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Android2.3觸摸屏功能詳解

手機設備上常用觸摸屏進行用戶操作，非常方便快捷，而且正好有個項目上用到這個設備，所以就花時間研究了一下。好了，還是老規則：大體瞭解概念先，細節線索找代碼：

InputReader.cpp 中有針對單點觸摸SingleTouchInputMapper及多點觸摸MultiTouchInputMapper的處理代碼，這兩個類都繼承自TouchInputMapper，由syncTouch處理最終的觸摸屏動作的發送。

1、首先瞭解一下觸摸屏中的幾個參數概念：

「接觸」一詞用來描述一個物體直接碰到另一個物體的表面。

單點觸摸的參數解析：

ABS_X，ABS_Y分別對應觸摸屏的x，y坐標

ABS_PRESSURE是壓力值，一般觸摸屏也只是分是否有按下去，按下去的話值會大於多少，沒有按的話值小於多少

ABS_TOOL_WIDTH 觸摸工具的寬度

多點觸摸的參數解析：

ABS_MT_POSITION_X 接觸面的形心的Ｘ坐標值 

ABS_MT_POSITION_Y 接觸面的形心的Ｙ坐標值 

 ABS_MT_TOUCH_MAJOR和ABS_MT_WIDTH_MAJOR 分別被用來提供手指的大小和觸摸面積大小 

TOUCH 和 WIDTH參數給出了個，想想如果一個手指按在玻璃上，透過玻璃你將看到兩個區域，一個是手指與玻璃接觸的區域，用 ABS_MT_TOUCH_MAJOR描述，一個是手指本身大小的區域，ABS_MT_WIDTH_MAJOR描述， 手指與玻璃接觸的面積要小於手指本身的大小，通過這兩個參數，可以換算出手指的壓力。也可通過 ABS_MT_PRESSURE參數直接提供手指的壓力。

　　除了 MAJOR這個參數，還可以提供一個 MINOR參數，手指可以被認為是一個橢圓，MAJOR和 MINOR可以認為是這個橢圓的長軸和短軸，橢圓的中心可以被 ORIENTATION這個參數描述。

ABS_MT_PRESSURE

　　接觸工具對接觸面的壓力大小，可以用來代替上面的四個參數。

ABS_MT_ORIENTATION

　　描述隨圓的轉動趨勢，這是一個抽相值，Ｏ值表示接觸面在平行與觸摸屏的Ｙ軸，向左是負值，向右是正值，如果完全平行於Ｘ軸，則上向返回最大值。如果接觸面是圓形，則可以忽略這個參數。如果內核不能獲得這個參數有有效值，但可以區分接觸面的長短軸，這個功能還是可以被部份支持，在一些設備中， ABS_MT_ORIENTATION 的值只能是 0和１。

ABS_MT_TOOL_TYPE描述接觸工具類型(手指，觸控筆等 )，很多內核驅動無法區分此參數如手指及筆，如果是這樣，該參數可以不用，協議目前支持MT_TOOL_FINGER和MT_TOOL_PEN兩種類型。
ABS_MT_BLOB_ID形狀集ID，集合幾個點以描述一個形狀，很多驅動沒有形狀屬性，此參數可以不用。

ABS_MT_TRACKING_ID描述了從接觸開始到釋放的整個過程的集合，如果設備不支持，此參數可是不用。

計算方法：

　　一些設備將觸摸面作為一個矩形上報，可以通過下面這些公式來計算出協議中所需要的信息。

ABS_MT_TOUCH_MAJOR := max(X, Y)

ABS_MT_TOUCH_MINOR := min(X, Y)

ABS_MT_ORIENTATION  := bool(X > Y)

ABS_MT_ORIENTATION的取值範圍為０至１，用來標識矩形接觸面偏向Ｘ軸或Ｙ軸的程度。

觸摸軌跡

僅有少數設備可以明觸的標識真實的 trackingID，多數情況下 trackingID只能來標識一次觸摸動作的過程。

手勢

多點觸摸指定的應用是創建手勢動作， TOUCH和 WIDTH參數經常用來區別手指的壓力和手指間的距離，另外 MINOR類的參數可以用來區別設備的接觸面的大小（點接觸還是面接觸),ORIENTATION可以產生旋轉事件。

以上的含義從http://www.kernel.org/doc/Documentation/input/multi-touch-protocol.txt 翻譯而來，可以自行下載

2、代碼入手

第一部分：直接寫/dev/input/eventX接點實現

單點觸摸事件發送序列：

EV_KEY (BTN_TOUCH) 發送是否在按下或彈出（0或者1）

ABS_X 

ABS_Y

ABS_PRESSURE

ABS_TOOL_WIDTH

代碼演示：

event.type  = EV_KEY;

event.code  = BTN_TOUCH;

mDown = (istEvent->pointers[0].abs_pressure > 0)?1:0 ;

Event.value  = mDown;

write(fd,&event,sizeof(event)) ;

/* 觸摸屏鍵按下坐標定位  */

event.type  = EV_ABS;

    event.code  = ABS_X;

    event.value = istEvent->pointers[0].abs_x;

    write(fd,&event,sizeof(event)) ;

event.type  = EV_ABS;

    event.code  = ABS_Y;

    event.value = istEvent->pointers[0].abs_y;

    write(fd,&event,sizeof(event)) ;

    /* 觸摸屏接觸面的壓力大小 */

event.type  = EV_ABS;

    event.code  = ABS_PRESSURE;

    event.value = istEvent->pointers[0].abs_pressure;

    write(fd,&event,sizeof(event)) ;

event.type   = EV_ABS;

event.code   = ABS_TOOL_WIDTH;

event.value  = istEvent->pointers[0].abs_touch_major;

/* 結束完整幀數據，發送同步信號 */

    event.type  = EV_SYN; 

    event.code  = SYN_REPORT;

    event.value = 0;

    write(fd, &event, sizeof(event));

    

    Ok,非常簡單，對比inputreader.cpp中的代碼，注意process代碼：

void SingleTouchInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) {

    switch (rawEvent->type) {

    case EV_KEY:  //一定要注意發送這個event,否則觸摸事件不會發送出去，直接丟棄

        switch (rawEvent->scanCode) {

        case BTN_TOUCH:

            mAccumulator.fields |= Accumulator::FIELD_BTN_TOUCH;

            mAccumulator.btnTouch = rawEvent->value != 0;

            // Don't sync immediately.  Wait until the next SYN_REPORT since we might

            // not have received valid position information yet.  This logic assumes that

            // BTN_TOUCH is always followed by SYN_REPORT as part of a complete 

            // packet.

            break;

        }

        break;

...

}

void SingleTouchInputMapper::sync(nsecs_t when) {

...

    if (mDown) {  // 這就是上面為何要發送的原因

        mCurrentTouch.pointerCount = 1;

        mCurrentTouch.pointers[0].id = 0;

        mCurrentTouch.pointers[0].x = mX;

        mCurrentTouch.pointers[0].y = mY;

        mCurrentTouch.pointers[0].pressure = mPressure;

        mCurrentTouch.pointers[0].touchMajor = 0;

        mCurrentTouch.pointers[0].touchMinor = 0;

        mCurrentTouch.pointers[0].toolMajor = mToolWidth;

        mCurrentTouch.pointers[0].toolMinor = mToolWidth;

        mCurrentTouch.pointers[0].orientation = 0;

        mCurrentTouch.idToIndex[0] = 0;

        mCurrentTouch.idBits.markBit(0);

}

...

}

多點觸摸事件發送序列：

ABS_MT_TOUCH_MAJOR

ABS_MT_PRESSURE

ABS_MT_POSITION_X

ABS_MT_POSITION_Y

SYN_MT_REPORT      //上報第一個點

ABS_MT_TOUCH_MAJOR

ABS_MT_PRESSURE

ABS_MT_POSITION_X

ABS_MT_POSITION_Y

SYN_MT_REPORT      //上報第二個點

... //以上順序組織多點touch event即可

SYN_REPORT         //最後發送的完整包動作

代碼演示：

for(pointIndex=0;pointIndex<imtEvent->pointnums;pointIndex++)

{

/* 觸摸屏鍵按下坐標定位  */

event.type  = EV_ABS;

event.code  = ABS_MT_POSITION_X;

event.value = imtEvent->pointers[pointIndex].abs_x;

write(fd,&event,sizeof(event)) ;

event.type  = EV_ABS;

event.code  = ABS_MT_POSITION_Y;

event.value = imtEvent->pointers[pointIndex].abs_y;

write(fd,&event,sizeof(event)) ;

    /* 觸摸屏接觸面的壓力大小 */

event.type  = EV_ABS;

    event.code  = ABS_MT_PRESSURE;

    event.value = imtEvent->pointers[pointIndex].abs_pressure;

    write(fd,&event,sizeof(event)) ;

/* 觸摸屏接觸面積大小 */

event.type   = EV_ABS;

event.code   = ABS_MT_TOUCH_MAJOR;

event.value  = imtEvent->pointers[pointIndex].abs_touch_major;

event.type  = EV_SYN;

event.code  = SYN_MT_REPORT;

event.value = 0;

write(fd,&event,sizeof(event)) ;

}

/* 結束完整幀數據，發送同步信號 */

event.type  = EV_SYN;

event.code  = SYN_REPORT;

event.value = 0;

write(fd,&event,sizeof(event)) ;

Ok,只要深入研究下inputreader.cpp的代碼即可輕鬆解決這些問題，更擴展的功能擴大及縮小，以及旋轉的功能都可以搞定。

對於多點觸摸的功能，首先在linux內核的input輸入模型需要支持，這個在linux/input.h可以見到，多點觸摸功能依賴於以下幾個主要的軟件位：

#define ABS_MT_TOUCH_MAJOR 0x30/* Major axis of touching ellipse */ 

#define ABS_MT_TOUCH_MINOR 0x31/* Minor axis (omit if circular) */ 

#define ABS_MT_WIDTH_MAJOR 0x32/* Major axis of approaching ellipse */ 

#define ABS_MT_WIDTH_MINOR 0x33/* Minor axis (omit if circular) */ 

#define ABS_MT_ORIENTATION 0x34/* Ellipse orientation */ 

#define ABS_MT_POSITION_X 0x35/* Center X ellipse position */ 

#define ABS_MT_POSITION_Y 0x36/* Center Y ellipse position */ 

#define ABS_MT_TOOL_TYPE 0x37/* Type of touching device */ 

#define ABS_MT_BLOB_ID 0x38/* Group a set of packets as a blob */

第二部分：利用linux input輸入模型發送

主要函數介紹：

static inline void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)

{

input_event(dev, EV_ABS, code, value);

}

static inline void input_mt_sync(struct input_dev *dev)

{

input_event(dev, EV_SYN, SYN_MT_REPORT, 0);

}

static inline void input_sync(struct input_dev *dev)

{

input_event(dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 0);

}

代碼示例：

設定初始參數（支持單點觸摸及多點觸摸）：

    set_bit(EV_SYN, ts->input_dev->evbit);

    set_bit(EV_KEY, ts->input_dev->evbit);

    set_bit(EV_ABS, ts->input_dev->evbit);

    set_bit(BTN_TOUCH,ts->input_dev->keybit);

    

    max_x = 1280;

    max_y = 720;

    

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_X, 0, max_x, 0, 0);

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_Y, 0, max_y, 0, 0);

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_PRESSURE, 0, 255, 0, 0);

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_TOOL_WIDTH, 0, 15, 0, 0);

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_X, 0, max_x, 0, 0);

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, 0, max_y, 0, 0);

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 0, 255, 0, 0);

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_WIDTH_MAJOR, 0, 15, 0, 0);

    input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_WIDTH_MAJOR, 0, 255, 0, 0); 

    input_register_device(ts->input_dev);    

按下時：

for(i=0;i<finger;i++){

    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 1);

    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_PRESSURE, 100);

    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_X, ts->x[i]);

    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, ts->y[i]);

    input_mt_sync(ts->input_dev);

    ts->upsend=0;

}

input_sync(ts->input_dev);

彈起時：

    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 0);

    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_PRESSURE, 0);

    input_mt_sync(ts->input_dev);

    input_sync(ts->input_dev);