在 Windows 7 上使用 WPF 4.0 进行多点触控机器人控制

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引言

随着 Windows 7 的发布，我们的应用程序现在原生支持多点触控。只要硬件能够识别多个同时触控，Windows 7 就可以处理。此外，.NET 4.0 和 WPF 4.0 现在内置了对多点触控编码的支持。本文将向您展示如何利用这些功能。我编写了一个多点触控机器人控制应用程序来演示新功能。这是使用 Visual Studio 2010 beta 2 和 WPF 4.0 编写的。

背景

当 Visual Studio 2010 beta 2 首次发布时，我立即下载并安装了它。然后我想，有什么新功能是我可以用它来做的呢？当然，多点触控立刻浮现在我脑海中。我对新的多点触控支持感到兴奋。我们才刚刚开始（呵呵）探索使用多点触控的新应用程序界面。我认为像您这样的开发者将创造出许多很酷的新用户体验。

Slider控件

首先，我需要一个滑块控件，所以我创建了一个名为 SliderControl.XAML 的 WPF 用户控件。我给它一个漂亮的圆形边框和一个线性渐变填充。然后，我添加了一个椭圆形作为用户交互的控制旋钮。

TouchDown、TouchUp 和 TouchMove 事件

每次手指最初触碰屏幕时，都会触发 TouchDown 事件。在 TouchEventArgs 中，您将获得一个 TouchDevice 对象，其中包含多点触控硬件分配给当前触控的 ID。您可以在后续代码中使用此 ID 来跟踪触控。但是，还有其他方法可以为您跟踪这一点，方法是捕获触控。

每次抬起手指离开屏幕时，都会触发 TouchUp 事件。您将获得另一个 TouchDevice 对象，以便您可以释放对当前触控的任何捕获。

当您在屏幕上拖动手指时，TouchMove 事件会触发很多次。屏幕上的每次手指移动都会触发一个单独的事件。您无法保证事件到达的顺序。这就是为什么 TouchDevice.ID 很重要的原因。

要检测和捕获触控事件，我们首先需要在 SliderControl 的构造函数中挂钩事件处理程序。您会注意到我们挂钩了用户控件的 TouchDown 和 TouchUp 事件，但挂钩了椭圆形的 TouchMove 事件。这是因为椭圆形最终会捕获 TouchMove 事件并处理它们。

this.TouchDown += new EventHandler<TouchEventArgs>(SliderCtrl_TouchDown);
this.TouchUp += new EventHandler<TouchEventArgs>(SliderCtrl_TouchUp);
 
this.elSlider.TouchMove += new EventHandler<toucheventargs>(elSlider_TouchMove);

一旦触发了 TouchDown 事件，我们希望确定它是否发生在控制旋钮（在本例中为椭圆形）上。如果返回的 TouchDevice.DirectlyOver 对象是椭圆形，那么只要椭圆形没有已经捕获其他触控，我们就会捕获该触控。

private void SliderCtrl_TouchDown(object sender, TouchEventArgs touchEventArgs)
{
    // Capture the TouchDevice if it is over the ellipse
    if (touchEventArgs.TouchDevice.DirectlyOver == this.elSlider)
    {
      if (this.elSlider.TouchesCaptured.Count() == 0)
      {
        this.elSlider.CaptureTouch(touchEventArgs.TouchDevice);
        touchEventArgs.Handled = true;
      }
    }
}

在 TouchDevice 被椭圆形捕获后，TouchMove 事件处理程序将接收来自该触控的所有移动数据。因此，我们只需获取当前位置，进行任何我们想要的计算，然后等待下一个 TouchMove 事件。我使用位置数据来设置椭圆形的 Top.Property。我还添加了代码来限制它在屏幕上移动的距离，根据位置计算一个归一化值，并触发一个名为 ValueChanged 的事件。

private void elSlider_TouchMove(object sender, TouchEventArgs touchEventArgs)
{
    double position = touchEventArgs.GetTouchPoint(this).Position.Y - 30;
    if (position > MIN_VAL && position < MAX_VAL)
    {
      this.elSlider.SetValue(Canvas.TopProperty, position);
      CalcCurrentValue(position);
      this.txtVal.Text = string.Format("{0:F2}", this._curValue);
      this.OnValueChanged(this, this._emptyArgs);
    }
 
    touchEventArgs.Handled = true;
}

当我们将手指从屏幕上抬起后，我们将收到一个 TouchUp 事件。在这里，我们将确定该 TouchDevice 是否被椭圆形捕获。如果是，则释放它，将椭圆形置于滑块的中心，并发送另一个 ValueChanged 事件。

private void SliderCtrl_TouchUp(object sender, TouchEventArgs touchEventArgs)
{
    if (touchEventArgs.TouchDevice.Captured == this.elSlider)
    {
      this.elSlider.ReleaseTouchCapture(touchEventArgs.TouchDevice);
      CenterSlider();
      touchEventArgs.Handled = true;
      this.OnValueChanged(this, this._emptyArgs);
    }
}

Using the Code

这个应用程序的整个目的是使用多点触控来控制乐高 NXT 机器人。我想要屏幕上有两个滑块控件，可以同时独立控制每个电机。因此，每个滑块控件都通过触发 ValueChanged 事件进行连接，主应用程序将发送串行命令到 NXT 机器人，根据滑块控件的位置向前或向后移动每个电机。

如果您不想控制机器人，但仍希望为您的应用程序提供多点触控滑块控件，那么很容易将 SliderControl.XAML 用户控件提取出来并将其放入您自己的应用程序中。您可以挂钩 ValueChanged 事件，然后就可以使用了。我在 SliderControl 中添加了一个节流机制，这样它就不会发送过快的值导致 NXT 机器人无法处理。如果您不想要，很容易将其删除。

我已将一段视频上传到 YouTube，展示了该应用程序控制机器人的实际操作。您可以在以下网址找到它：使用 WPF 4.0 的多点触控机器人控制。

Windows 7 中的设备

Windows 7 让连接设备到笔记本电脑变得非常容易。在本例中，我通过蓝牙连接了一个乐高 NXT 模块。这非常简单。首先，打开 NXT 模块并将其设置为可通过蓝牙可见。然后，在 Windows 7 中打开“设备和打印机”。它位于“开始”菜单的“控制面板”下方。

当您输入正确的密码后，应该会在“设备”中看到您的 NXT。NXT 的默认密码是“1234”。

您可以双击 NXT 图标，查看它提供的服务。在本例中，它显示为一个串行端口。该应用程序使用 SerialPort 类与 NXT 机器人进行通信。您可以在乐高 NXT 网站上找到所有文档和直接命令。对于此应用程序，要控制的特定 NXT 的串行端口设置在 App.Config 文件中。只需将 COM 值更改为您的 NXT 使用的值，然后运行应用程序。

结论

本文向您展示了如何使用 Visual Studio 2010 beta 2 和 WPF 4.0 轻松访问多点触控笔记本电脑的多点触控功能。我希望将来，硬件制造商能够推出更多具有同时触控点的笔记本电脑。我相信仍有许多很棒的多点触控 .NET 应用程序等待被编写。我们需要硬件跟上我们的想象力。

将来，我计划为这个应用程序添加更多功能，以获得更多多点触控机器人控制的乐趣。

历史

• 2010 年 2 月 2 日 - 文章和源代码的初始发布。