另外一个是把光源散射开来。因为，一但产生热点，产生热点的位置，手接近的时候是不会有反应的。因为热点所反射的红外光已经太强了，以致于你手移过去时所反射的红外光不会大于热点 (Hot Spot)，因此红外线摄影机 (IR Camera/Webcam) 就无法判别。
此外，投影机直射也会产生热点 (Hot Spot)，为什么呢? 这是因为投影机打出来的光不仅仅只包含可见光的光域，还包含了红外线 (IR)。所以，更好的作法就是在投影机前面加一个红外输出（ IR Cut），这个东西会把红外线的波段全部滤掉，但是对你所投影出来的东西没什么影响 (因为人只见到可见光)。不过，如果不想这么麻烦，你就把投影布幕 (Diffuser) 弄在桌面下面就是了。
因此，从 DI (Diffused Illumination) 的名字来看，我们从实作的细节来回顾，大概就很清楚了解这个名字的意思。它就是要让红外光能够 “均匀” 在表面上面散色，然后利用红外光反射的原理来达成互动桌面的原理。因此，”均匀” 地让光在表面散射是个关键，因为不均匀的光会造成程式难以处理。不过，如果坚持是用红外线往上打的方式，基本上是很难均匀，还是要靠电脑视觉的方式来做后处理，这个 TouchLib （侦测手指软体）已经帮我们处理好了，就不用担心了。
但是，均匀光相对于不均匀光还是有很多好处的，像是桌面角角的地方，如果不是均匀光的话，在桌面角角的地方获得不到红外线光源，或是获得的光源较为稀少，这时手即使案上去，反射回去的红外光 (IR) 也是非常地稀少，因此电脑将无法判别。不过在后面我会介绍几个方式来把它弄均匀，如果你不是要生产一个产品，而只是要拿来玩，拿来做研究，萤幕中间的部分应该就很够玩了。
所以，了解背照光RL的方式之后，当然也会了解表面桌子的实作原理，其实两个一样。我们来看一下表面桌子的设计图 (上图)。同样的，表面桌子需要一个红外线投光器 (Diffused Illuminator)（图中的 2 号）。然后需要红外视频识别仪 来抓取反射回来的红外线光（图中3号）。不过我们会发现，3号有四个，表面桌子利用了四个红外视频识别仪。原因有两个，一个是精准度问题，一个是桌面高低的问题。一个摄影机所能看到的范围是有限的，因此，你要让摄影机能够看到更多范围方式有两个，一是装广角镜，另一个是把桌子拉高。而把桌子拉高要像一般的餐桌一般，，在使用上的行为跟感觉就不太一样了。因此，在这层考量下面，它们选用了四个红外视频识别仪。选用四个红外线摄影机 (IR Camera/Webcam) 也可以增加精准度，想想看，一个摄影机只负责一个区域，而一个摄影机的像素也是有限的，对于个别手的接触，各个区块的参数可以自己调校，而不是所有的摄影机全都用一样的参数设定之类的。
最后，投影机是 4 号那个东西，打在 1 号的投影布上面。所以，这就是 表面桌子 所有的设置，你以后看到这类东西也可以跟你的朋友解释了。而我最后介绍的实作方式也会是 DI (Diffused Illumination)，但是不会像 表面桌子这么麻烦就是了，我们只需要一个红外线摄影机 (IR Camera/Webcam)，当然，桌子就要拉高一点。
文章到这边已经有点长了，这边我们就先休息一下再继续介绍另外一个实作方式 FTIR (Frustrated Total Internal Reflection)，虽然我们已经知道了 DI (Diffused Illumination) 的方式来实作桌子，然而多了解一种实作的方式，会让你有多一种选择。而全内反射的实作方式跟背照光RL是有点类似的。

DIY表面计算机之构件

DIY表面计算机之构件
在一步步对多点触摸进行完善的同时，我也对所有的构件做了一次统计，当然根据自己的需求可以做更改。
1、投影机（Projector）它是表面计算机里的一个大件了，他的好坏也决定的图像的好坏，亮度，清晰度等，当然，并不是全部，屏幕还是占了很大一部分的。投影机从一千多元的到几万元的，价格差异较大，一般国产的投影机就能够满足需求，最好投影机支持1024×768的分辨率，这样子才能与电脑配套使用，一般3000元左右能够搞定一台吧。

2、红外摄像机（IR Camera）听起来蛮专业的，好像挺难搞，其实一般的网路摄像机就能够用，也就是电脑上我们所说的摄像头，当然也是有一定的要求的，一定要支持640×480，图像能达到30桢，这样子在后面的多点触摸运行起来才能够流畅。

3、红外投射仪（IR Illuminator） 不知道大家有没有注意过，十字路口的摄像机旁，或者是一些小区防盗用的摄像机旁，都有一个圆形或是方型的东西，那就是红外投射仪，主要是用于晚上摄像机的正常工作，发射人眼不可见的红外光，摄像机当然是能看见的。表面计算机内部光线杂乱无章，主要是因为投影机的影响，而要让摄像机看不到那些光，红外摄像机就达到了这种需求，只接收红外光。红外投射仪负责散射红外光。

4、光学压克力（Optical Acrylic） 它和投影幕是完成投影成像的组成部分，要让图像完美的显现在屏幕上，就看它们了，关于投影屏幕所涉及的光学知识较多，要了解的可以去搜索相关知识，这里不赘述了。

5、投影幕（Diffuser） 一般都会用描图纸来完成这项工作，描图纸专业一点就是硫酸纸，这个一般的广告制公司都会有销售。当然你也可以用专业级的投影屏幕，那样子价格就不低了，如果只是娱乐休闲，硫酸纸已能满足需求。

6、反射镜（Reflector） 与一般的镜子有所不同，也叫表膜镜，一般的镜子反射膜贴在玻璃后面，而表膜镜是贴在玻璃前面，普通的镜子会因为图像经过反射前的那几毫米玻璃的折射，而产生通过重影或是变形，但是效果并不是太明显。价格不会差太多，如果方便还是用表膜镜比较好。

7、滤光片（Filters） 通过名字也能知道，过滤光线的，主要是降低其它未知因素对红外摄像机的干拢，对普通摄像机的改造也会用到它，作用很大啊。

8、电脑（computer） 不要告诉我你要用奔三来跑多点，奔四都已经很费劲了，用现行的酷睿二四核，加512M显卡，1G也不介意，加上4G内存（二条2G的，１G和２Ｇ差不了多少，何不一次性配好一点呢），再运行起来那是非常的过瘾了。我们现在用的就是七彩虹X５主板，Q６６００CPU，七彩虹５１２M显卡其它的忘了，

９、专业软件（Specialized Software） 多点触摸当然要用到专业的多点软件了，以及基于该软件所开发出来的多点游戏.

还有诸如：10.高压板；11.电源红外灯；12.红外灯；13总电源

DIY(1)：各种多点触摸桌子的制作方式

多点触摸原理:
我们想要研究多点触摸的介面，就必须要先建置一个多点触摸的桌子。如何实做桌子的方法非常多。
一、可以用电阻/电容的方式来建置你的多点触摸桌子，也可以用纯粹视觉的方式来建置你的桌子。
二、表面声波式
三、红外线式
四、光学影像式
五、电容式
六、影像识别式
七、超声波式
八、面板感应式
九、光电式
有两个方案显得非常迷人：一个是背照光（背光照明）

另外一个是由全内反射

多点触摸的制作方法很多，最简单的一种称为全内反射。全内反射是在透明介质打入红外线，当手指按上去时会产生反射，接着在面板后用一个红外线摄影机去追踪这些因为反射而亮起来的地方。
用自制的红外线发光二极管灯往人的方向照，而红外线碰到手指会反射回去（手指上贴了反射片，能拉大手指和身体其他部位反射的差距），最后再利用內建的红外线投影机来做跟踪。

根据以上说明，我们可以知道要自己DIY一个最简单的多重触控装置需要下列材料：

红外线LED

红外线摄影

透明材质
光点追踪软体或硬体
目标
整个项目最后目标是能接到Mac OS X操作系统底层的空气污染指数，让这个DIY装置的输出直接变成OS X操作系统能接受的事件。
这两项建置技术也是 DIY 族群所看好的。