CN104503613B - 一种触摸屏的防止抖动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸屏的防止抖动的方法，其通过预先建立与交互语义相映射的目标数据的跟踪队列，获取当前触摸点数据后，将该触摸点数据换算成目标数据并加入所述的跟踪队列中，然后判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，若是则放弃计算和更新交互状态，否则进行正常的计算并更新交互状态，从而提高了计算效率，节约了相关设备的软件资源，并使用户在人机交互过程中有更好的体验。

Description

一种触摸屏的防止抖动的方法

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，特别是一种触摸屏的防止抖动的方法。

背景技术

随着触摸屏技术的发展，在数码相机，手机，PDA等新兴的消费类电子产品领域，触摸屏已经取代传统的按键面板成为主流的人机交互接口。手指在触摸屏上的操作，根据使用的手指个数和手势，逐渐发展出约定成俗的交互语义。在这些交互语义中，有的已经达成共识，比如单指用于移动。有的在不同厂商的电子产品中还有微小的差异，比如前翻页和后翻页的划动方向。虽然还存在分歧，但是无一例外，这些交互语义，都是把手指在触摸屏上的操作，映射为人们可以理解的，直觉的，日常的动作行为。比如，手指指向和移动在沟通中用于指出目标，手指滑动很类似看书的翻页动作，两指张合就像在拉伸或者压缩一个弹簧。以下我们统称这些交互语义为“手势”。在软件技术层面，所有这些手势的实现，需要一个将手指在触摸屏上活动的数据转换为手势的各项参数的过程。以下我们称这个过程为数据映射。例如，单指手势对应着移动，点按等动作，而这些动作的所有参数特性，比如交互元素在屏幕上的坐标，移动速率等，就是通过手指在触摸屏上的相对位置，接触时间，移动速度等数据映射而来。

“抖动”是的定义是指物体或者信号相对其“理想位置”的暂时性偏离，是由物体的物理特性决定的。举一个日常生活中的例子，“拿起一双筷子并且停驻在半空中”，这个动作我们每个人都可以实施，但是我们知道让手部，筷子和身体之间保持完全的相对静止是不可能的。某些人群在做这一动作时手部会有明显的颤抖。还有一个很容易理解的例子，我们人类的手臂，是无法像机械手臂一样精确地、匀速地绘出一条足够长的平滑直线，原因也是抖动。像拿着筷子悬停这样的动作，我们把它还原到生活中的一个真实场景——交警用手势指挥交通。容易理解，“抖动”在这类场景下，对于我们的手势的语义传达没有任何正向的帮助，或者说它只有反作用。软件调校和筛选的一个重要作用就在于防止“抖动”，让手势语义在实际运作时表现的自然，平滑。实际上防止“抖动”就是去除“抖动”，因为“抖动”在用户操作时真实发生过并且被捕捉到，但是它并不是我们需要的，而防抖过程还原了用户动作的真实意图。

触摸屏防抖技术的一个现状是，我们在对于触摸操作的原始数据，或者说“一次数据”的防抖上已经做的越来越好了。所谓“一次数据”，指的是类似坐标，速率，压力，电阻，温度等原始的物理参数。单指操作的各项参数基本上就是利用这些“一次数据”映射而来的。一次数据经过复合后，可以用于映射更复杂的交互语义。双指操作正是在单指操作的基础上，利用两组手指各自在触摸操作时的数据形成的数学关系，构建出一些新的语义，这些语义的来源其实类似单指操作，都是从人们的日常生活中提炼而来的，但不同之处是这些语义的映射过程是由更高层的软件来完成的，而并非和硬件紧密联系的驱动软件。因为这些映射关系通常由更高层级的交互逻辑定义，而底层软件并不知道这些复合数据同用户意图之间的映射关系。在这种情况下，防抖过程需要由应用软件的开发人员来实现。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种触摸屏的防止抖动的方法，还原了用户动作的真实意图，使得用户在执行人机交互时有更好的体验。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.建立与交互语义相映射的目标数据的跟踪队列；

20.获取当前触摸点数据，将该触摸点数据换算成目标数据并加入所述的跟踪队列中；

30.判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，若是，则放弃计算和更新交互状态，否则进行正常的计算并更新交互状态。

优选的，所述的目标数据包括两个触摸点间形成的角度的变化量以及两个触摸点在触摸屏上的位移的综合变化量，所述的交互语义是指通过两指间形成的角度变化的增量来旋转GUI对象，并通过两指间的距离的变化量来缩放GUI对象。

优选的，所述的触摸点数据包括连续触摸数据、单点触摸数据或者多点触摸数据，所述的目标数据为触摸点的坐标数据、触摸点的动作量数据或者使用该坐标或动作量计算得出的新数据。

优选的，所述的跟踪队列可同时跟踪一类或者多类目标数据，每类目标数据对应一个跟踪队列，并根据需要设置所述跟踪队列的长度。

优选的，所述的步骤20中将触摸点数据换算成目标数据并加入所述的跟踪队列中，如果添加时跟踪队列是空的，则将目标数据放入队列；如果添加时跟踪队列不为空，并且待加入的目标数据与跟踪队列中的最后一个数据是不同的，则将该目标数据加入队列的尾部；如果添加时跟踪队列是满的，则先移除队列里最早加入的数据，然后再将该目标数据加入队列的尾部。

优选的，所述的步骤30中判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，该抖动数据主要是指触摸点移动过程中与用户交互意图相背离的数据，当有新的目标数据加入所述跟踪队列时，则重新分析和判断该新的跟踪队列中的数据是否为抖动数据。

优选的，所述的步骤30中判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，主要是根据跟踪队列中的目标数据的变换趋势是否出现反复来判断该跟踪队列是否出现抖动。

优选的，进一步包括以下步骤：

10a.建立与交互语义相映射的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列；

20a.获取当前两个触摸点的位置坐标数据，将该位置坐标数据计算出角度变化量和位移变化量，并分别将该角度变化量和位移变化量加入所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中；

30a.分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，并进而判断所述数据是否为抖动数据，若是，则放弃计算和更新交互状态，否则进行正常的计算并更新交互状态。

优选的，所述的步骤10a中的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列的长度一致，且均为4。

优选的，所述的步骤20a中获取当前两个触摸点的位置坐标数据，将该位置坐标数据计算出角度变化量和位移变化量，该角度是以双指操作开始时靠近四象限坐标系的x轴负方向的触摸点作为顶点，四象限坐标系的x轴正方向作为固定边，两个触摸点形成的连线为转动边。

优选的，所述的步骤30a中分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，并进而判断所述数据是否为抖动数据，该抖动数据主要是指触摸点移动过程中与用户交互意图相背离的数据，当有新的角度变化量或位移综合变化量加入所述跟踪队列时，则重新分析和判断该新的跟踪队列中的数据是否为抖动数据。

优选的，所述的步骤30a中分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，主要是分析所述的角度变化趋势是否在变大趋势中出现了变小趋势或者在变小趋势中出现了变大趋势，以及分析所述的位移综合变化趋势是否在正向趋势中出现了逆向趋势或者在逆向趋势中出现了正向趋势。

本发明的有益效果是：

本发明的一种触摸屏的防止抖动的方法，其通过预先建立与交互语义相映射的目标数据的跟踪队列，获取当前触摸点数据后，将该触摸点数据换算成目标数据并加入所述的跟踪队列中，然后判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，若是则放弃计算和更新交互状态，否则进行正常的计算并更新交互状态，从而提高了计算效率，节约了相关设备的软件资源，并使用户在人机交互过程中有更好的体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的触摸屏的防止抖动的方法的流程简图；

图2为本发明另一实施例的触摸屏的防止抖动的方法的流程简图；

图3所示为“双指操作旋转和平移一条直线”的软件运行效果截图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的一种触摸屏的防止抖动的方法，其主要包括以下步骤：

10.建立与交互语义相映射的目标数据的跟踪队列；

20.获取当前触摸点数据，将该触摸点数据换算成目标数据并加入所述的跟踪队列中；

30.判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，若是，则放弃计算和更新交互状态，否则进行正常的计算并更新交互状态。

所述的目标数据包括两个触摸点间形成的角度的变化量以及两个触摸点在触摸屏上的位移的综合变化量，所述的交互语义是指通过两指间形成的角度变化的增量来旋转GUI对象，并通过两指间的距离的变化量来缩放GUI对象。

所述的触摸点数据包括连续触摸数据、单点触摸数据或者多点触摸数据，所述的目标数据为触摸点的坐标数据、触摸点的动作量数据或者使用该坐标或动作量计算得出的新数据。

所述的跟踪队列可同时跟踪一类或者多类目标数据，每类目标数据对应一个跟踪队列，并根据需要设置所述跟踪队列的长度；例如跟踪队列的长度可以是3或者4或者5，根据实际需要灵活选择，并且队列操作遵循先进先出的原则。目标数据可以是一次数据，也可以是复合数据。

所述的步骤20中将触摸点数据换算成目标数据并加入所述的跟踪队列中，如果添加时跟踪队列是空的，则将目标数据放入队列；如果添加时跟踪队列不为空，并且待加入的目标数据与跟踪队列中的最后一个数据是不同的，则将该目标数据加入队列的尾部；如果添加时跟踪队列是满的，则先移除队列里最早加入的数据，然后再将该目标数据加入队列的尾部。

所述的步骤30中判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，该抖动数据主要是指触摸点移动过程中与用户交互意图相背离的数据，当有新的目标数据加入所述跟踪队列时，则重新分析和判断该新的跟踪队列中的数据是否为抖动数据；判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，主要是根据跟踪队列中的目标数据的变换趋势是否出现反复来判断该跟踪队列是否出现抖动。

在另一优选的具体实施例中，步骤10中的目标数据主要为角度变化量和位移综合变化量，步骤20中的触摸点数据主要为双指操作的两个触摸点的位置坐标数据，如图2所示，进一步包括以下具体步骤：

10a.建立与交互语义相映射的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列；

20a.获取当前两个触摸点的位置坐标数据，将该位置坐标数据计算出角度变化量和位移变化量，并分别将该角度变化量和位移变化量加入所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中；

30a.分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，并进而判断所述数据是否为抖动数据，若是，则放弃计算和更新交互状态，否则进行正常的计算并更新交互状态。

所述的步骤10a中的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列的长度一致，且均为4。

所述的步骤20a中获取当前两个触摸点的位置坐标数据，将该位置坐标数据计算出角度变化量和位移变化量，该角度是以双指操作开始时靠近四象限坐标系的x轴负方向的触摸点作为顶点，四象限坐标系的x轴正方向作为固定边，两个触摸点形成的连线为转动边。

所述的步骤30a中分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，并进而判断所述数据是否为抖动数据，该抖动数据主要是指触摸点移动过程中与用户交互意图相背离的数据，当有新的角度变化量或位移综合变化量加入所述跟踪队列时，则重新分析和判断该新的跟踪队列中的数据是否为抖动数据。

所述的步骤30a中分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，主要是分析所述的角度变化趋势是否在变大趋势中出现了变小趋势或者在变小趋势中出现了变大趋势，以及分析所述的位移综合变化趋势是否在正向趋势中出现了逆向趋势或者在逆向趋势中出现了正向趋势。

触摸操作开始后，在触摸活动中每一次取得触摸点数据但还未用于计算和映射到交互语义之前，先将触摸点数据换算成目标数据并进行防抖计算，分析当前跟踪里的数据，以目标数据的变化趋势是否出现反复来判定当前是否出现了一次“抖动”，并返回一个触摸状态，标识当前的交互语义关联的目标数据是否是一个“抖动”的数据，然后返回判定结果；如果得知当前的目标数据是一个“抖动”的数据，则放弃计算和更新交互状态；如果不是“抖动”的数据，则执行正常的计算过程并更新交互状态。从而提高了计算效率，节约了相关设备的软件资源，并使用户在人机交互过程中有更好的体验。

以下结合结合一个双指操作的实例进行说明：

目标数据包括两个触摸点间形成的角度的变化量(记为A)以及两个触摸点在触摸屏上的位移的综合变化量(记为D，可以拆分成X方向的DX和Y方向的DY)。触摸点间的角以双指操作开始时靠近四象限坐标系的x轴负方向的触摸点作为顶点，四象限坐标系的x轴正方向作为固定边，两个触摸点形成的连线为转动边。

1.建立角度变化量跟踪队列AQueue,长度4；建立位移综合变化量跟踪队列DQueue,长度同角度变化量跟踪队列一致。

2.取得根据当前两个触摸点在屏幕坐标系上的坐标(x1,y1),(x2,y2)

(1)计算出角度变化量A,位移变化量DX,DY，分别加入AQueue和DXQueue,DYQueue。

(2)如果有新的角度变化量加入AQueue，执行变化趋势分析。按照先后顺序，记AQueue里的四个角度变化量为A1,A2,A3,A4。

当这四个角度变化量都存在或者存在三个时，角度变化趋势出现反复的情况对应如下四种情形：变大＝>变小，变小＝>变大，变大＝>变小＝>变大，变小＝>变大＝>变小。前两种称为单步的抖动，记singleShake，后两种称为双步的抖动，记dualShake。出现这四种情况中的一种即可视为最近的一次触摸点数据属于抖动数据，因为它使得原本的角度变化趋势出现了一次“反复”。

四个角度变化量计算抖动的方法如下：

首先，判定是否存在单步的抖动，

A.第四个角度不存在：

singleShake＝((A1-A2)*(A2-A3)<0f)；

B.第四个角度存在：

singleShake＝((A2-A3)*(A3-A4)<0f)；

如果单步抖动不存在，判定是否存在双步的抖动：

dualShake＝((A1-A3)*(A3-A4)<0f)；

同理，如果有新的位移变化量加入DXQueue或者DYQueue，执行变化趋势分析。以X方向为例，按照先后顺序，记DXQueue里的四个位移变化量为DX1,DX2,DX3,DX4。当这四个位移变化量都存在或者存在三个时，位移变化趋势出现反复的情况对应如下四种情形：往x+＝>往x-，往x-＝>往x+，往x+＝>往x-＝>往x+，往x-＝>往x+＝>往x-。单步抖动和双步抖动同样记为singleShake，dualShake。

四个位移变化量计算抖动的方法如下：

首先，判定是否存在单步的抖动，

A.第四个位移不存在：

singleShake＝(DX1*DX2<0&&DX2*DX3<0)；

B.第四个位移存在：

singleShake＝(DX2*DX3<0&&DX3*DX4<0)；

如果单步抖动不存在，判定是否存在双步的抖动：

dualShake＝(DX1*DX3<0&&DX3*DX4<0)；

我们在触摸屏上以双指轻微按压的方式模拟抖动，因为按压可以产生连续的位于手指接触点区域的微小位移，这种位移最类似于我们在实际使用触摸屏时的手指抖动。

如图3所示为“双指操作旋转和平移一条直线”的软件运行效果的截图,通过单指操作或者双指操作来移动或旋转实线和虚线，实线使用了防抖而虚线没有。直线交互区域上方是单指操作的位移变化趋势和双指操作的角度变化趋势，两种都采用一上一下两个波形图分别对应实线和虚线的变化趋势，并且位于下方的波形中有叠加着色的区段，用以标记发生在虚线上的抖动。可以看到，使用了防抖方法的实线去除了45.2％的“抖动”，代表我们可以减少45.2％的关于更新直线位置的计算量。同时，有防抖机制的直线在接收手指操作的同时表现的更稳定，轻微触碰并挤压屏幕并不会使直线产生跳动(实线在更长的一段区间内都在坐标线的上方或者下方，而虚线在相同区段内在坐标线上方或者下方来回跳动)。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.建立与交互语义相映射的目标数据的跟踪队列；

20.获取当前触摸点数据，将该触摸点数据换算成目标数据并加入所述的跟踪队列中；所述的触摸点数据包括连续触摸数据、单点触摸数据或者多点触摸数据，所述的目标数据为触摸点的坐标数据、触摸点的动作量数据或者使用该坐标或动作量计算得出的新数据；

30.根据跟踪队列中的目标数据的变换趋势是否出现反复来判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，若是，则放弃计算和更新交互状态，否则进行正常的计算并更新交互状态。

2.根据权利要求1所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：所述的目标数据包括两个触摸点间形成的角度的变化量以及两个触摸点在触摸屏上的位移的综合变化量，所述的交互语义是指通过两指间形成的角度变化的增量来旋转GUI对象，并通过两指间的距离的变化量来缩放GUI对象。

3.根据权利要求1所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：所述的跟踪队列可同时跟踪一类或者多类目标数据，每类目标数据对应一个跟踪队列，并根据需要设置所述跟踪队列的长度。

4.根据权利要求1或3所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：所述的步骤20中将触摸点数据换算成目标数据并加入所述的跟踪队列中，如果添加时跟踪队列是空的，则将目标数据放入队列；如果添加时跟踪队列不为空，并且待加入的目标数据与跟踪队列中的最后一个数据是不同的，则将该目标数据加入队列的尾部；如果添加时跟踪队列是满的，则先移除队列里最早加入的数据，然后再将该目标数据加入队列的尾部。

5.根据权利要求4所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：所述的步骤30中判断所述跟踪队列中的数据是否为抖动数据，该抖动数据主要是指触摸点移动过程中与用户交互意图相背离的数据，当有新的目标数据加入所述跟踪队列时，则重新分析和判断该新的跟踪队列中的数据是否为抖动数据。

6.根据权利要求1所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：进一步包括以下步骤：

10a.建立与交互语义相映射的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列；

20a.获取当前两个触摸点的位置坐标数据，将该位置坐标数据计算出角度变化量和位移变化量，并分别将该角度变化量和位移变化量加入所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中；

30a.分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，并进而判断所述数据是否为抖动数据，若是，则放弃计算和更新交互状态，否则进行正常的计算并更新交互状态。

7.根据权利要求6所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：所述的步骤10a中的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列的长度一致，且均为4。

8.根据权利要求6所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：所述的步骤20a中获取当前两个触摸点的位置坐标数据，将该位置坐标数据计算出角度变化量和位移变化量，该角度是以双指操作开始时靠近四象限坐标系的x轴负方向的触摸点作为顶点，四象限坐标系的x轴正方向作为固定边，两个触摸点形成的连线为转动边。

9.根据权利要求6所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：所述的步骤30a中分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，并进而判断所述数据是否为抖动数据，该抖动数据主要是指触摸点移动过程中与用户交互意图相背离的数据，当有新的角度变化量或位移综合变化量加入所述跟踪队列时，则重新分析和判断该新的跟踪队列中的数据是否为抖动数据。

10.根据权利要求6所述的一种触摸屏的防止抖动的方法，其特征在于：所述的步骤30a中分析所述的角度变化量跟踪队列和位移综合变化量跟踪队列中的数据的变化趋势是否出现反复，主要是分析所述的角度变化趋势是否在变大趋势中出现了变小趋势或者在变小趋势中出现了变大趋势，以及分析所述的位移综合变化趋势是否在正向趋势中出现了逆向趋势或者在逆向趋势中出现了正向趋势。