Android 和 ChromeOS 提供了多种 API,可帮助您构建
为用户提供卓越的触控笔体验。通过
MotionEvent
类公开了
有关触控笔与屏幕交互的信息,包括触控笔压力
屏幕方向、倾斜度、悬停和手掌检测功能。低延迟图形和动态效果
预测库增强触控笔在屏幕上的渲染效果,
体验自然的纸笔画风
MotionEvent
MotionEvent
类表示用户输入互动,例如位置
以及触摸指针在屏幕上的移动对于触控笔输入,MotionEvent
还会显示压力、方向、倾斜度和悬停数据。
事件数据
如需访问 MotionEvent
数据,请为组件添加 pointerInput
修饰符:
@Composable
fun Greeting() {
Text(
text = "Hello, Android!", textAlign = TextAlign.Center, style = TextStyle(fontSize = 5.em),
modifier = Modifier
.pointerInput(Unit) {
awaitEachGesture {
while (true) {
val event = awaitPointerEvent()
event.changes.forEach { println(it) }
}
}
},
)
}
MotionEvent
对象提供与界面以下几方面相关的数据
事件:
- 操作:与设备进行物理互动——轻触屏幕、 将指针移到屏幕表面上,将指针悬停在屏幕上 表面
- 指针:与屏幕互动的对象的标识符,例如手指、 触控笔, 鼠标
- 轴:数据类型 - x 和 y 坐标、压力、倾斜度、方向 和悬停(距离)
操作
如需实现触控笔支持,您需要了解用户正在执行的操作 效果
MotionEvent
提供了多种用于定义运动的 ACTION
常量
事件。触控笔最重要的操作如下:
操作 | 说明 |
---|---|
ACTION_DOWN ACTION_POINTER_DOWN |
指针已与屏幕接触。 |
ACTION_MOVE | 指针正在屏幕上移动。 |
ACTION_UP ACTION_POINTER_UP |
指针与屏幕断开接触 |
ACTION_CANCEL | 此时应取消之前或当前的动作集。 |
当 ACTION_DOWN
时,应用可以执行新的笔画等任务
会发生,使用 ACTION_MOVE,
绘制笔触,并在
触发了 ACTION_UP
。
对于给定的给定事件,从 ACTION_DOWN
到 ACTION_UP
的一组 MotionEvent
操作
称为动作集
指针
大多数屏幕都是多点触控的:系统会为每根手指分配一个指针, 触控笔、鼠标或其他与屏幕互动的指向对象。指针 索引可让您获取特定指针的轴信息,例如 第一根手指或第二根手指接触屏幕的位置。
指针索引的范围是从零到
MotionEvent#pointerCount()
减 1。
您可以使用 getAxisValue(axis,
pointerIndex)
方法访问指针的轴值。
如果省略了触控点索引,系统会返回第一个
指针,指针零 (0)。
MotionEvent
对象包含所用指针类型的相关信息。您
可以通过迭代触控点索引并调用
该
getToolType(pointerIndex)
方法。
如需详细了解指针,请参阅处理多点触控 手势。
触控笔输入
您可以使用
TOOL_TYPE_STYLUS
:
val isStylus = TOOL_TYPE_STYLUS == event.getToolType(pointerIndex)
触控笔还可以表明它被用作橡皮擦
TOOL_TYPE_ERASER
:
val isEraser = TOOL_TYPE_ERASER == event.getToolType(pointerIndex)
触控笔轴数据
ACTION_DOWN
和 ACTION_MOVE
提供触控笔的轴数据,即 x 和
y 坐标、压力、方向、倾斜度和悬停距离。
为了使您能够访问这些数据,MotionEvent
API 提供了
getAxisValue(int)
,
其中,参数是以下任意轴标识符:
轴 | getAxisValue() 的返回值 |
---|---|
AXIS_X |
动作事件的 X 坐标。 |
AXIS_Y |
动作事件的 Y 坐标。 |
AXIS_PRESSURE |
对于触摸屏或触控板,值为手指、触控笔或其他指针施加的压力。对于鼠标或轨迹球,如果按下主按钮,则值为 1,否则为 0。 |
AXIS_ORIENTATION |
对于触摸屏或触控板,值为手指、触控笔或其他指针相对于设备垂直面的方向。 |
AXIS_TILT |
触控笔的倾斜度(以弧度为单位)。 |
AXIS_DISTANCE |
触控笔与屏幕之间的距离。 |
例如,MotionEvent.getAxisValue(AXIS_X)
会返回
第一个指针
另请参阅处理多点触控 手势。
位置
您可以调用以下方法来检索指针的 x 坐标和 y 坐标:
MotionEvent#getAxisValue(AXIS_X)
或MotionEvent#getX()
MotionEvent#getAxisValue(AXIS_Y)
或MotionEvent#getY()
![屏幕上映射到 x 和 y 坐标的触控笔绘图。](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/stylus_x_y_coordinates.png?authuser=9&hl=zh-cn)
压力
您可以使用
MotionEvent#getAxisValue(AXIS_PRESSURE)
;或者,对于第一个指针,
MotionEvent#getPressure()
。
触摸屏或触控板的压力值介于 0(即 压力)和 1,但可以根据屏幕返回更大的值 校准。
![表示从低到高进行连续施压的触控笔触。左侧笔触较窄且较浅,表示压力较低。笔触从左到右越来越宽,颜色越来越深,在最右侧变得最宽最深,表示压力最高。](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/stylus_pressure.png?authuser=9&hl=zh-cn)
方向
方向表示触控笔所指方向。
您可以使用 getAxisValue(AXIS_ORIENTATION)
或
getOrientation()
(针对第一个指针)。
对于触控笔,返回方向为介于 0 到 pi (π) 之间的弧度值 或逆时针方向设为 0 到 -pi。
有了方向,您可以实现逼真的画笔体验。例如,如果 表示扁平画笔,扁平画笔的宽度取决于 触控笔方向。
![](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/stylus_orientation.png?authuser=9&hl=zh-cn)
倾斜度
倾斜度是指触控笔相对于屏幕的倾斜度。
倾斜度会返回触控笔的正角度(以弧度表示),其中 0 为 与屏幕垂直,且 π/2 与屏幕平行。
可以使用 getAxisValue(AXIS_TILT)
检索倾斜角度(
第一个指针)。
倾斜度可用于重现尽可能贴近现实生活的工具, 并用倾斜的铅笔模仿阴影。
![触控笔与屏幕表面之间倾斜了约 40 度。](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/stylus_tilt.png?authuser=9&hl=zh-cn)
悬停
触控笔与屏幕之间的距离可通过
getAxisValue(AXIS_DISTANCE)
。该方法会返回 0.0 中的值(
屏幕)调大的值。悬停
屏幕与触控笔头(点)之间的距离取决于
屏幕和触控笔的制造商。因为实施
动态变化,不要依赖于应用关键型功能的精确值。
触控笔悬停可用于预览画笔的大小,或指示 按钮将被选中
![](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/stylus_hover.png?authuser=9&hl=zh-cn)
注意:Compose 提供的修饰符会影响界面元素的交互状态:
hoverable
:将组件配置为可通过指针进入和退出事件悬停。indication
:在发生互动时为此组件绘制视觉效果。
防手掌误触、导航和不必要的输入
有时,多点触控屏幕会注册不必要的轻触,例如,当
在手写时,为了支撑身体,用户会自然地将手放在屏幕上。
防手掌误触是一种检测此行为的机制,它会通知您
最后一组 MotionEvent
设置应取消。
因此,您必须保留用户输入的历史记录,避免不必要的轻触 可从屏幕中移除,而合法的用户输入 重新渲染。
ACTION_CANCEL 和 FLAG_CANCELED
ACTION_CANCEL
和
FLAG_CANCELED
是
两者都旨在通知您,之前的 MotionEvent
集应该
例如,您可以撤消上一条ACTION_DOWN
取消的上一条
绘制应用程序的笔触。
ACTION_CANCEL
在 Android 1.0(API 级别 1)中添加
ACTION_CANCEL
表示应取消上一组动作事件。
当系统检测到以下任一情况时,就会触发 ACTION_CANCEL
:
- 导航手势
- 防止手掌误触
触发 ACTION_CANCEL
后,您应使用
getPointerId(getActionIndex())
。然后,从输入历史记录中移除使用该指针创建的笔触,并重新渲染场景。
FLAG_CANCELED
在 Android 13(API 级别 33)中添加
FLAG_CANCELED
表示指针上移是因用户无意间轻触所致。标记为
通常在用户不小心轻触屏幕时进行设置,例如抓握
或将手掌放在屏幕上。
您可以按如下方式访问标志值:
val cancel = (event.flags and FLAG_CANCELED) == FLAG_CANCELED
如果已设置此标志,则需要从上次的 MotionEvent
集
ACTION_DOWN
。
与 ACTION_CANCEL
一样,可以通过 getPointerId(actionIndex)
找到指针。
MotionEvent
集。取消手掌轻触操作,并重新渲染展示效果。
全屏、无边框和导航手势
如果应用处于全屏状态,并且在屏幕边缘附近有可操作的元素(例如 只需从屏幕底部滑动 显示导航或将应用移至后台可能会导致 画布上会产生不必要的轻触
为了防止手势在应用中触发不必要的轻触,您可以执行以下操作:
使用边衬区和
ACTION_CANCEL
。
另请参阅防手掌误触、导航和不必要的输入 部分。
使用
setSystemBarsBehavior()
方法和
BEHAVIOR_SHOW_TRANSIENT_BARS_BY_SWIPE
/
WindowInsetsController
以防止导航手势导致不必要的触摸事件:
// Configure the behavior of the hidden system bars.
windowInsetsController.systemBarsBehavior =
WindowInsetsControllerCompat.BEHAVIOR_SHOW_TRANSIENT_BARS_BY_SWIPE
如需详细了解边衬区和手势管理,请参阅:
低延迟时间
延迟时间是指硬件、系统和应用进行处理所需的时间 并呈现用户输入
延迟时间 = 硬件和操作系统输入处理 + 应用处理 + 系统合成
- 硬件渲染
![延迟会导致所渲染笔触滞后于触控笔位置。所渲染笔触和触控笔位置之间的时间差即为延迟时间。](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/stylus_latency.png?authuser=9&hl=zh-cn)
延迟来源
- 在触摸屏(硬件)上注册触控笔:初始无线连接 当触控笔和操作系统通信以注册和同步时。
- 触摸采样率(硬件):每台触摸屏每秒测量的次数 检查指针是否轻触了表面,范围从 60 Hz 到 1000 Hz。
- 输入处理(应用):应用颜色、图形效果和转换 。
- 图形渲染(操作系统 + 硬件):缓冲区交换、硬件处理。
低延迟图形
Jetpack 低延迟图形库 缩短了从用户输入到屏幕呈现之间的处理时间。
该库可避免多缓冲区渲染和 它利用前端缓冲区渲染技术,即直接将数据写入 屏幕上。
前端缓冲区渲染
前端缓冲区是用于屏幕渲染的内存区。它是距离 应用可以直接在屏幕上绘图低延迟库支持 应用来直接渲染到前端缓冲区。这提升了性能 阻止缓冲区交换,常规多缓冲区渲染可能会发生这种情况 或双缓冲区渲染(最常见的情况)。
![应用将数据写入缓冲区,然后从屏幕缓冲区读取数据。](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/front_buffer_rendering.png?authuser=9&hl=zh-cn)
![应用将数据写入多缓冲区,然后多缓冲区与屏幕缓冲区进行交换。应用从屏幕缓冲区读取数据。](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/multi-buffer_rendering.png?authuser=9&hl=zh-cn)
虽然前端缓冲区渲染是在渲染小块区域 而不是用于刷新整个屏幕。包含 前端缓冲区渲染,应用会将内容渲染到一个缓冲区, 显示屏正在读取内容因此,就有可能呈现 出现工件或撕裂 的情况(请参阅下文)。
Android 10(API 级别 29)及更高版本提供低延迟库 以及搭载 Android 10(API 级别 29)及更高版本的 ChromeOS 设备。
依赖项
低延迟库提供了用于前端缓冲区渲染的组件
实施。将该库作为依赖项添加到应用的模块中
build.gradle
文件:
dependencies {
implementation "androidx.graphics:graphics-core:1.0.0-alpha03"
}
GLFrontBufferRenderer 回调
低延迟库包含
GLFrontBufferRenderer.Callback
接口,该接口定义了以下方法:
低延迟库并不偏向于您用于连接的数据的类型,
GLFrontBufferRenderer
。
不过,该库会将数据作为包含数百个数据点的流进行处理; 因此,请设计数据来优化内存使用和分配。
回调
如需启用渲染回调,请实现 GLFrontBufferedRenderer.Callback
并
替换 onDrawFrontBufferedLayer()
和 onDrawDoubleBufferedLayer()
。
GLFrontBufferedRenderer
最常使用回调来渲染您的数据
优化方式
val callback = object: GLFrontBufferedRenderer.Callback<DATA_TYPE> {
override fun onDrawFrontBufferedLayer(
eglManager: EGLManager,
bufferInfo: BufferInfo,
transform: FloatArray,
param: DATA_TYPE
) {
// OpenGL for front buffer, short, affecting small area of the screen.
}
override fun onDrawMultiDoubleBufferedLayer(
eglManager: EGLManager,
bufferInfo: BufferInfo,
transform: FloatArray,
params: Collection<DATA_TYPE>
) {
// OpenGL full scene rendering.
}
}
声明一个 GLFrontBufferedRenderer 实例
通过提供 SurfaceView
和GLFrontBufferedRenderer
回调。GLFrontBufferedRenderer
会优化呈现
发送到前端缓冲区和双缓冲区:
var glFrontBufferRenderer = GLFrontBufferedRenderer<DATA_TYPE>(surfaceView, callbacks)
渲染
当您调用
renderFrontBufferedLayer()
方法,该方法会触发 onDrawFrontBufferedLayer()
回调。
当您调用
commit()
函数,该函数会触发 onDrawMultiDoubleBufferedLayer()
回调。
在以下示例中,进程渲染到前端缓冲区(快速
当用户开始在屏幕上绘图 (ACTION_DOWN
) 并将屏幕移动到其他位置时
指针 (ACTION_MOVE
)。该进程会渲染到双缓冲区
当指针离开屏幕表面 (ACTION_UP
) 时触发。
您可以使用
requestUnbufferedDispatch()
要求输入系统不批量处理动作事件,而是传递
您可以:
when (motionEvent.action) {
MotionEvent.ACTION_DOWN -> {
// Deliver input events as soon as they arrive.
view.requestUnbufferedDispatch(motionEvent)
// Pointer is in contact with the screen.
glFrontBufferRenderer.renderFrontBufferedLayer(DATA_TYPE)
}
MotionEvent.ACTION_MOVE -> {
// Pointer is moving.
glFrontBufferRenderer.renderFrontBufferedLayer(DATA_TYPE)
}
MotionEvent.ACTION_UP -> {
// Pointer is not in contact in the screen.
glFrontBufferRenderer.commit()
}
MotionEvent.CANCEL -> {
// Cancel front buffer; remove last motion set from the screen.
glFrontBufferRenderer.cancel()
}
}
渲染注意事项
在屏幕的一小块区域内进行手写、绘图和素描。
全屏更新、平移、缩放。可能会导致画面撕裂。
画面撕裂
屏幕刷新并同时缓冲屏幕缓冲区时,会发生画面撕裂 所有项目屏幕的一部分显示新数据,而另一部分 显示的是旧数据。
![由于屏幕刷新时所致画面撕裂,Android 图片的上下部分不再对齐。](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/tearing.png?authuser=9&hl=zh-cn)
动作预测
Jetpack 动作预测 库 通过估计用户的笔触路径并提供临时的 指向渲染程序的人为。
动作预测库以 MotionEvent
对象的形式获取真实的用户输入。
这些对象包含有关 x 和 y 坐标、压力和时间的信息,
动作预测器利用这些特征来预测未来的MotionEvent
对象的操作。
预测的 MotionEvent
对象只是估算值。预测事件可以
已感知延迟时间,但预测数据必须替换为实际MotionEvent
数据。
动作预测库从 Android 4.4(API 级别 19)开始提供, 及搭载 Android 9(API 级别 28)及更高版本的 ChromeOS 设备。
![延迟会导致所渲染笔触滞后于触控笔位置。通过预测点弥补笔触和触控笔之间的时间差。其余时间差即为感知延迟时间。](https://developer.android.com/static/images/develop/ui/compose/touch-input/stylus-input/advanced-stylus/stylus_reduced_latency.png?authuser=9&hl=zh-cn)
依赖项
运动预测库提供了预测实现。通过
库将作为依赖项添加到应用的模块 build.gradle
文件中:
dependencies {
implementation "androidx.input:input-motionprediction:1.0.0-beta01"
}
实现
动作预测库包含
MotionEventPredictor
接口,该接口定义了以下方法:
声明一个 MotionEventPredictor
实例
var motionEventPredictor = MotionEventPredictor.newInstance(view)
向预测程序提供数据
motionEventPredictor.record(motionEvent)
预测
when (motionEvent.action) {
MotionEvent.ACTION_MOVE -> {
val predictedMotionEvent = motionEventPredictor?.predict()
if(predictedMotionEvent != null) {
// use predicted MotionEvent to inject a new artificial point
}
}
}
动作预测的注意事项
添加新的预测点后移除旧预测点。
请勿将预测点用于最终渲染。
记事应用
借助 ChromeOS,可以声明应用具有一些记事操作功能。
如需在 ChromeOS 上将应用注册为记事应用,请参阅输入 兼容性。
如需在 Android 上将应用注册为记事应用,请参阅创建记事 app。
Android 14(API 级别 34)引入了
ACTION_CREATE_NOTE
intent,使您的应用能够在锁具上启动记事 activity
屏幕。
利用机器学习套件进行数字手写识别
使用机器学习套件数字手写功能 识别, 您的应用可以识别数字表面上数百种 语言。您还可以对素描进行分类。
机器学习套件提供
Ink.Stroke.Builder
类来创建可由机器学习模型处理的 Ink
对象
将手写内容转换成文字。
除了手写识别之外,该模型还能够识别 手势、 例如删除和圈子
请参阅数字手写 识别 了解详情。