華平多場景下具有并行性的多點(diǎn)觸控技術(shù)

    技術(shù)背景

    多點(diǎn)觸控技術(shù)發(fā)源于20 世紀(jì)70 年代，近幾年來該技術(shù)愈發(fā)受到重視，在多個(gè)行業(yè)均有不同程度的發(fā)展，且發(fā)展的速度十分驚人。2009 年10 月支持多點(diǎn)觸控技術(shù)的Windows7 的發(fā)布宣告了多點(diǎn)觸控時(shí)代的到來，帶多點(diǎn)觸控功能的微軟surface 和最近的iPhone4S 更是引發(fā)時(shí)尚狂潮。

    多點(diǎn)觸控是在同一顯示界面上的多點(diǎn)或多用戶的交互操作模式，它摒棄了鍵盤、鼠標(biāo)的單點(diǎn)操作方式。用戶可通過雙手進(jìn)行單點(diǎn)觸摸，也可用單擊、雙擊、平移、按壓、滾動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)等不同手勢觸摸屏幕，實(shí)現(xiàn)隨心所欲地操控，從而更好更全面地了解對象的相關(guān)特征，例如，文字、錄像、圖片、衛(wèi)片、三維模擬等信息。

    雖然目前觸摸屏主要應(yīng)用在手機(jī)等中小尺寸的電子產(chǎn)品上，但隨著英特爾在IDF 大會(huì)上推出搭載win8 系統(tǒng)的超極本樣機(jī)，并展示十點(diǎn)觸控技術(shù)之后，多點(diǎn)觸控的中大尺寸觸摸屏市場應(yīng)用空間將得到進(jìn)一步的擴(kuò)大�！拔锢戆存I年代”后的“多點(diǎn)大觸屏?xí)r代”已經(jīng)來臨。如多點(diǎn)觸摸會(huì)議桌，采用無紙化辦公模式，無需攜帶個(gè)人筆記本，可以不用投影機(jī)，通過寬大的桌面顯示屏幕，可多人對同一個(gè)問題討論，對同一張圖紙修改編輯，改變了傳統(tǒng)的會(huì)議模式，讓溝通更暢快，讓創(chuàng)意隨時(shí)迸發(fā)。

    多點(diǎn)觸摸的應(yīng)用開發(fā)無疑需要觸摸硬件的支持。雖然目前很多硬件支持HID 協(xié)議、TUIO 協(xié)議等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，然而即使當(dāng)我們獲得了觸摸點(diǎn)的信息，如何解析成操作，或多或少都是一件比較繁瑣的事情。雖然一些硬件廠商提供了部分簡單手勢開發(fā)接口，然而他們只針對自己的觸摸硬件設(shè)備。如微軟Windows7 的發(fā)布給多點(diǎn)觸摸開發(fā)提供了較好的開發(fā)接口，但它開發(fā)的多點(diǎn)觸摸應(yīng)用很少：一是它限定了觸摸基于HID 協(xié)議，二是它將觸摸消息捆綁到窗口上，三是它的“窗口局限性”，沒有體現(xiàn)真正的協(xié)同操作與并行操作。

    華平推出多場景下具并行性的多點(diǎn)觸控系統(tǒng)

    基于以上問題，華平發(fā)明了一種多場景下具有并行性的多點(diǎn)觸摸手勢反饋系統(tǒng)，此系統(tǒng)應(yīng)用于裝載有多個(gè)應(yīng)用程序的電子裝置中。系統(tǒng)包括：

    觸摸數(shù)據(jù)服務(wù)器：根據(jù)預(yù)先配置好的觸摸協(xié)議，監(jiān)測觸摸數(shù)據(jù)信號(hào)，解析以及發(fā)送觸摸數(shù)據(jù)信號(hào)；

    觸摸數(shù)據(jù)解析器：分別與觸摸數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，與各應(yīng)用程序?qū)��?yīng)，分別監(jiān)聽接收到的觸摸數(shù)據(jù)信號(hào)、判斷觸摸數(shù)據(jù)信號(hào)是否是作用于某一觸摸場景的有效數(shù)據(jù)、以及發(fā)送觸摸反饋；

    應(yīng)用程序執(zhí)行器：分別與觸摸數(shù)據(jù)解析器連接，用于建立實(shí)體應(yīng)用場景、接收觸摸反饋、以及執(zhí)行觸摸反饋。

圖1：多場景下具有并行性的多點(diǎn)觸摸手勢反饋系統(tǒng)

    華平并行性多點(diǎn)觸控系統(tǒng)工作原理

    當(dāng)在多場景下進(jìn)行并行性的多點(diǎn)觸摸操作時(shí)，觸摸數(shù)據(jù)服務(wù)器中的信號(hào)監(jiān)測模塊會(huì)根據(jù)相應(yīng)協(xié)議監(jiān)測出觸摸數(shù)據(jù)信號(hào)，由解析模塊對數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解析，預(yù)處理模塊將解析后的觸摸點(diǎn)的位置信息轉(zhuǎn)化為屏幕的坐標(biāo)數(shù)據(jù)、將觸摸點(diǎn)的狀態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)化為按下、更新、彈起等狀態(tài)數(shù)據(jù)，并可根據(jù)觸摸信號(hào)量、觸摸壓力強(qiáng)弱、觸摸有效范圍和觸摸可信度來確定觸摸點(diǎn)的有效性（防止誤觸摸或觸摸過程中假彈起狀態(tài)）；接著由數(shù)據(jù)分析源模塊將觸摸點(diǎn)的位置信息、觸摸點(diǎn)的狀態(tài)信號(hào)、運(yùn)行時(shí)唯一標(biāo)記觸摸手指標(biāo)識(shí)等觸摸數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送給觸摸數(shù)據(jù)解析器。

    觸摸數(shù)據(jù)解析器的監(jiān)聽管理模塊接收到觸摸數(shù)據(jù)信號(hào)后，向觸摸數(shù)據(jù)服務(wù)器注冊場景容器，再由場景數(shù)據(jù)解析模塊配置與應(yīng)用程序?qū)��?yīng)的觸摸手勢及存儲(chǔ)、調(diào)用這些手勢的解析算法，并將觸摸手勢反饋至上層應(yīng)用接口，上層應(yīng)用接口將這些手勢反饋發(fā)送到應(yīng)用程序執(zhí)行器，由應(yīng)用程序執(zhí)行器建立應(yīng)用場景，接收觸摸反饋、執(zhí)行觸摸反饋。

    上述觸摸手勢解析算法包括各種手勢的解析處理，如：動(dòng)態(tài)手勢實(shí)時(shí)解析、常見點(diǎn)擊類手勢解析、方向性手勢解析、以及自定義觸摸軌跡手勢解析等。觸摸場景手勢及其手勢說明，如表1所示：

表1：觸摸場景手勢表

    華平并行性多點(diǎn)觸控系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢：

    1、對于特定場景，可以根據(jù)特定場景所需要的響應(yīng)觸控，來定制具體操作解析方式，既易于將多點(diǎn)觸摸輸入成一個(gè)或多個(gè)操作，又提高了解析效率；

    2、實(shí)現(xiàn)了觸摸數(shù)據(jù)的自動(dòng)分類、獨(dú)立分析目標(biāo)；

    3、覆蓋了常見手勢操作，支持任意軌跡手勢，具有良好的可擴(kuò)展性和實(shí)用性；

    4、解決了多任務(wù)應(yīng)用的需要，提高了應(yīng)用程序的效率，解決了因端口或設(shè)備被占用而造成的同一時(shí)刻只為單個(gè)應(yīng)用或單個(gè)場景提供觸摸服務(wù)的局限性。