CN115756294A - 一种墨水屏设备手写实现方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及墨水屏技术领域，提供了一种墨水屏设备手写实现方法，包括以下步骤：S1：获取墨水屏上当前显示应用软件的最后一次刷新内容，将所述最后一次刷新内容同步到手写缓冲区上；S2：采集在所述墨水屏上画线的笔的包括坐标、压力、角度和距离在内的绘制信息，根据所述绘制信息在所述手写缓冲区上绘制笔迹；S3：实时将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏。S4：在所述当前显示应用软件的内部同步笔迹。能够有效减少书写延迟感，减小笔尖移动时显示的轨迹与笔尖的距离，提升用户体验。

Description

一种墨水屏设备手写实现方法及系统

技术领域

本发明涉及墨水屏的技术领域，尤其涉及一种墨水屏设备手写实现方法及系统。

背景技术

电子墨水是一种革新信息显示的新方法和技术。像多数传统墨水一样，电子墨水和改变它颜色的线路是可以打印到许多表面的，从弯曲塑料、聚脂膜、纸到布。和传统纸差异是电子墨水在通电时改变颜色，并且可以像传统屏幕那样显示变化的图像。

墨水屏设备一般有三个屏幕，一个是触屏用于感知手触，一个是电磁屏用于感知笔触，还有一个是墨水屏用于显示。墨水屏的显示材料是电子墨水，这些电子墨水呈胶囊结构，不同颜色的墨水附着在正、负电荷上，通电后，通过正负电压使带着不同颜色墨水的电荷相互吸引或排斥，改变电荷的排列，显示出文字和图片。

电子墨水是由一颗颗微小的胶囊组成，胶囊的大小约等同于人类头发的直径。每颗胶囊里装有黑白混合的多个液体粒子，白色粒子带负电荷，黑色粒子带正电荷。根据同性相斥、异性相吸的原理，只要在胶囊的两侧按需加上正负电荷，就能使黑白粒子按照一定的规则游动，从而显示白或者黑，组成各种文字和图案。

由于这些极其微小的胶囊粒子在电荷的影响下，如同液态般运作，所以被形象地称为电子“墨水”。

每个胶囊中含有很多粒子，如果再混合加入青色(C)、洋红(M)、黄色(Y)等颜色的粒子，就可以实现全色域的显示效果，也就是彩色墨水屏。

电子纸/墨水屏最大的优点就是护眼，周围的光(比如灯光或自然光)照到墨水屏屏幕上，再反射到人眼，对人眼的伤害很小。第二个优点是阅读舒适，接近纸张，然后是便携。

手机和电脑的液晶显示屏，都会发出蓝光，其中波长为400nm-450nm的短波蓝光会对人眼产生危害。这种短波蓝光穿透性比较强，可以穿透人眼的正常组织到达视网膜，造成对视网膜色素上皮细胞和感光细胞的损伤，而墨水屏则是将周围的光(比如灯光或自然光)照到屏幕上，再反射进人的眼睛中，对人眼的刺激较小。

传统软件实现书写的流程，基本是基于现有的图形框架的刷新流程实现的。因为传统的手机和电脑的液晶显示屏的帧率都在60帧/秒之上，所以开发者很容易开发出延迟感很低的产品。但是，墨水屏因其独特的物理结构，其帧率很难高于10帧/秒，开发者必须尽可能的考虑各种操作的耗时优化。因为即使是十毫秒级别的优化，部分敏感的用户都可能感知。比如说，现有andro i d使用v i ew.i nva l i de调用刷新，需要走完图形框架的一系列的繁琐流程，如图层合并，多通道转换成单通道，或者转成适合墨水屏刷新的数据格式等。虽然使用图形框架开发方便，但是当墨水屏采用上述流程进行书写刷新时，书写的延迟感会稍高，用户体验感差。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种墨水屏设备手写实现方法及系统，能够有效减少书写延迟感，减小笔尖移动时显示的轨迹与笔尖的距离，提升用户体验。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种墨水屏设备手写实现方法，包括以下步骤：

S1：获取墨水屏上当前显示应用软件的最后一次刷新内容，将所述最后一次刷新内容同步到手写缓冲区上；

S2：采集在所述墨水屏上画线的笔的包括坐标、压力、角度和距离在内的绘制信息，根据所述绘制信息在所述手写缓冲区上绘制笔迹；

S3：实时将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏。

S4：在所述当前显示应用软件的内部同步笔迹，采用包括根据所述绘制信息绘制所述局部区域、拷贝所述手写缓冲区上的所述局部区域数据到所述当前显示应用软件的内部所述局部区域在内的方式。

进一步地，在步骤S1之前，还包括：

建立界面缓冲区，当所述当前显示应用软件刷新时，将所述当前显示应用软件的刷新内容同步到所述界面缓冲区；

其中，所述界面缓冲区与所述手写缓冲区采用包括存储于不同地址、存储于相同地址在内的任意一种形式进行存储。

进一步地，在步骤S1中，将所述最后一次刷新内容同步到所述手写缓冲区上，具体为：

当所述界面缓冲区与所述手写缓冲区存储于不同地址时，在所述墨水屏上进行画线前，获取所述界面缓冲区上的内容，同步到所述手写缓冲区上；获取画线前落笔一瞬间的时间节点，若所述界面缓冲区上的内容已刷新，在所述时间节点上触发将所述界面缓冲区上的内容，同步到所述手写缓冲区上；其中，所述时间节点采用包括感应到笔靠近所述墨水屏设备的时间点、检测到笔在所述墨水屏设备书写后压力大于零的时间点在内的任意一个所述时间节点。

当所述界面缓冲区与所述手写缓冲区存储于相同地址时，所述界面缓冲区与所述手写缓冲区共享同一个地址。

进一步地，在步骤S2中，采集在所述墨水屏上画线的包括坐标、压力、角度和距离在内的所述绘制信息，具体为：

通过调用接口实时读取电磁屏的驱动程序的输入事件I nputEvent，从所述输入事件I nputEvent中获取包括坐标、压力、角度和距离在内的所述绘制信息。

进一步地，所述墨水屏设备手写实现方法采用多线程的方法进行。

进一步地，在执行步骤S3之前，还包括：

实时监测所述墨水屏上所述当前显示应用软件是否刷新完成；

当监测到所述当前显示应用软件刷新完成后，将所述手写缓冲区上新绘制的所述局部区域数据刷新到所述墨水屏；

否则，等待所述当前显示应用软件刷新完成，再将所述手写缓冲区上新绘制的所述局部区域数据刷新到所述墨水屏。

一种执行如上述的墨水屏设备手写实现方法的墨水屏设备手写实现系统，包括：

刷新内容获取模块，用于获取墨水屏上当前显示应用软件的最后一次刷新内容，将所述最后一次刷新内容同步到手写缓冲区上；

绘制信息采集模块，用于采集在所述墨水屏上画线的笔的包括坐标、压力、角度和距离在内的绘制信息，根据所述绘制信息在所述手写缓冲区上绘制笔迹；

墨水屏刷新模块，用于实时将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏；

应用软件渲染模块，用于在所述当前显示应用软件的内部同步笔迹，采用包括根据所述绘制信息绘制所述局部区域、拷贝所述手写缓冲区上的所述局部区域数据到所述当前显示应用软件的内部所述局部区域在内的方式。

一种计算机设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有计算机代码，所述计算机代码被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述的方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机代码，当所述计算机代码被执行时，如上述的方法被执行。

与现有技术相比，本发明包括以下至少一种有益效果是：

(1)通过提供一种墨水屏设备手写实现方法，包括以下步骤：S1：获取墨水屏上当前显示应用软件的最后一次刷新内容，将所述最后一次刷新内容同步到手写缓冲区上；S2：采集在所述墨水屏上画线的笔的包括坐标、压力、角度和距离在内的绘制信息，根据所述绘制信息在所述手写缓冲区上绘制笔迹；S3：实时将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏。S4：在所述当前显示应用软件的内部同步笔迹，采用包括根据所述绘制信息绘制所述局部区域、拷贝所述手写缓冲区上的所述局部区域数据到所述当前显示应用软件的内部所述局部区域在内的方式。上述技术方案，相当于提供了一个快速刷新的方法，能够有效减少书写延迟感，减小笔尖移动时显示的轨迹与笔尖的距离，提升用户体验。

(2)通过对墨水屏设备手写实现方法采用多线程的方法进行，进一步减少同步的时间，减少书写延迟感。

附图说明

图1为本发明第一实施例中墨水屏设备手写实现方法的整体流程图；

图2为本发明第二实施例中墨水屏设备手写实现系统的整体结构图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

传统软件实现书写的流程，基本是基于现有的图形框架的刷新流程实现。因为很多电子产品屏幕的帧率都在60帧/秒之上，所以开发者很容易开发出延迟感很低的产品。而墨水屏因其独特的物理结构，其帧率很难高于10帧/秒，开发者必须尽可能的考虑各种操作的耗时优化，才能让产品的书写延迟更少，这是所有墨水屏产品开发者面临的问题。因为即使是十毫秒级别的优化，部分敏感的用户都可以感知。现有技术多是使用通用的标准图形框架，该框架虽然开发方便，但是有一套标准的流程要走完。现有andro id使用vi ew.inva l ide调用刷新，需要走完图形框架的一系列的繁琐流程。如图层合并，多通道转换成单通道，或者转成适合墨水屏刷新的数据格式等。虽然使用图形框架开发方便，但是与直接实现刷新的流程相比，书写延迟稍高。

Androi d系统一共分为5层，从上到下分别是：1.System Apps；2.JavaAPIFrameWork；3.Nat ive L ibrar ies+Andro id Runt ime；4.Hardware Abstr act ion Layer(HAL)；5.Li nux Kerne l；一般开发的应用软件(APP)，是使用java编写，通过FrameWork从上到下调用底层的驱动获取笔的轨迹坐标信息，然后进行渲染，最终刷新到屏幕上。

获取坐标信息流程不仅jn i调用会有性能损失，其相对复杂流程也会造成性能损失。需要使用I nputReaderThread读输入事件，同时使用I nputDi s patcherThread分发事件，最后andro id应用层接收采样点渲染轨迹。然后调用view.i nva l i date函数刷新，系统会使用SurfaceF l i nger进行图层合并，将RGBA数据或者单通道数据，转成适合墨水屏刷新的数据格式，最后调用硬件刷新到屏幕。

本方案相当于绕过这个标准的流程，走了一条小路，更高的提高刷新的效率。针对墨水屏设备的手写延迟，重新设计优化了一套方案。APP手写的时候不使用标准的图形框架，而是通过构建的一套单独的手写系统完成，有效的避免了不必要的耗时。同时，这套系统自己构建，可以根据需要很方便的持续优化效率，可控性高。

本方案没有直接使用标准的图形框架实现实时手写，而是申请了一块独立的buffer。落笔前同步APP刷新的内容到buffer上，然后根据采集到的坐标信息在此buffer上绘制笔迹，并实时将buffer上的内容刷新到屏幕上。同时，也会将buffer上新生成的笔的轨迹同步到APP。这样就只需要落笔瞬间增加同步一次，即可完成快速画线，而该同步耗时短。且用户落笔的瞬间一般都有停顿，这种情况用户不会感知到停顿。而且同一界面没有APP刷新的情况也是不需要重新做一次同步的，个别情况一页只是需要同步一次，几乎可以做到用户对同步无感。

以下通过具体实施例对本发明的发明点进行具体说明：

第一实施例

如图1所示，本实施例提供了一种墨水屏设备手写实现方法，包括以下步骤：

S1：获取墨水屏上当前显示应用软件的最后一次刷新内容，将所述最后一次刷新内容同步到手写缓冲区上。

具体的，在墨水屏上绘制笔迹，并实时显示手写笔迹前，需要将墨水屏上当前显示的应用软件(APP)的最后一次刷新内容，同步到手写缓冲区上。手写缓冲区是独立开辟的一个用于在绘制笔迹时使用的一个存储区域，与界面的显示分离开，绘制时不影响界面的正常显示，且在绘制完成后才会刷新到界面上，无需使用标准框架繁琐的调用步骤。应用软件(APP)可以是能够在墨水屏上显示的任意一个应用软件。

进一步的，在步骤S1之前，还包括：建立界面缓冲区，当所述当前显示应用软件刷新时，将所述当前显示应用软件的刷新内容同步到所述界面缓冲区。所有的应用软件公用一个界面缓冲区，用于记录当前屏幕的刷新内容，只要当前显示应用软件有刷新，就会将应用软件刷新的内容，自动同步到界面缓冲区上。

所述界面缓冲区与所述手写缓冲区采用包括存储于不同地址、存储于相同地址在内的任意一种形式进行存储。当所述界面缓冲区与所述手写缓冲区存储于不同地址时，在所述墨水屏上进行画线前，获取所述界面缓冲区上的内容，同步到所述手写缓冲区上；当所述界面缓冲区与所述手写缓冲区存储于相同地址时，所述界面缓冲区与所述手写缓冲区共享同一个地址,如通过S urfaceF l i nger进行图层合并后的地址，就不需要进行同步操作了。

当所述界面缓冲区与所述手写缓冲区存储于不同地址时，在所述墨水屏上进行画线前，获取所述界面缓冲区上的内容，同步到所述手写缓冲区上，具体为：获取画线前落笔一瞬间的时间节点，若界面缓冲区上的内容已刷新，在所述时间节点上触发将所述界面缓冲区上的内容，同步到所述手写缓冲区上的操作，若界面缓冲区上的内容没有刷新，无需进行同步操作；其中，所述时间节点通过调用接口(如Java调用nat i ve接口)直接实时读取电磁屏驱动信息进行判断，可以采用包括感应到笔靠近所述墨水屏设备的时间点、检测到笔在墨水屏设备书写后压力大于零的时间点在内的任意一个所述时间节点。

S2：采集在所述墨水屏上画线的笔的包括坐标、压力、角度和距离在内的绘制信息，根据所述绘制信息在所述手写缓冲区上绘制笔迹。

具体的，通过调用接口(Java的nat i ve接口)实时读取所述电磁屏的驱动程序的输入事件I nputEvent，从所述输入事件I nputEvent中获取包括坐标、压力、角度和距离在内的所述绘制信息。

S3：实时将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏。

具体的，当新绘制的局部区域数据的格式与墨水屏上显示的数据格式相同时，直接将手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到墨水屏上；若当新绘制的局部区域数据的格式与墨水屏上显示的数据格式不同时，在刷新前还需要将新绘制的局部区域数据的格式转换成墨水屏刷新的数据格式。

进一步地，在将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏，还需要对墨水屏上当前显示应用软件的刷新状态进行判断，避免手写缓冲区的刷新与当前显示应用软件的刷新发生冲突，具体为：实时监测所述墨水屏上所述当前显示应用软件是否刷新完成；当监测到所述当前显示应用软件刷新完成后，将所述手写缓冲区上新绘制的所述局部区域数据刷新到所述墨水屏；否则，等待所述当前显示应用软件刷新完成，再将所述手写缓冲区上新绘制的所述局部区域数据刷新到所述墨水屏。

S4：在所述当前显示应用软件的内部同步笔迹，采用包括根据所述绘制信息绘制所述局部区域、拷贝所述手写缓冲区上的所述局部区域数据到所述当前显示应用软件的内部所述局部区域在内的方式。

采用步骤S1-S4，只需要在落笔的瞬间增加同步一次，即可完成快速画线，而该同步耗时短。且用户落笔的瞬间一般都有停顿，这种情况用户不会感知到停顿。而且同一界面没有应用软件APP刷新的情况也是不需要重新做一次同步的，个别情况一页只是需要同步一次，几乎可以做到用户对同步无感。

进一步地，本实施例的墨水屏设备手写实现方法采用多线程的方法进行。多个操作同步进行，尽可能减少同步的时间。

进一步地，本发明采用的是快速刷新的方法，手写模块实时画线显示的数据和APP图层叠加刷新的数据可能会有不同，有时需要触发一次APP刷新，显示APP图层叠加后的数据。触发刷新的判断条件可以是用户主动触发，如通过侧滑条从下往上滑动触发刷新。也可以是擦除，套索，识别笔记变成标准图形，模拟灰度变成真实灰度等。

进一步地，手写缓冲区实现快速手写的逻辑，手写模块可以作为一个独立的应用软件(APP)和其他应用软件(APP)通信控制手写。也可以是将手写模块集成到普通的应用软件(APP)中。

进一步的，手写缓冲区不限于存储一个像素使用4b i t或者8b i t，也可以16b it，32b it等。

第二实施例

如图2所示，本实施例提供了一种执行如第一实施例中的墨水屏设备手写实现方法的墨水屏设备手写实现系统，包括：

刷新内容获取模块1，用于获取墨水屏上当前显示应用软件的最后一次刷新内容，将所述最后一次刷新内容同步到手写缓冲区上；

绘制信息采集模块2，用于采集在所述墨水屏上画线的笔的包括坐标、压力、角度和距离在内的绘制信息，根据所述绘制信息在所述手写缓冲区上绘制笔迹；

墨水屏刷新模块3，用于实时将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏；

应用软件渲染模块4，用于在所述当前显示应用软件的内部同步笔迹，采用包括根据所述绘制信息绘制所述局部区域、拷贝所述手写缓冲区上的所述局部区域数据到所述当前显示应用软件的内部所述局部区域在内的方式。

需要说明的是，其他发明点与第一实施例中相同，在本实施例中不赘述。

一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机代码，当计算机代码被执行时，如上述方法被执行。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read On l y Memory)、随机存取存储器(RAM，Random A ccess Memory)、磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种墨水屏设备手写实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取墨水屏上当前显示应用软件的最后一次刷新内容，将所述最后一次刷新内容同步到手写缓冲区上；

S2：采集在所述墨水屏上画线的笔的包括坐标、压力、角度和距离在内的绘制信息，根据所述绘制信息在所述手写缓冲区上绘制笔迹；

S3：实时将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏。

2.根据权利要求1所述的墨水屏设备手写实现方法，其特征在于，还包括：

S4：在所述当前显示应用软件的内部同步笔迹，采用包括根据所述绘制信息绘制所述局部区域、拷贝所述手写缓冲区上的所述局部区域数据到所述当前显示应用软件的内部所述局部区域在内的方式。

3.根据权利要求1所述的墨水屏设备手写实现方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括：

建立界面缓冲区，当所述当前显示应用软件刷新时，将所述当前显示应用软件的刷新内容同步到所述界面缓冲区；

其中，所述界面缓冲区与所述手写缓冲区采用包括存储于不同地址、存储于相同地址在内的任意一种形式进行存储。

4.根据权利要求3所述的墨水屏设备手写实现方法，其特征在于，在步骤S1中，将所述最后一次刷新内容同步到所述手写缓冲区上，具体为：

当所述界面缓冲区与所述手写缓冲区存储于不同地址时，在所述墨水屏上进行画线前，获取所述界面缓冲区上的内容，同步到所述手写缓冲区上；

当所述界面缓冲区与所述手写缓冲区存储于相同地址时，所述界面缓冲区与所述手写缓冲区共享同一个地址。

5.根据权利要求4所述的墨水屏设备手写实现方法，其特征在于，当所述界面缓冲区与所述手写缓冲区存储于不同地址时，在所述墨水屏上进行画线前，获取所述界面缓冲区上的内容，同步到所述手写缓冲区上，具体为：

获取画线前落笔一瞬间的时间节点，若所述界面缓冲区上的内容已刷新，在所述时间节点上触发将所述界面缓冲区上的内容，同步到所述手写缓冲区上；

其中，所述时间节点采用包括感应到笔靠近所述墨水屏设备的时间点、检测到笔在所述墨水屏设备书写后压力大于零的时间点在内的任意一个所述时间节点。

6.根据权利要求1所述的墨水屏设备手写实现方法，其特征在于，在步骤S2中，采集在所述墨水屏上画线的包括坐标、压力、角度和距离在内的所述绘制信息，具体为：

通过调用接口实时读取电磁屏的驱动程序的输入事件InputEvent，从所述输入事件InputEvent中获取包括坐标、压力、角度和距离在内的所述绘制信息。

7.根据权利要求3所述的墨水屏设备手写实现方法，其特征在于，还包括：所述墨水屏设备手写实现方法采用多线程的方法进行。

8.根据权利要求1所述的墨水屏设备手写实现方法，其特征在于，在执行步骤S3之前，还包括：

实时监测所述墨水屏上所述当前显示应用软件是否刷新完成；

当监测到所述当前显示应用软件刷新完成后，将所述手写缓冲区上新绘制的所述局部区域数据刷新到所述墨水屏；

否则，等待所述当前显示应用软件刷新完成，再将所述手写缓冲区上新绘制的所述局部区域数据刷新到所述墨水屏。

9.一种执行如权利要求1-8所述的墨水屏设备手写实现方法的墨水屏设备手写实现系统，其特征在于，包括：

刷新内容获取模块，用于获取墨水屏上当前显示应用软件的最后一次刷新内容，将所述最后一次刷新内容同步到手写缓冲区上；

绘制信息采集模块，用于采集在所述墨水屏上画线的笔的包括坐标、压力、角度和距离在内的绘制信息，根据所述绘制信息在所述手写缓冲区上绘制笔迹；

墨水屏刷新模块，用于实时将所述手写缓冲区上新绘制的局部区域数据刷新到所述墨水屏；

应用软件渲染模块，用于在所述当前显示应用软件的内部同步笔迹，采用包括根据所述绘制信息绘制所述局部区域、拷贝所述手写缓冲区上的所述局部区域数据到所述当前显示应用软件的内部所述局部区域在内的方式。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机代码，当所述计算机代码被执行时，如权利要求1至8中任一项所述的方法被执行。

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