首届 Google 暑期大学生博客分享大赛——2010 Andriod 篇

经过了一段Android的学习，基本上了解了Android的基础知识。今天，我们来研究一下Android中特有的手势识别技术，即Gesture。首先，我从网上找了很多资料，具体归纳起来有2类：一类是触摸屏手势识别，另一类是输入法手势识别。

我们先来讨论一下第一类触摸屏手势识别，这个比较简单，就是利用触摸屏的Fling、Scroll等Gesture（手势）来操作屏幕，比如用Scroll手势在 浏览器中滚屏，用Fling在阅读器中翻页等。在Android系统中，手势的识别是通过 GestureDetector.OnGestureListener接口来实现的。下面通过我自己的一个动手实验来进行介绍。

首先，我们在Eclipse中创建一个工程，名称叫SignFilpDemo。然后，在src中创建一个SignFilpDemo源文件。这个工程是基于Android1.6的。因为，在Android 1.6之前的版本中，需要开发者编写大量的代码才能实现某些更为复杂的Gestures功能。而在之后的版本SDk中嵌入标准的Gestures API库（Package: android.gesture），包括了所有与Gesture技术相关的操作：存储、加载、创建新Gestures和识别等。其工程结构如下：



图1

接着，我们知道Android的事件处理机制是基于Listener（监听器）来实现的，比如我们今天所说的触摸屏相关的事件，就是通过onTouchListener。因此，我们在源代码中要实现这个接口。另外，我们还要实现OnGestureListener接口，因为，那个手势的识别是通过 GestureDetector.OnGestureListener接口来实现的。其中，onTouchEvent方法则是实现了OnTouchListener中的抽象方法，我们只要在这里添加逻辑代码即 可在用户触摸屏幕时做出响应。在这里我们调用GestureDetector的onTouchEvent()方法，将捕捉到的MotionEvent交给 GestureDetector 来分析是否有合适的callback函数来处理用户的手势。接下来，就是实现了以下6个抽象方法，其中最有用的当然是onFling()、onScroll()和onLongPress()了。下面介绍一下：

（1）       用户轻触触摸屏，由1个MotionEvent ACTION_DOWN触发，其源代码如下：

public boolean onDown(MotionEvent e) {

            return false;

    }

public void onShowPress(MotionEvent e) {

    }

（2）       用户（轻触触摸屏后）松开，由一个1个MotionEvent ACTION_UP触发，其源代码如下：

public boolean onSingleTapUp(MotionEvent e) {

          return false;

}

（3）   用户按下触摸屏、快速移动后松开，由1个MotionEvent ACTION_DOWN, 多个ACTION_MOVE, 1个ACTION_UP触发

// 用户长按触摸屏，由多个MotionEvent ACTION_DOWN触发  

           public void onLongPress(MotionEvent e) {

           }

             // 用户按下触摸屏，并拖动，由1个MotionEvent ACTION_DOWN, 多个ACTION_MOVE触发

            public boolean onScroll(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float distanceX,float distanceY) {

            return false;

   }

public boolean onFling(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float velocityX,float velocityY) {

       return false;

   }

我们今天来做一个onFling()事件的处理吧，这里需要注意的是Fling事件的处理代 码中，除了第一个触发Fling的ACTION_DOWN和最后一个ACTION_MOVE中包含的坐标等信息外，我们还可以根据用户在X轴或者Y轴上的 移动速度作为条件。在这个例子中，我们是根据用户在屏幕上移动的x轴坐标或者是y轴坐标位移来判断方向。如果x轴坐标位移大于50向左，小于-50向右，如果y轴坐标位移大于50向上，小于-50向下。源代码如下：

public boolean onFling(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float velocityX,

           float velocityY) {

       if (e1.getX() - e2.getX() > 50) {

           Toast.makeText(SignFlipDemo.this, "左", Toast.LENGTH_LONG).show();

           return true;

       } else if (e1.getX() - e2.getX() < -50) {

           Toast.makeText(SignFlipDemo.this, "右", Toast.LENGTH_LONG).show();

           return true;

       } else if (e1.getY() - e2.getY() > 50) {

           Toast.makeText(SignFlipDemo.this, "上", Toast.LENGTH_LONG).show();

           return true;

       } else if (e1.getY() - e2.getY() < -50) {

           Toast.makeText(SignFlipDemo.this, "下", Toast.LENGTH_LONG).show();

           return true;

       }

       return false;

    }

如果鼠标向上移动，运行效果如下图2所示：



图2

如果鼠标向下移动，运行效果如下图3所示：



图3

如果鼠标向左移动，运行效果如下图4所示：



图4

如果鼠标向右移动，运行效果如下图5所示：



图5

通过上面的运行结果可以看出,只要鼠标向上下左右四个方向移动,就是相应地识别出,并且显示出相应的方向。这里需要注意的是因为是模拟器，所以只有通过鼠标来模拟，在真机环境中，就是触摸屏的识别了。

接下来，我们来讨论一下第二种输入法手势识别。这种方法就是需要定义一个描述手势动作的文件。在手写输入中，会为每一个字符定义一个特征码，这些特征码都保存在相应的文件中（可能有一个或多个这样的文件），当用户绘制一个描述字符的图形时，系统会为所绘制的图形提取特征码，然后会在保存特征码文件中查找相对应的特征码，如果找到，就会将对应的字符返回。其中，这些文件被称为手势文件。这里我们讨论的是在Android 2.1中提供了一个GestureBuilder工程（实际上从Android 1.6就带这个例子了），这个工程是一个手势API的演示，主要功能是建立手势信息，并将手势信息保存在手势文件中。下面，我们来演示一下。

首先在Eclipse中打开这个工程，然后可以直接导入运行。运行后界面如图6所示。



图6

由于上面还没建立手势，所以手势列表为空。下面开始建立我们的第一个手势。单击“Add gesture”按钮，会进入建立手势的界面。如图7所示。建立手势需要两个信息：手势名和手势图形。在文本框中输入任意的字符串，如“矩形”，并且在文本框下面画一个如图7所示的矩形（差不多就行，不一定要很标准）。然后单击“Done”按钮，第一个手势已经建立成功了。按着这种方法，再建立几个手势。每成功建立完一个手势后，会在主界面的列表中看到我们所建立的手势，如图8所示。进入DDMS透视图，会在SD卡的根目录看到一个gestures文件，如图9所示。然后将该文件导出到PC上，以备以后使用。



图7




图8






图9

通过前面的介绍，我们知道绘制手势图像好像是在一个类似画布的区域，实际上，这是一个android.gesture.GestureOverlayView组件。我们可以在这个组件上绘制手势，并会触发一个识别手势的事件。了解了原理，接下来，我们利用手势自动输入字符串。

首先需要在布局文件中添加一个EditText和GestureOverlayView组件，代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

    android:orientation="vertical"

    android:layout_width="fill_parent"

    android:layout_height="fill_parent"

    >

  <EditText android:id="@+id/edittext"  

     android:layout_height="wrap_content" android:layout_width="fill_parent"/>  

     <android.gesture.GestureOverlayView  

         android:gestureStrokeType="multiple" android:id="@+id/gestures" 

        android:layout_height="fill_parent" android:layout_width="fill_parent"/>   

</LinearLayout>

接着,使用手势文件的第一步是装载手势文件。可以将手势文件放在SD卡的相应目录，也可以放在apk中一起打包。在本例中将gestures文件放在了工程目录的res\raw目录中，因此，这个手势文件是包含在apk文件中的。下面在onCreate方法中装载这个手势文件，代码如下：

    @Override

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.main);

     edittext = (EditText)findViewById(R.id.edittext);

         //  从res\raw目录中装载gestures文件    

      gestureLibrary = GestureLibraries.fromRawResource(this, R.raw.gestures);

      //  如果成功装载手势文件，获得GestureOverlayView对象，并向该对象注册事件

      if(gestureLibrary.load())

      {

      setTitle("手势文件装载成功。");

      GestureOverlayView gestures = (GestureOverlayView) findViewById(R.id.gestures);  

      gestures.addOnGesturePerformedListener((OnGesturePerformedListener) this);  

      }

      else

      {

      setTitle("手势文件装载失败。");

      }

}

处理手势识别事件需要实现GestureOverlayView.OnGesturePerformedListener接口，该接口有一个事件方法，当绘制完手势图形后被调用，可根据相应的API来判断是否成功识别了当前手势，该事件的代码如下：

public  void onGesturePerformed(GestureOverlayView overlay, Gesture gesture){

       ArrayList predictions = gestureLibrary.recognize(gesture);

       if(predictions.size()>0){

       //  predictions保存了所有与当前手势可能匹配的候选手势  

          for(int i=0;i<predictions.size();i++)

          {

              Prediction prediction = (Prediction) predictions.get(i);

              if(prediction.score>1.0)

              {

                 //  只选择了第一个与当前手势匹配的手势，将手势名输出的文本框中

                 edittext.append(prediction.name);

                 break;

              }

          }

       }


   }

运行效果如图10








图10

上面，我们已经实现了输入手势识别，绘制手势，程序自动输入对应的文本。主要是导入外部的手势文件进行识别。

本文主要介绍了Android中的两种手势识别技术。一类是触摸屏手势识别，另一类是输入法手势识别。相比较，第一种容易实现，第二种实现起来复杂，还要创建手势文件。在实验中，我碰到一个问题，那就是DDMS中没有显示sdcard文件，这耗费我很长时间，后来只能通过外面的DDMS工具导入gestrue文件。如果有知道的朋友告诉我一下，在此表示谢谢。其实，在第二种识别中，我们可以不用自带的GestureBuilder文件来创建手势文件，那个相对复杂一些，可以自己写一个工程来创建。这里篇幅有限，就留给读者自己思考了。



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