基于Andriod4.X平臺的觸摸屏技術(shù)方案探討

康瑞鋒

【摘要】觸摸屏是最重要的人機(jī)交互界面，其于Andriod平臺觸摸屏技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)時代最重要的應(yīng)用，本文講述了觸摸屏的功能與分類，探討了Android平臺的觸摸技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，最后講述用Android4.X打造新一代平臺的觸摸屏，適應(yīng)未來物聯(lián)網(wǎng)時代的應(yīng)用要求。

【關(guān)鍵詞】觸摸屏觸摸響應(yīng)多屏互動

一、前言

觸摸屏又稱為“觸控屏”，當(dāng)人接觸屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺信號通過觸摸屏控制板轉(zhuǎn)化為電信號，送入CPU芯片，經(jīng)CPU處理，傳送到各種外設(shè)顯示，鍵從而完成人機(jī)交互。用觸屏的動作取代傳統(tǒng)的盤與鼠標(biāo)輸入，并借助液晶來顯示畫面，它在構(gòu)建物聯(lián)終端，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的最流行的傳感技術(shù)。

二、常用的觸摸屏分類

（1）電阻式觸摸屏俗稱“軟屏”，它依靠感知壓力來定位的原理，使用指甲、手寫筆等尖銳、絕緣物體可以進(jìn)行操控，塑料層電阻式觸摸屏不易損，不容易摔壞。多用于Windows Mobile系統(tǒng)的手機(jī)。（2）電容式觸摸屏俗稱“硬屏”，它依靠人體與電極形成的電容實(shí)現(xiàn)定位，通過皮膚或其他導(dǎo)電的物體觸控才能使用，Apple的iPhone用的是電容式觸摸屏。（3）壓電式觸摸屏是采用硬塑料平板（或有機(jī)玻璃）底材制成的多層復(fù)合膜，硬塑料平板（或有機(jī)玻璃）作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面經(jīng)過硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的表面也涂有一層透明的導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小的透明隔離點(diǎn)。壓電式觸摸屏同時具有電容屏幕的多點(diǎn)觸摸觸感，和電阻屏的精準(zhǔn)穩(wěn)定。有別于電容屏的是，即使戴著手套或是沾水手指仍能進(jìn)行操作。有別于電阻屏的是，它屏幕較硬，而電阻屏屏幕通常比較軟。

三、常用的觸摸屏優(yōu)缺點(diǎn)分析

（1）電阻式觸控優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計簡單，成本最低，缺點(diǎn)是不支持多點(diǎn)觸控、易老化、透光率較低、高線數(shù)的大偵測面積造成處理器負(fù)擔(dān)，故常用于低端市場。（2）電容式觸控優(yōu)點(diǎn)是觸控順滑、支持多點(diǎn)觸摸、敏感度更高、定位更準(zhǔn)確、響應(yīng)速度更快、顯示更清晰、透光率較高、整體功耗更低，高硬度的接觸面，無需按壓，使用壽命較長。故常用于高端市場。電容式觸控的缺點(diǎn)是精度不足，不支持手寫筆操控，且有漂移存在、面板的成本相對較高、實(shí)現(xiàn)大尺寸應(yīng)用較困難，對工作環(huán)境的溫度及濕度要求也相對較高。（3）壓電式觸摸屏優(yōu)點(diǎn)是透光率比電阻式觸控高。它集成了電阻式的精確高電容式耗電較低的優(yōu)點(diǎn)，且成本比電容屏低。缺點(diǎn)是壓電式觸摸屏硬度略低于電容屏，使用壽命低于電容屏高于電阻屏。壓電式觸摸屏介于電阻屏和電容屏之間，包括透光率、使用壽命等。目前市場上大部分都是純電阻屏或純電容屏，壓電屏的產(chǎn)品將會是未來觸摸屏的發(fā)展方向。

五、基于Android平臺的觸摸技術(shù)探討

（1）Android平臺的觸摸機(jī)制。用戶在觸摸屏屏幕上觸摸特定的區(qū)域時會觸發(fā)對應(yīng)的事件，基本Android平臺的智能終端，接收這些事件后將被傳送到事件處理器，完成事件對象的翻譯和處理的工作，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。人機(jī)交互實(shí)質(zhì)上就是人與屏幕相應(yīng)位置上的視圖控件的交互。Android系統(tǒng)的觸摸屏幾乎全是觸屏，Android考慮觸摸的主要是響應(yīng)效果，著重優(yōu)化用戶觸摸響應(yīng)。Android對3種硬件設(shè)備的用戶事件消息響應(yīng)：觸摸響應(yīng)（ONTouch）、按鍵響應(yīng)（onKey）和軌跡球（Trackball）。

圖（1）詳細(xì)說明了各種用戶操作被系統(tǒng)捕獲的過程。系統(tǒng)捕獲用戶的響應(yīng)后，由Linux驅(qū)動捕獲用戶的消息，經(jīng)過Android框架層的AcTivity Manager傳遞給Activity中的系統(tǒng)方法，然后執(zhí)行相應(yīng)的系統(tǒng)方法更新View類，消息傳遞至Application Framework層，最后調(diào)用Linux驅(qū)動控制著界面的繪制和更新。在Android中，觸摸相關(guān)的接口函數(shù)主要封裝在Android.view.KeyEvent類中，寫觸摸屏操控的時候首先導(dǎo)入該類的包，在Activity的子類中對該方法進(jìn)行說明即可。Android的事件處理機(jī)制相對簡單，實(shí)現(xiàn)各種響應(yīng)時只需具體實(shí)現(xiàn)各個方法即可，各個方法的具體實(shí)現(xiàn)在View類中進(jìn)行。

觸屏監(jiān)聽方法只有一個MotionEvent event參數(shù)，此類的實(shí)例中保存了觸屏的各種動作等，通過類中event.getAction（）方法獲取按下、移動、多點(diǎn)觸屏動作及相匹配的常量值。上面聲音界面的觸摸響應(yīng)處理：event.getAction（）是鍵控的類型，用MotionEvent類的系統(tǒng)方法獲取當(dāng)前的觸摸響應(yīng)。當(dāng)人觸摸屏幕時就響應(yīng)MotionEvent.ACTION_DOWN這個動作，以屏幕的相對位置為參考點(diǎn)劃分觸摸范圍，當(dāng)觸點(diǎn)觸碰到給定的區(qū)間范圍，就執(zhí)行操作，實(shí)現(xiàn)操作的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)。整個觸摸部分的流程圖如下圖2所示：

圖2顯示的是觸摸屏幕時具體的響應(yīng)流程，主要涉及到Activity類和View類。在Activity類中進(jìn)行觸摸方法onTouchEvent（）的聲明，在View類中對該方法進(jìn)行詳細(xì)定義和說明。當(dāng)觸摸響應(yīng)后，觸發(fā)事件響應(yīng)機(jī)制。event對象通過getAction（）方法獲取觸摸響應(yīng)，捕獲當(dāng)前的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)event.getX（）和event.getY（），與方法中的觸摸范圍進(jìn)行判斷，若在區(qū)域內(nèi)觸摸則執(zhí)行響應(yīng)。觸摸響應(yīng)執(zhí)行完畢，MotionEvent.ACTION_DOWN需要釋放當(dāng)前的觸摸響應(yīng)。

6、最新觸摸屏Android4.X平臺與應(yīng)用技術(shù)

（1）觸摸屏上的操作系統(tǒng)對其性能與應(yīng)用性能影響很大，Android一直是手機(jī)與平板電腦的操作平臺，為適應(yīng)未來社會物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的要求，Google研發(fā)了Android4.X操作系統(tǒng)，該平臺基于開源軟件Linux，由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，可以運(yùn)行于不同的物聯(lián)網(wǎng)終端上，介助于GOOGLE統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺，實(shí)現(xiàn)了電視、手機(jī)、平板、觸摸屏平臺的統(tǒng)一融合。開啟了觸摸屏與手機(jī)電腦電視的多屏互動時代

（2）Android4.X提供友好人性化界面，改變了以往版本的單調(diào)界面，繼續(xù)保持開源特性，方便開發(fā)人員智能研發(fā)，借助于google的無盡的云計算，可以提供取不不盡的音頻、視頻Play Store資源下載。

（3）優(yōu)化多核處理器，對芯片硬件支持兼容性大大提高，運(yùn)行速度也得到全面提升，支持顯示的高分辯率，讓運(yùn)行在大屏上的影視圖象越發(fā)清晰，集成Google電視和Chrome OS的智能停放，在智能電視Google TV中進(jìn)行融合，全新的Android 4.0也將借鑒Chrome OS系統(tǒng)的智能停放功能進(jìn)行優(yōu)化，這些功能有望幫助Android 4.0在多項設(shè)備終端進(jìn)行整合

總之有了Android 4.0，未來的物聯(lián)網(wǎng)生活不再是夢。

（4）Android4.X平臺觸摸屏可以實(shí)現(xiàn)與手機(jī)、平板、電腦電視之間的多屏互動。在不同平臺設(shè)備上同時共享展示內(nèi)容，豐富個人的多媒體生活，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能互聯(lián)、資源共享和協(xié)同服務(wù)。通俗地說，就是通過專門的連接設(shè)備實(shí)現(xiàn)幾種互連設(shè)備的屏幕轉(zhuǎn)換，共享與互動。比如手機(jī)上的電影可以在電視、多媒體觸摸屏上播放，平板上的圖片可以在電視、多媒體觸摸屏上分享，電腦的內(nèi)容可以投影到電視、多媒體觸摸屏上。也可以用智能手機(jī)、平板作為控制端實(shí)現(xiàn)對多媒體觸摸屏、電視、電腦等不便移動的智能物聯(lián)接點(diǎn)的控制。

小結(jié)：隨著云計算、3G通信、計算機(jī)時代到來，基于DLNA協(xié)議、WIDI協(xié)議，WiFi協(xié)議的智能觸摸屏將成為市場的必然需求，它將與PC，平板，移動設(shè)備共同打造高清晰互聯(lián)互通，并通過WIFI網(wǎng)絡(luò)連接，在不同操作系統(tǒng)平臺（ios，Android，Windows）、不同的智能終端設(shè)備（手機(jī)，PAD，PC，TV，媒體觸摸屏等）之間，實(shí)現(xiàn)多媒體（音頻，視頻，圖片）內(nèi)容的傳輸、解析、展示、控制等系列操作，適應(yīng)云計算與物聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展要求。