基于多点触摸api编程技术研究与应用

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1、基于多点触摸API编程技术研究与应用摘要：基于油气勘探数据查询和图件浏览等应用需求，定义了适用于油气勘探开发决策过程中人机交互的触摸手势，并对手势进行识别和处理；将基于多点触摸API编程技术应用到勘探决策系统中，极大地提升了人机交互体验。关键词：多点触摸手势识别油气勘探1、引言多点触摸技术，是采用人机交互技术允许用户同时通过多个手指来控制图形界面的技术。[1]目前，触摸技术已经摆脱了只能单点触摸的瓶颈，实现了两点、十点甚至更多点的同时触摸。多点触摸是时下展厅用的较多的新型展示技术之一，它一改以往旧式触

2、摸屏类似鼠标的操作方式，扩充了手势感知功能。配合具体项目开发的触摸软件支持之后，能够极大地提升交互功能体验。5目前，基于计算机视觉和光学的多点触摸技术已经在多种触摸识别系统中得到了应用，但是将多点触摸技术和油气勘探决策结合使用的应用很少。针对油气勘探决策应用背景，基于勘探底图上的交互手势语义定义和触摸信号采集，提出了一整套简捷可适应油气勘探底图操作的多点触摸自然手势定义和识别方法，并基于红外多点触摸设备与油气勘探开发决策进行API编程实现。基于多点触摸的自然手势交互的实现主要包括触摸信息的采集、自然手

3、势的定义、手势识别及处理三部分。2、触摸信息的采集多点触摸原理的不同也导致了对双手手势识别方法的不同。该多点互动触摸系统是基于红外光学技术原理[2]，结合光电感应、计算机图形学等多学科资料，通过红外感光、图像捕捉、形态学分析等技术环节，分析出触摸坐标位置，形成多点触摸的基本工作原理。触摸点信息采集与处理硬件部分主要包括：中空边框（厚度为1cm），红外发光二极管，触摸屏（0.5mm玻璃）、摄像头、计算机和显示器。我们采用的硬件环境是将两组直线等距离排列的若干个红外发光二极管以90度方式放置于触摸框的两边

4、内，将两组直线等距离排列的摄像头以90度方式置于触摸框的另外两边框内，这样组成多个红外光感应器件。红外发光二极管提供红外光源，摄像头捕捉手指遮挡的红外图像进行阴影探测，获得图像中阴影的位置和数目，计算完成触摸点跟踪、手势识别以及手势操作对应的底图点击、放大、缩小等功能。5红外光源从触摸屏上边框和作边框发出红外线，当手指接触到触摸屏时，红外光线在十字交叉点处被遮挡而产生阴影，阴影被摄像头捕捉并被触点追踪模块识别为触点，触点追踪模块把这些触点数据进行处理转换成触点的坐标信息。触点坐标信息以可触摸的用户界面

5、协议（Table-TopUserInterfacesObjects，简称TUIO）[3]格式，通过TCPSocket通信方式传给模块，剖面底图模块负责接收数据包，按照TUIO协议格式分析数据包相应字节信息，以得到触点的ID、x坐标、y坐标、x方向上的加速度、y方向的加速度和触点加速度。3、多点触摸手势定义如何将自然手势映射到油气勘探底图的操作，是自然交互手势定义的关键。自然交互手势的识别是根据一个计算周期内（800～1200ms）采集到的各触摸点坐标是否有变化来确定的[4]。若无变化，则该手势判断为静

6、态手势，即是触摸点的集合。在多点触摸API编程中用TouchHandler类表示。若有变化，则将该手势判断为动态手势，在多点触摸API编程用GestureHandler类表示。对油气勘探底图操作习惯和多点触摸的交互手势进行分析，从动作状态（静态、动态）和动作运动的角度将交互手势分类，并利用接触面类型（点、面）、状态和运动类型（平移、旋转、抓取）对触摸手势进行专业化描述。在交互手势和交互任务映射规则的框架下，有效地设计了油气勘探数字工作室应用系统的自然触摸交互手势。4、手势处理5多点触摸事件处理主要包括

7、静态手势触摸事件处理和动态手势触摸事件处理。具体处理过程如下：静态手势触摸事件（TouchHandler）处理：a.通过CreateHandler判断触摸动作事件的类型，即动态触摸或静态触摸。b.将事件侦听器附加到从InteractiveObject类继承属性的类实例。c.指定要处理的触摸事件的类型。d.调用事件处理函数以执行某些操作，从而响应事件。5、应用将多点触摸大屏幕API编程技术的研究成果应用到油气勘探决策支持系统中，所呈现出的更为简便直观友好的人机互动方式让勘探工作者出充分体验到了触摸的快乐

8、，在在提高工作效率的同时，能极大提高综合分析研究和决策的水平。参考文献[1]张国华，衡祥安，凌云翔，老松杨。计算机应用研究1737-1739基于多点触摸的交互手势分析与设计。[2]HanJY.LowCOstMulti-touchSensingThroughFrustratedTotalInternalReflection[C]Proc.ofthe18thAnnualACMSymposiumonUserInterfaceSoftwareandTechnol