CN102077156A - 虚拟触摸垫 - Google Patents
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Abstract
此处描述的各实施例涉及在相同显示器上同时呈现虚拟触摸垫和操作系统的图形用户界面。用户可使用虚拟触摸垫与OS进行交互,并且显示器的分配给触摸垫的触摸屏部分读取用户触摸。触摸输入软件将触摸分组从用户触摸转换成数据分组,这些数据分组与显示器或呈现OS的显示器的一部分的屏幕和显示分辨率相关。姿势识别软件将规则应用于所转换的分组,以便确定用户通过触摸意指的动作。并且,控制鼠标光标的应用程序根据鼠标动作来操纵鼠标光标。
Description
背景
鼠标是一种使用当今的计算设备的许多人容易理解的普遍存在的输入工具。几十年来,鼠标仍然是计算机最流行的输入机制之一。人们迅速地识别计算设备屏幕上的鼠标光标,并且通常知道如何使用它们。无论它是移动电话、膝上型计算机、个人计算机、还是计算机图形输入板,对于与图形用户界面(GUI)进行交互鼠标仍然极为流行。
传统鼠标在许多情形中是麻烦的。一般它要求适合手且需要跨平坦表面来滑动的单独设备。随着膝上型计算机变得日益流行,触摸垫被移动到实际计算设备上。这使得用户免于必须使用单独输入设备来与计算设备进行交互,但是触摸垫需要计算设备上的空间且受限于特定尺寸和区域。现代触摸垫仅提供小空间供用户拖曳手指或使用指示笔,使得用户有些难以控制尺寸大得多的显示器上的鼠标光标。
概述
提供本概述是为了以精简的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或本质特征,也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
本发明的一个方面涉及在相同显示器上同时呈现虚拟触摸垫和OS的GUI。用户可以使用包含在显示器触摸屏部分的虚拟触摸垫与OS进行交互。用户触摸由触摸屏部分来读取,并由数字化仪来数字化。触摸输入软件将触摸分组从用户触摸转换成数据分组,这些数据分组与显示器或呈现OS的显示器的一部分的屏幕和显示分辨率相关。姿势识别软件将规则应用于所转换的分组,以便确定用户通过触摸意指的动作。最后,控制鼠标光标的应用程序根据鼠标动作来操纵鼠标光标。
本发明的另一方方面涉及同时呈现虚拟输入设备和OS表示的单个显示器上的GUI。用户可以使用虚拟输入设备与OS进行交互。
若干附图的简述
下面参考附图详细描述本发明,附图中:
图1是供在实现本发明的一实施例时使用的示例性操作环境的框图;
图2是示出根据本发明的一实施例的触摸屏设备上的示例性GUI的图;
图3是根据本发明的一实施例的被配置成呈现虚拟触摸垫的触摸屏设备的示意图;以及
图4是示出根据本发明的一实施例的用于呈现和管理虚拟触摸垫的步骤的流程图。
详细描述
此处所描述的主题用具体细节来呈现以满足法定要求。然而,此处的描述并非旨在限制本专利的范围。相反,可以设想,所要求保护的主题还可结合其它当前或未来技术按照其它方式来具体化,以包括不同的步骤或类似于本文中所描述的步骤的步骤组合。此外,尽管术语“框”可在此处用于指示所采用的方法的不同元素,但该术语不应被解释为暗示此处公开的各个步骤之中或之间的任何特定顺序。
此处描述的实施例涉及呈现在触摸屏上的虚拟触摸垫。使用虚拟触摸垫,用户可以控制计算设备屏幕上的鼠标光标。与虚拟触摸垫进行的交互产生由姿势识别软件捕捉并转换成鼠标动作的触摸屏输入信号。OS解释鼠标信号,就如同它们是从传统鼠标或触摸垫被接收的那样,由此通过触摸垫的虚拟表示来提供触摸垫的功能。
尽管此处描述虚拟触摸垫,各实施例并不限于此。相反,各实施例充分考虑了其他输入设备的虚拟重现。例如,可以在一些实施例中表示虚拟滚动球、虚拟滚动轮、虚拟鼠标小块、或设备的其他虚拟重现。为清楚起见,以下仅描述虚拟触摸垫。
尽管此处描述的各实施例涉及用虚拟触摸垫控制鼠标光标,各实施例还可以与其他触摸屏能力相组合。具体地,可以显示虚拟触摸垫、并且该虚拟触摸垫提供用于控制鼠标光标的工具,而计算屏幕的其余部分也可以对触摸敏感。例如,用户可以使用显示器(在下文中描述)的触摸屏部分中的虚拟触摸垫来控制鼠标光标,或者通过直接触摸呈现在显示器(也在下文中描述)的系统部分中的光标来直接控制鼠标光标。
在简要描述了此处描述的各实施例的概览后,以下描述一示例性计算设备。最初具体参考图1,示出了用于实现本发明的示例性操作环境,并将其笼统指定为计算设备100。计算设备100只是合适的计算环境的一个示例,并且不旨在对本发明的使用范围或功能提出任何限制。也不应该将计算设备100解释为对所示出的任一组件或其组合有任何依赖性或要求。在一个实施例中,计算设备100是常规计算机(例如,个人计算机或膝上型计算机)。
本发明的一个实施例可以在计算机代码或机器可使用指令的一般上下文中描述,机器可使用指令包括由计算机或其他机器执行的诸如程序模块等的计算机可执行指令。一般而言,包括例程、程序、对象、组件、数据结构等的程序模块指的是执行特定任务或实现特定抽象数据类型的代码。此处所描述的各实施例可以在各种系统配置中实施,包括手持式设备、消费电子产品、通用计算机、更专用计算设备等。此处所描述的各实施例还能在其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备完成的分布式计算环境中实现。
继续参考图1,计算设备100包括直接或间接耦合以下设备的总线110:存储器112、一个或多个处理器114、一个或多个呈现组件116、输入/输出端口118、输入/输出组件120、和说明性电源122。总线110可以是一条或多条总线(诸如地址总线、数据总线、或其组合)。尽管为了清楚起见用线条示出了图1的各框,但是在现实中,各组件的划界并不是那样清楚,并且按比喻的说法,更精确而言这些线条将是灰色的和模糊的。例如,可以将诸如显示设备等的呈现组件认为是I/O组件。而且,处理器具有存储器。本领域的技术人员可以理解,这是本领域的特性,并且如上所述,图1的图示只是例示可结合本发明的一个或多个实施例来使用的示例性计算设备。诸如“工作站”、“服务器”、“膝上型计算机”、“手持式设备”等分类之间没有区别,它们全部都被认为是在图1的范围之内的并且被称为“计算设备”。
计算设备100通常包括各种计算机可读介质。作为示例而非局限,计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CDROM、DVD或其他光学或全息介质、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或可被配置成存储与此处所描述的各实施例相关的数据和/或指令的类似的有形介质。
存储器112包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质。存储器可以是可移动的、不可移动的、或其组合。示例性硬件设备包括固态存储器、硬盘驱动器、高速缓存、光盘驱动器等。计算设备100包括从诸如存储器112或I/O组件120等各种实体读取数据的一个或多个处理器。呈现组件116向用户或其他设备呈现数据指示。示例性呈现组件包括显示设备、扬声器、打印组件、振动组件等等。
I/O端口118允许计算设备100逻辑上耦合至包括I/O组件120的其他设备,其中某些设备可以是内置的。说明性组件包括话筒、操纵杆、游戏手柄、圆盘式卫星天线、扫描仪、打印机、无线设备等等。
以上描述的与计算设备100有关的组件也可被包括在移动设备中。如此处所描述的移动设备指的是任何类型的移动电话、手持式设备、个人数字助理(PDA)、BlackBerry智能电话、数码相机、或能够无线地通信的其他移动设备(除了膝上型计算机之外)。本领域的技术人员可以理解,移动设备也包括执行各种功能的处理器和计算机存储介质。此处所描述的各实施例提到计算设备和移动设备两者。在各实施例中,计算设备仅指运行其图像由移动设备中的照相机来捕捉的应用程序的设备。
计算设备100包括触摸屏,本领域技术人员可以理解,它是可以检测显示区域中的触摸位置的显示器。一些实施例将包括单个显示器,该显示器的各部分被分配成接收触摸屏输入(此处被称为“触摸”)。在其他实施例中,整个显示区域都能够接收来自用户,诸如来自手指或指示笔的触摸。触摸屏可以通过将电阻、电容、红外、或类似面板添加到典型的计算设备屏幕——例如,液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、有机发光设备(OLED)等来实现。触摸屏可以另选地合并应变仪配置、或光学成像、色散信号、表面声波、或用于捕捉触摸的其他技术。以上列表不是穷尽性的,如本领域技术人员可以理解的,各种其他面板和技术可用于捕捉触摸。
图2是示出根据本发明的一实施例的触摸屏设备上的示例性GUI 200的图。GUI 200包含两个显示部分。系统部分202和触摸屏部分204。具体地,系统部分202呈现OS的GUI,如Microsoft Windows触摸屏部分204中的触摸被转换成系统部分202中的鼠标光标206的动作。在一个实施例中,包括系统部分202和触摸屏部分204两者的整个屏幕可以包括在触摸屏中,该触摸屏已经被配置成忽略系统部分202中的触摸并且处理触摸屏部分204中的触摸。
在一个替实施例中,不忽略系统部分202中的触摸;相反,处理触摸,使得用户能够直接操纵鼠标光标。例如,用户可以触摸系统部分中的鼠标光标,并且在系统部分204中任何地方滑动触摸鼠标光标的手指。这会导致鼠标跟随手指直到提起手指。这一实施例因此会处理除了在触摸屏部分204中的触摸之外直接在系统部分202中的触摸。
系统部分202显示软件可以使用鼠标或其他输入设备来进行交互。在一个实施例中,系统部分202呈现OS的GUI,诸如WindowsWindows MobileMacOS,Linux等。用户可以使用鼠标与诸如web浏览器214等软件应用程序进行交互。
触摸屏部分204包括跟踪垫208、左按钮210、和右按钮212。跟踪垫208表示触摸垫的普通跟踪垫部分,并且允许用户以相同方式对待跟踪垫208。用户使用跟踪垫208可以通过在任何特定方向206上滑动手指或指示笔来在该方向上移动鼠标光标。更复杂的触摸(例如,拖、放、悬停、多触摸等)也可以通过特定地触摸跟踪垫和/或按钮来记录。例如,用户可以在跟踪垫208的最左边部分将手指向下滑动来指示向下滚动。或者用户可以连续两次轻击触摸垫208来指示鼠标左键点击。此外,触摸左按钮210和右按钮212分别指定鼠标左键和右键点击。其他触摸也是可能的,并且对于本领域技术人员是显而易见的。此外,其他输入设备(例如,跟踪球、滚轮等)可以替换地采用此处描述的姿势软件可容易地处理的不同动作。
各实施例不限于图2中所描绘的配置。例如,可以显示附加按钮,或触摸屏部分可以位于GUI 200的另一部分中。此外,触摸屏部分204可以被分成不同的部分,并且这些不同的部分可以占据GUI 200的单独部分。
在一些实施例中,取决于用户交互,可以除去触摸屏部分204与系统部分202之间的线。在替代上述那些的一个实施例中,发源于触摸屏部分204中且携带到系统部分202的触摸全部被处理。例如,这一实施例保持跟踪手指从触摸屏部分204到系统部分202的拖曳。光标206在手指被拖曳的方向上继续直到特定事件——例如,用户停止拖曳,而不是在手指超越触摸屏部分204的外边界时停止光标206的移动。换言之,这样的实施例不会在触摸携带到系统部分时将触摸限制在触摸屏部分204。此外,在一个实施例中,在触摸屏部分204内开始且在其外部继续的任何触摸导致该触摸作为在触摸屏部分204内来对待。
图3是根据本发明的一实施例的被配置成呈现虚拟触摸垫的触摸屏设备300的示意图。应当注意,图3仅示出一个实施例。同样,为清楚起见,未示出计算设备100的多个组件。的确,计算设备100包括处理器和计算机存储介质来支持此处所涉及的软件。实际上,在一些实施例中,触摸分组318、鼠标消息320、或鼠标动作322可以被高速缓存以供快速检索。
触摸屏设备300是可以包含此处描述的任何硬件和软件的计算设备。触摸屏设备300包括显示器302、数字化仪308、触摸输入软件310、姿势软件312、和GUI控制应用程序314。在一个实施例中,在用户的判断下显示触摸屏部分306。用户可以选择硬键或软键来示出触摸屏部分306。当未示出时,显示区域302仅被配置成具有系统部分304。其他实施例可以包括图2中未示出的附加软件和硬件。
显示器302是具有触摸屏功能的单个呈现屏幕。在一个实施例中,计算系统100上的软件在显示器302上同时呈现两个不同的GUI部分。这些部分在图2中被示出,并且在上文中被引用为系统部分304和触摸屏部分302。系统部分304显示操纵系统(OS)的交互呈现,由此提供对软件应用程序的访问。作为示例,系统部分304可以被认为是显示器302的一部分,该部分显示Microsoft WindowsWindows MobileLinux、MacOS等的一个版本。在系统部分304内,用户可以通过操纵鼠标光标与软件应用程序进行交互。此外,触摸屏部分306显示用户可用于控制鼠标光标的虚拟触摸垫。虚拟触摸垫接收来自用户(例如,用手指或指示笔)的触摸316,并且将触摸316转换成用于在系统部分304中移动鼠标光标的命令。简言之,用户触摸在触摸屏部分306中的触摸垫来控制系统部分304中的鼠标光标。
用户可以在触摸屏部分306上输入各种触摸316。例如,用户可以跨触摸屏部分306在一个方向上拖曳手指,来指令光标在该方向上移动。可以用手指或指示笔轻击右、左、中间、或其他按钮,表示按下其中一个按钮。这些按钮还可以具有“粘滞”特性,藉此,动作(例如,按钮向下命令紧随其后向下拖曳)导致按钮被保持在向下位置直到记录了释放动作(例如,单击按钮向下)。当然,各种其他触摸316可以由触摸屏部分306来接收。
由触摸屏部分306所接收的触摸316从数字化仪308中通过。在一个实施例中,数字化仪308包括检测由触摸屏部分306所接收的触摸316并且将触摸316转换成其数字等效物的触摸屏驱动程序。作为示例而非限制,数字化仪308可以被配置成检测从触摸316产生的电流、电压、电阻、电容、或红外光中的变化。数字化仪308将变化转换成触摸分组318。
触摸分组318(通常被称为“笔和触摸分组”)包括关于触摸316的各种信息,诸如:x/y坐标、压力、尺寸、方向等。另外地,分组还可以包括与显示器302的触摸屏能力相关联的信息——诸如,触摸屏部分306的维度(例如,两英寸乘两英寸,200像素等)
触摸输入软件310转换触摸分组318来适合屏幕部分304。为此,触摸输入软件310将触摸分组318中所提供的信息转换成其在系统部分304上的等效物。触摸输入软件310可以包括任何类型的外壳程序,诸如Microsoft Windows中的WISPTIS。在操作上,触摸输入软件310从触摸分组318中获取信息,并且转换它们来适合显示器302的屏幕尺寸、分辨率、或像素的数量。
在操作上,触摸输入软件310将触摸分组318中的信息从触摸屏部分306的显示尺寸或分辨率转换成与显示器302的底层屏幕相关联的屏幕尺寸和分辨率。例如,触摸屏部分306可以是两英寸宽乘两英寸长,并且显示器302可以是可以是十英寸宽乘十英寸长。为转换触摸分组318,在一个实施例中,触摸输入软件310将手指在触摸屏部分306上移动的距离乘以因子5。此外,还可以转换触摸的速度来指示移动鼠标光标的速度。
显示器302的触摸屏能力可以比显示器302的分辨率更精确。例如,显示器302可以包括能够照亮200行像素的计算机屏幕,以及具有超过10,000行可检测空间的触摸屏层(例如,电阻、电容、红外)。在该示例中,可以将数字化仪308的检测转换成它们在系统部分304中的显示等效物,由此使触摸316能够被呈现在系统部分304中。
一旦触摸分组318由触摸输入软件310转换供呈现在显示器上或系统部分304的显示区域中,所转换的分组320通过姿势软件312馈送来确定触摸316指定什么动作。在一个实施例中,姿势软件312实现在其中基于各种规则来确定鼠标动作322的状态机。姿势软件312实现的规则可以包括与鼠标动作相关联的任何条件。例如,当所转换的分组320指示所检测的在特定方向上以特定速度的移动时,姿势软件312确定鼠标应该在该方向以该速度移动,并且据此创建鼠标分组322。可以为诸如悬停、拖曳、多触摸等几乎任何类型的鼠标动作设定规则。
鼠标动作322可以是触摸316的线性或非线性转换。线性转换是触摸316到系统部分304的直接转换,从而解决了触摸屏部分306与触摸屏部分306或显示器302的显示区域在屏幕尺寸上的差别。换言之,触摸316的速度被转换成它在系统部分304上的等效物。非线性转换指的是非直接转换成系统部分的触摸;相反,对触摸进行放大或基于规则操纵触摸。例如,如果手指在特定时间持续在相同方向上移动,可以加速该手指在触摸屏部分306上划过的速度。或者,以特定速度划过虚拟小块可以放大鼠标光标移动的速度。可以在姿势软件312中指定规则以便解决线性或者非线性移动。
用于姿势软件312的规则可以解决多触摸姿势。例如,项拖曳可以通过保持虚拟鼠标左键上的触摸同时将手指滑过虚拟鼠标垫来执行。为解决这一动作以及其他多触摸动作,可以设定规则并且由姿势软件312来执行。
将鼠标动作322传递到GUI控制应用程序314以供呈现。GUI控制应用程序314是能够解释鼠标动作并且用鼠标光标执行该动作的外壳程序。在操作上,GUI控制应用程序314控制在系统部分304上的鼠标光标。在一个实施例中,GUI控制应用程序314是WindowsOS中explorer.exe应用程序。替换实施例可以合并不同的应用程序来在其他OS中控制鼠标光标。
在一个实施例中,姿势软件306包含用于处理触摸屏部分306中的触摸分组318、而非系统部分304中的触摸分组318的规则。因此,当用户将手指拖曳到触摸垫边界以外时,不处理触摸屏部分306以外的触摸分组318——这实际上停止鼠标的移动。然而,在一替换实施例中,发源于触摸屏部分306内且延伸到系统部分304的鼠标消息全部被处理。在该实施例中,开始于虚拟触摸垫且移动到OS的显示中的触摸将生成鼠标动作322,以便继续移动鼠标光标直到在系统部分304外部完成触摸。由此,使用整个显示器302上支持的触摸屏特性,用户不一定被绑定到虚拟触摸垫。
图4是示出根据本发明的一实施例的用于在相同的显示器中呈现和管理虚拟触摸垫和操作系统的GUI的步骤的流程图400。首先,单个触摸屏显示同时呈现虚拟触摸垫和操作系统,如402处所指示的。在一个实施例中,仅呈现OS的GUI,直到用户选择了硬键或软键来查看虚拟触摸垫。在另一个实施例中,呈现虚拟触摸垫,而没有任何用户交互。
用户可以触摸虚拟触摸垫以便与OS进行交互,诸如移动鼠标光标,如404处所指示的。数字化仪读取来自用户的触摸,并创建触摸分组,如406处所指示的。触摸分组是对来自用户的触摸的数字表示。由于触摸屏能够以特定精度记录触摸,并且以另一精度显示信息,因此转换触摸分组来适合触摸屏显示器的显示配置,如408处所指示的。例如,可以转换触摸分组来适合触摸屏显示器的特定屏幕尺寸或分辨率、或适合与虚拟触摸垫同时显示的系统部分。
如410处所指示的,将规则应用于所转换的分组来确定触摸意指什么鼠标动作,如410处所指示的。这些规则可以包含用户在虚拟垫上输入的动作,诸如鼠标的移动、按下按钮、抬起按钮、拖曳、悬停、多触摸等。一旦被确定,鼠标动作就被馈送到应用程序(例如,Windows中的explorer.exe),该应用程序随后据此操纵OS的GUI。
尽管用对结构特征和方法动作专用的语言描述了本主题,但可以理解,所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反,上文所描述的具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式来公开的。例如,除此处描述的之外的采样速率和采样周期也可以由权利要求书的范围来捕捉。
Claims (20)
1.一种或多种其上包含计算机可执行指令的计算机可读介质,所述指令执行一种用于同时显示虚拟触摸垫并基于虚拟触摸垫上的触摸来控制鼠标光标的方法,所述方法包括:
在所述触摸屏上同时呈现系统部分和触摸屏部分(402);
在所述系统部分中呈现操作系统(OS)的用户界面(UI),其中所述鼠标光标作为OS(202)的一部分来呈现;
在所述触摸屏部分(208)中呈现触摸垫;
接收所述触摸屏部分(316)中的触摸;
使用一个或多个规则来将所述触摸转换成一个或多个鼠标动作(410);以及
使用所述鼠标动作来控制鼠标光标(412)。
2.如权利要求1所述的介质,其特征在于,还包括将数字化仪应用于所述触摸以将所述触摸转换成触摸分组。
3.如权利要求2所述的介质,其特征在于,所述触摸分组包括与触摸相关联的x/y坐标、方向、和速度中的至少一个的指示。
4.如权利要求1所述的介质,其特征在于,还包括在所述触摸屏部分中呈现一个或多个虚拟按钮。
5.如权利要求1所述的介质,其特征在于,还包括接收所述系统部分的一部分中的触摸。
6.如权利要求1所述的介质,其特征在于,还包括:
接收所述系统部分中的第二触摸;以及
基于所述第二触摸控制鼠标光标。
7.如权利要求1所述的介质,其特征在于,所述一个或多个规则不考虑从所述触摸屏部分的外部所接收的作出的触摸的部分。
8.如权利要求1所述的介质,其特征在于,如果所述触摸源于所述触摸屏部分中,则所述一个或多个规则考虑从所述触摸屏部分的外部所接收的触摸的部分。
9.如权利要求1所述的介质,其特征在于,仅在用户按键时呈现所述虚拟触摸垫。
10.如权利要求1所述的介质,其特征在于,所述触摸屏支持多触摸的触摸。
11.一种包含在计算机可读介质上且可在计算机上执行的图形用户界面(GUI),所述GUI呈现在一个触摸屏显示器上,所述GUI包括:
系统显示区域,所述系统显示区域被配置成显示交互式操作系统(OS),在其中用户可使用输入设备(202)与一个或多个软件应用程序进行交互;以及
触摸屏显示区域,所述触摸屏显示区域被配置成显示虚拟输入设备并且接收允许用户与所述OS(204)进行交互的触摸。
12.如权利要求11所述的GUI,其特征在于,所述虚拟输入设备是触摸垫的重现。
13.如权利要求12所述的介质,其特征在于,所述虚拟输入设备包括一个或多个虚拟按钮。
14.如权利要求11所述的介质,其特征在于,所述虚拟输入设备是跟踪球、滚轮、或小块中至少一项的重现。
15.如权利要求11所述的介质,其特征在于,所述触摸被用于在系统显示区域中控制鼠标光标。
16.一种用于在显示器上呈现虚拟输入设备使得用户可与操作系统(OS)的图形用户界面(GUI)表示进行交互的方法,所述方法包括:
在显示器上,同时呈现系统部分和触摸屏部分,其中,所述系统部分呈现OS的GUI,所述触摸屏部分呈现所述虚拟输入设备(402);
接收虚拟输入设备(316)上的一个或多个触摸;
将所述一个或多个触摸转换成指示x/y方向的触摸分组(406);
将触摸分组转换成解决与所述系统部分相关联的屏幕尺寸的所转换的分组(408);
基于所转换的分组确定一个或多个鼠标动作(410);以及
基于所述鼠标分组操纵OS的GUI(412)。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,还包括高速缓存所转换的分组。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述虚拟输入设备包括具有一个或多个按钮的触摸垫、跟踪球、滚轮和小块中的至少一个的表示。
19.如权利要求17所述的方法,其特征在于,操纵OS的GUI进一步包括操纵鼠标光标。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述鼠标光标由应用程序来控制。
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