为新一代一体式电脑开发沉浸式应用程序
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本文提出了四项指南，可帮助软件开发者在设计支持触摸交互并能在基于 Intel® 处理器 pAIO 上提供令人难忘的用户体验的应用程序时进行指导。
引言
多年来，一体机（AIO）电脑已成为家庭和办公室的主力，它们提供强大的处理能力和大型屏幕图形功能，同时拥有节省空间的时尚设计。随着微软推出 Windows* 8，AIO 电脑在传统键盘和鼠标输入的基础上，增加了创新的触摸功能，为最终用户提供了与软件和硬件交互的新方式。现在，一种新的外形正在兴起，它将进一步扩展这些功能——便携式一体机（pAIO）。
便携式一体机具有高端技术规格，包括可以平放的大型触摸屏，以及支持有限移动性的内置电池。这些功能使得新的用例成为可能，并为开发包含创新功能的应用程序和游戏打开了大门，例如
- 多用户多点触控（MUMT）用户界面
- 基于语音或相机捕捉的身体姿势的多模式交互
- 多设备场景，例如使用智能手机作为游戏控制器
- 使用 Intel® 无线显示（WiDi）在 HDTV 上提供额外的游戏或应用程序视觉效果
- Intel Rapid Start 技术，用于快速系统恢复
可拆卸的水平方向操作能力为软件开发者带来了机遇和挑战，他们需要调整思路，以充分利用 pAIO 带来的功能。本文提出了四项指南，可帮助软件开发者在设计支持触摸交互并能在基于 Intel® 处理器 pAIO 上提供令人难忘的用户体验的应用程序时进行指导。
指南 #1：了解便携式一体机的平台功能
pAIO 凭借大型触摸屏、可平放的轻巧移动性以及处理强大多点触控多用户应用程序的处理能力，为应用程序开发者带来了前所未有的机遇
便携式一体机与传统的一体机共享许多设计元素；然而，基于 Intel 处理器 的 pAIO 具有几个关键特性，有望为软件开发者带来新的机遇，并为最终用户带来新的体验。便携式一体机支持固定和自适应计算体验，其屏幕倾斜机制允许用户以垂直、倾斜和平放的模式使用，屏幕尺寸从 18.4 英寸到 27 英寸（图 1）。多点触控功能由支持至少 10 个触点的触摸面板提供，并且通过车载电池支持轻巧的移动性。凭借轻巧的移动性和平放能力，pAIO 为开发利用沉浸式大屏幕画布上提供的多点触控、多用户功能创新的新软件打开了大门。
视觉上智能的 Intel® Core™ 处理器系列为游戏、教育、娱乐、健康与保健、商务、内容创作和生活方式等领域功能齐全、多用户、多点触控的 pAIO 应用程序提供了所需的卓越性能和惊艳视觉效果。应用程序设计人员可以依靠 Intel Core 处理器，通过出色的图像和无缝的触摸体验使他们的应用程序栩栩如生（表 1）。
新的创新技术也是 pAIO 功能的关键。随着新一代 Intel Core 处理器（第 4 代）的推出，pAIO 能够利用新的平台技术，包括但不限于：Intel Rapid Start 技术和 Intel Smart Connect 技术。Intel Rapid Start 技术使系统能够在大约 6 秒内快速从深度睡眠中恢复。主要优势包括
- 减少等待——快速恢复时间比全新启动或从休眠恢复更快。
- 更智能的开关机体验——即时启动并随时可用，是执行完整系统启动和关机的快速且省电的替代方案。
- 保持用户上下文——类似于睡眠或待机，用户可以返回到他们之前的工作，恢复互联网活动，重新开始暂停的电影等。
Intel Smart Connect 技术通过定期唤醒系统来更新所有打开的应用程序，从而实现更具生产力的睡眠状态。一旦内容更新完毕，系统将恢复睡眠状态。
| 功能 | Intel® Core™ 处理器（第 3 代） | Intel® Core™ 处理器（第 4 代） | 优点 |
|---|---|---|---|
|
Processor |
|
|
|
|
USB |
USB 3.0 (5 Gbps) |
USB 3.0 (5 Gbps) |
比 USB 2.0 快 10 倍以上 |
|
媒体与显示 |
|
|
|
指南 #2：明智地选择软件开发环境
Windows 8 支持两种不同的开发环境，它们将决定您的开发工具选项、功能可用性、与早期 Windows 版本的兼容性以及您的分发/销售模式。
Windows 8 允许您使用多种编程语言和工具构建应用程序。您甚至可以用一种语言编写组件，并在用另一种编程语言编写的应用程序中使用它们。但是，您必须尽早做出一个决定，即您想开发哪种类型的应用程序，是 Windows 应用商店应用还是 Windows 桌面应用（参见图 2）。
桌面应用在 Windows 8 的 Windows 桌面模式下运行。此模式看起来类似于传统的 Windows 环境；但是，它不是传统体验。桌面模式支持触摸和基于传感器的应用程序。此外，某些硬件驱动程序和设备功能（如 Intel 无线显示和 OpenGL*）目前只能在桌面模式下运行的应用程序访问。
Windows 应用商店应用利用新的 WinRT API，并在 Visual Studio* 2012 中使用 C++、C# 或 HTML5、JavaScript* 和 CSS3 等 Web 技术进行开发。
开发者应注意，某些设备功能和技术可能尚未为 Windows 应用商店应用环境公开或开发。因此，您选择 Windows 应用商店应用模式还是 Windows 桌面应用模式将决定可用的开发环境选项、可用的硬件功能、与早期 Windows 版本的向后兼容性以及您的应用程序最终可以如何销售和分发（参见表 2）。
通过 Windows 应用商店向公众分发和销售 Windows 应用商店应用是唯一途径。Windows 应用商店可为全球数百万客户提供应用程序。桌面应用程序开发者在销售和分发他们的应用程序时拥有更多选择。除了传统的销售和交付选项外，一些开发者还可以将他们的桌面应用程序列在 Windows 应用商店中（并提供指向购买网站的链接）。
| 功能/工具集 | Windows* 8 桌面模式应用 | Windows 应用商店模式应用 |
|---|---|---|
|
Intel® WiDi |
是（可能需要浏览器插件） |
否 |
|
可编程 GFX – OpenGL* |
是 |
否 |
|
可编程 GFX – OpenCL† |
是 |
否 |
|
可编程 GFX – OCL*、CM* |
是 |
否 |
|
Intel® 图形性能分析器 (Intel® GPA) |
除以下功能外，全部工具功能：IE10、WinRT 应用分析和帧分析器中的 DX10（使用 15.28 驱动程序 + 新 OpenCL SDK） |
否（WinRT 不支持仪器化） |
|
Intel® 性能瓶颈分析器 (Intel® PBA，又名 xIF) |
支持桌面应用分析。查看器可在桌面模式下运行。 |
部分功能适用于 WinRT。 |
|
开发环境（VS*、Eclipse*） |
是 |
部分 |
|
Intel AppUp® 中心 |
是 |
否 |
|
Windows 应用商店 |
否（某些桌面应用可能在 Windows 应用商店中列出，并带有指向购买网站的链接） |
是 |
|
与早期 Windows 版本兼容 |
是 |
否 |
指南 #3：实现触摸功能对于开发引人注目的 pAIO 应用至关重要
Windows 8 为 Windows 应用商店应用和 Windows 桌面应用都提供了灵活的选项
触摸提供了用户与应用程序交互的直观、有趣且自然的方式。基于 Intel Core 处理器 的 pAIO 的多用户多点触控应用程序的用户界面依赖于触摸的创新运用，作为整体设计固有的组成部分。幸运的是，微软已确保提供了广泛的触摸 API 来支持 Windows 应用商店和桌面应用程序开发。
Windows 应用商店应用
Windows 提供了两个 API 集来构建 Windows 应用商店应用：Windows Runtime (WinRT) 和 Windows JavaScript 库 (WinJS)。
Windows Runtime。这些 JavaScript、C#、Visual Basic* 和 C++ API 提供了对所有核心平台功能的访问。
- 指针事件用于获取基本接触信息，如位置和设备类型、扩展信息，如压力和接触几何形状，并支持更复杂的交互。
- 手势事件用于处理静态单指交互，如点击和长按（双击和右键单击是从这些基本手势派生出来的）。
- 操作事件用于动态多点触控交互，如捏合和拉伸，以及使用惯性和速度数据的交互，如平移/滚动、缩放和旋转。
Windows JavaScript 库。 WinJS 提供了一个 JavaScript API 库，其中包含控件、CSS 样式和辅助函数，可帮助您编写代码。WinJS 命名空间涵盖的功能与 WinRT 环境中的 Windows.UI.XAML 命名空间类似。
Windows 8 桌面应用
桌面应用在 Windows 8 的 Windows 桌面模式下运行。在 Microsoft Windows 8 桌面应用中支持触摸输入和手势的三种方法是
- WM_POINTER 编码最简单，支持最丰富的手势集，但仅在 Windows 8 上运行。WM_POINTER 消息接收触摸输入，并且交互上下文函数用于识别这些消息的手势。
- WM_GESTURE 编码简单，并且向后兼容 Windows 7，但限制最多。
- WM_TOUCH 提供了向后兼容 Windows 7 的完整触摸支持解决方案。它会通知您的应用程序每个触摸事件，您的代码必须收集这些事件并识别它们代表的手势。
一个常见的误解是，您无法为桌面模式开发新的 Windows 8 触摸和基于传感器的应用程序。这是不正确的。此外，某些硬件驱动程序和设备功能（如 WiDi 和 OpenGL*）目前只能在桌面模式下运行的应用程序访问。
多模式交互
下一代应用程序和游戏引入基于语音和相机捕捉的身体姿势的多模式交互，也适用于 Windows 8 桌面模式应用程序。开发者应考虑使用 Intel® 意图计算 SDK 来启用 pAIO 上的多模式交互。此外，开发者可以使用 Intel® 综合连接框架 (Intel® CCF) 来启用多设备场景，其中可以使用智能手机等次要设备作为 pAIO 上运行的游戏控制器。
软件框架和验证
选择开发 Windows 8 桌面游戏的软件设计人员将获得大量现有软件框架和验证工具的额外好处。这些工具可以帮助加速您的开发进度，优化性能，并最大化 pAIO 应用程序的触摸响应能力（表 3）。
| 工具 | 优势 |
|---|---|
|
Microsoft XNA |
提供工具和库，促进平台的可移植性，同时让开发人员能够更专注于内容和体验。 |
|
Adobe Flash*、AIR、游戏 SDK |
提供支持丰富 UI、媒体效果和 Web 连接的框架。 |
|
OpenGL 和 DirectX* |
提供对图形硬件功能的访问，以优化图形密集型应用程序。 |
|
Windows* Presentation Foundation (WPF) |
提供强大的 GUI 开发框架，在 DirectX 之上具有更高层次的抽象，其中元素可以根据事件进行链接和操作。 |
|
HTML5 |
为具有丰富多媒体和图形功能能力的基于 Web 的应用程序提供标记语言。非常适合在线游戏开发。 |
|
GPUView |
支持与 GPU 过载相关问题的调试。 |
|
Intel® Power Gadgets |
测量基于场景的 CPU 功耗 |
|
Visual Studio* 2012 Profiler |
监控和分析关键调用堆栈以隔离性能问题。 |
|
FRAPS |
测量每秒帧数 (FPS)，以确保流畅的图形渲染。 |
指南 #4：理解用户视角
在大型水平屏幕上为多用户多点触控进行设计需要不同的思维模式——您不是在处理手机屏幕！
开发社区一直在为手机和平板电脑等触摸屏设计引人入胜的游戏和应用程序，但对于 pAIO 来说，这些较小屏幕带来的许多限制不再是问题，这使得设计人员可以集成更多更好的触摸交互和控件。
成功的设计需要了解用户通常会如何与应用程序进行交互。根据应用程序的不同，您可能最多有四名玩家在同一游戏中，因此理解多个用户的视角至关重要。此外，屏幕上控件的放置需要反映设备的预期使用模式（表 4）。
| 用法 | 用户数量 | 视角考量 | 应用程序示例 |
|---|---|---|---|
|
多人游戏，带有单独的控件 |
|
必须根据玩家的位置进行定向。最好放置在屏幕边缘 |
足球比赛，玩家控件沿屏幕相对边缘 |
|
多人游戏，带有共享控件 |
多名玩家随意分布在屏幕周围 |
易于访问位置的共享控件 |
传统的家庭棋盘游戏，带有共享控件（数字骰子、处罚卡等），位于游戏板（屏幕）的中心 |
|
多用户协作应用 |
支持多用户围绕屏幕协作 |
共享控件，图形化以便于理解 |
景观规划师 |
用户位置
当 pAIO 屏幕拆下并放置在桌面上时，新的多用户应用程序成为可能。对于应用程序开发者而言，为多用户设计应用程序需要详细分析他们将如何与应用程序以及彼此进行交互。理解用户视角至关重要
- 早期设计应清楚地确定用户数量和类型。每个用户是否需要一套控件（如许多游戏），或者一套控件是否足够（协作式多用户应用程序）？
- 最容易触摸的目标将是屏幕边缘附近
- 多个玩家在任何给定时间可能都有多个焦点
用户控件是关键
您设计用户界面 (UI) 的方式会影响您的应用程序使用触摸输入时的易用性。为确保您的应用程序经过触摸优化，请考虑以下指南
- 考虑到 pAIO 的大屏幕尺寸，请考虑使用更大的图标和图像，以便最小化放大
- 每个用户都应该通过物理位置、颜色或形状确信可用的控件。从不同角度看，基于图像的说明通常更容易理解
- 触摸需要更大的 UI 元素以确保准确性并防止手指遮挡重要信息，但与平板电脑相比，在大屏幕上的触摸为设计人员提供了更多的空间
- 确保 UI 始终可见，并注意用户的双手可能会遮挡其他控件或屏幕信息
保持应用程序的活跃和有趣
桌面上的大型 pAIO 屏幕为设计人员提供了新的机会，可以通过视觉效果和直观的触摸交互来吸引用户。您的应用程序应感觉生动，并邀请用户进行参与、探索和触摸。以下技巧将帮助您保持“活力”
- 始终为触摸交互提供即时、直接的视觉反馈。例如，您可以使用高亮显示或工具提示来指示当前触摸目标，并防止意外激活其他目标
- 调整物理引擎以管理游戏节奏。使用加速度和惯性等物理效果，在平移等交互中提供自然的感觉
- 考虑引入下一代功能，如基于语音和/或基于手势的控件的多模式交互
摘要
便携式一体机为应用程序开发者带来了新的机遇，它们拥有大型触摸屏、轻巧的移动性和平放的姿势。这些创新应用程序由 Intel Core 处理器驱动，有望提供用户渴望的出色图像和无缝触摸体验。然而，设计这些新应用程序需要不同的思维模式，并清晰理解现有的开发选项，在这方面 Intel 也可以提供帮助，提供丰富的资源库，涵盖软件设计考量、触摸集成和平台功能。有关更多信息，请访问以下链接。
设计与开发
- 为 Ultrabook™ 设备和支持触摸的桌面应用程序设计
http://software.intel.com/en-us/articles/designing-for-ultrabook-devices-and-touch-enabled-desktop-applications - 面向开发人员的桌面自然用户界面 API 开发
http://software.intel.com/en-us/articles/developing-with-desktop-natural-user-interface-api-s-for-developers - Windows 桌面应用程序的设计工具
http://software.intel.com/en-us/articles/designer-tools-for-windows-desktop-applications - 为 Ultrabook™ 重新构想触摸界面应用
http://software.intel.com/en-us/blogs/2012/08/09/re-imagining-apps-for-ultrabook-part-1-touch-interfaces/ - 触摸设计原则：姿势和触摸目标
http://software.intel.com/en-us/blogs/2012/08/29/touch-design-principles-part-2-postures-and-touch-targets - 使用 C# 在 Windows* 8 风格 UI 应用中启用触摸
http://software.intel.com/en-us/articles/enabling-touch-in-windows-8-metro-style-apps-with-c - 人机触感：后 PC 时代构建 Ultrabook™ 应用程序
http://software.intel.com/en-us/articles/the-human-touch-building-ultrabook-applications-in-a-post-pc-age - 处理 Windows* 8 应用中的触摸输入
http://software.intel.com/en-us/articles/handling-touch-input-in-windows-8-applications - 触摸友好型控件按钮
http://software.intel.com/en-us/articles/touch-friendly-control-buttons-bubbles-2 - 触摸反应式示例
http://software.intel.com/en-us/articles/touch-reactive-sample-bubbles -
Intel Smart Connect 技术
http://www.intel.com/content/www/us/en/architecture-and-technology/smart-connect-technology.html
代码示例
- 比较触摸编码技术——Windows* 8 桌面触摸示例
http://software.intel.com/en-us/articles/comparing-touch-coding-techniques-windows-8-desktop-touch-sample - 触摸示例
http://software.intel.com/en-us/articles/touch-samples - Windows* 8 上的 Ultrabook™ 桌面应用程序开发——带触摸和传感器的照片应用程序
http://software.intel.com/en-us/articles/photo-application-for-ultrabook-and-windows-8-desktop-applications-development-with-touch-and-sensors - Windows 桌面触摸相机示例
http://software.intel.com/en-us/articles/windows-desktop-touch-camera-sample-whitepaper
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