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。
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