人機交互實驗報告

人機交互實驗 骰子來襲一．系統(tǒng)使用說明：本次實驗是在win7系統(tǒng)下的android的平臺進行的。Eclipse系統(tǒng)沒有自帶的UML圖生成插件，所以將ModleGoon插件下載到eclipse文件夾下的dropins文件夾中，重新啟動eclipse后，可以在file—>new—>other打開的窗體看到ModleGoonDigrams的顯示，其中包含三種類型的文件：ClassDigrams,InteractionDigrams，以及PackgeDependenciesDigrams。由于生成圖是只需要顯示類之間的關(guān)系即可，所以用ClassDigrams即可。關(guān)于eclipse系統(tǒng)的簡介：Eclipse是一個開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務(wù)，用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。幸運的是，Eclipse附帶了一個標準的插件集，包括Java開發(fā)工具(JavaDevelopmentKit,JDK)。關(guān)于Android系統(tǒng)的簡介：Android是Google于2007年11月05日宣布的基于Linux平臺的開源移動操作系統(tǒng)的名稱，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成。它采用軟件堆層的架構(gòu)，主要分為三部分。底層以Linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，由C語言開發(fā)，只提供基本功能；中間層包括函數(shù)庫Library和虛擬機VirtualMachine，由C++開發(fā)。最上層是各種應(yīng)用軟件，包括通話程序，短信程序等，應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā)，以Java作為編寫程序的一部分。二.實驗要求：根據(jù)已有的安卓框架和程序包,運行程序,經(jīng)過漫長等待可以看到安卓系統(tǒng)的開機界面,運行其中的Cube_OpenGl圖標的應(yīng)用程序,可以看到一個很可愛的骰子,在鼠標的控制下可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。而本次實

驗的任務(wù)就是讓這個骰子還可以實現(xiàn)移動和放縮的功能，雖然功能簡單但是對于不熟悉android系統(tǒng)的我們是一個不輕松的任務(wù)。三．實驗整體架構(gòu)在這個骰子游戲的構(gòu)造中，共定義了兩個包：1.src文件夾下的com.macrocheng.cubeopengl：1)GLTutorialBase類；2)GLTutorialCube類3)MainActivity類；4)ViewAnimator類；2.gen文件夾下的com.macrocheng.cubeopengl：（1）BuildConfig類；（2）R類；這兩個包及類中的關(guān)系可以用UML類圖表示如下:GLTutorial匚uhm-rnode:intwjcflcidt~_y;float-bmp;Elitm日p[]-braH[];float-cubeBuff:FloatBuff日[]-flagont-|ightAinbierit[]:float~lightt>iffuEe[]^flojt-lightPos:float[]-m3tAmbi&nt[]:flo3t?matDiffu5e[]:float~num;float~tei；int-texBuff;FIc細uffer[]-texCocrds[][]:flca七-trmp_tex:int[]-xra-tiflcatratfloat+onT□uchEvent[MotionEventjiboole-anGLTutorialBase類：該類作為GLTutorialCube的父類，繼承了SurfaceView類，并實現(xiàn)了SurfaceHolder.Callback和Runnable接口，根據(jù)資料可知其中接口SurfaceHolder.Callback被用來接收攝像頭預(yù)覽界面變化的信息，而Runnable接口用來實現(xiàn)多線程。而類中的方法可以在類圖中看到，而每個類的方法的作用，在源程序中均有備注，此處不再贅述。GLTutorialCube類：該類繼承了GLTutorialBase類，本次實驗的關(guān)鍵代碼就在于此。類中設(shè)臵了環(huán)境光和漫反射光的數(shù)組作為照明模型，分別用matAmbient和matDiffuse兩個數(shù)組表示。用一個二維數(shù)組box來構(gòu)建在空間坐標系的正方體骰子，骰子有6個面，用6個二維數(shù)組元素表示，每個面用面的4個頂點表示，頂點則是用x,y,z三個坐標表示。但在手機屏幕上只有x,y兩個坐標系，所以用二維數(shù)組texCoodrs來記錄六個面在屏幕上的分布情況，同樣6個面，每個面用4個點表示，每個點用x,y表示。用位圖數(shù)組來記錄六個面的圖片。而后初始化游戲界面。下面重點介紹關(guān)于旋轉(zhuǎn)，平移，縮放的代碼部分：首先用一下代碼來重定位坐標系：gl?glLoadldentity();0,03戈0,0.陽% 0);旋轉(zhuǎn)：使用opengl的方法glRatatef()來控制x,y方向上的旋轉(zhuǎn)：gl.glRotatef(-xrotj1}0,0);gLglRotatef(-yrotj1?0);其中xrot和yrot是在x,y上的旋轉(zhuǎn)角，之所以取負，是因為這樣才可以保持旋轉(zhuǎn)方向和手勢方向一致。Xrot和yrot由以下代碼計算：if(flag==1)x-ro-t+=2.0fjif(flag==2}Knot--2.0f;elseif(flag==3}yro-1十=2.0f;if(flag==4)yrot-=2.0fjif(flag==1||flag==2))(xrot5￡90j==6)flag二0;if(flag-==M||flag==4)if((in±)rot%90)--&)平移：使用glopengl的glTranslated()方法實現(xiàn)平移其中distance表示在x,y方向上的偏移量,distance的計算如下:distance=event?getX(J-_x ;distance=event?getY()-_y ;_x,_y是在之前手指觸摸到屏幕時就記錄下的坐標點，當(dāng)手指移動一定距離后使用event.getX()和event.getY()來獲得當(dāng)前手指所在位臵坐標，然后取二者之差，即可得到偏移量。放縮:使用glopengl的glScalef()方法實現(xiàn)放縮：gl.glScalef(numjnuntjnum);其中num表示在x,y方向上的放縮倍數(shù)，num的計算如下：

num=(newDist/oldDist);oldDist=mewDist;其中oldDist表示在手指移動前，兩手指間的距離；而newDist表示在手指移動后兩手指間的距離，所以兩距離的比值可以用作放縮倍數(shù)至于屏幕上有幾個手指觸摸屏幕可以用變量mode來計數(shù)和判斷：publicbooleanonTouchEvent(finalMotioriEven±even七){flea七oldDist=05suitch(event-getA匚tiernq)&MotionEvent.ACTION^W.SK'){case^otionEvent.^CTLON_Dmode-L-//mode用來計數(shù)當(dāng)前荷幾牛點鯉控_k=event.且已七只])]_y=event.getY();break-caseM口匕“REn匕MDXW—DP:"當(dāng)屏幕上唯—的點祝議開時飆岌mode=B;b戶sak?caseMotionEvent.ACTION_POIhfTER_UPz//當(dāng)屏幕上有毛傑誠按住，松開其中一平點時融岌mode-=1;break;caseMotionEvent.ACTLON_POINTER_DO^-.〃當(dāng)屏幕上已經(jīng)有一個.點複按住，此時再按下其他乏時融oldDist=spacing(event}^氓得剛剛觸摸屏幕的兩手指間匙離mode+=1;break:caseMotionEvent.>4(77?問DVF:yrot十二(_xyrot十二(_xnnot*[yevent.getX())/20'event.getY())/2@jif(modeif(mode==2)￡//有兩個以上觸控點floatnewDist

if(newDist>=spacxng(event)joldDist+1)num=[newDist/oldDist);oldDist=newD-ist;if(newDist<oldDist-1)num=(newDist/oldDist);oldDist=new&istj}if(mode==3)distance=-=vent-g5tX()-_s< ;di5tance=event_ge±Y()-_y ;break;true

//OTO手指間葩離priva-tefloa*tspac￡mg(MotionEventevent){floatx=event.getX(0)-event.getX(1);floaty=event.g@tY(0)-event.getY(l);rwturnFloaizM日七li?乂用廠士{乳*x+y*y)jMainActivity類：繼承自Activity類，并重寫了Activity中的方法onCreate(),啟動服務(wù)時將會調(diào)用onCreate()方法，創(chuàng)建了GLTutorialCube類對象，來開啟主要活動。publicclassMainActivityextendsActivity{/**Calledwhenthe日匚七ivityis卡匸「$七created?*/(?OverridepublicvoidonCrea七亡(EundJ.Esavedins七日n匚七日七e)■{super.onCreate(sawedlnstanceState);requ-=stWindowFeature(Hindow.F￡/iryffE_fVD_rrrLE)jgetWindow().5e±Format(PixelFormat.TRANSLUCENT};CLTutarialCub-ev=nwwGLTutorieiECubE{*hiw);>}—麗ViewAnimator類：繼承自Handler類，可以使用其invalidate()來實現(xiàn)view的重繪,關(guān)于animation的介紹如下：XML中alpha 漸變ifi明度動iffl效果scale 漸變尺寸伸縮動畫效果translate 畫面轉(zhuǎn)換位置移動動畫效果rotate 轉(zhuǎn)移施轉(zhuǎn)動畫效果JavaCode^漸變透明度動畫敷果漸變尺寸伸縮動畫蝕果漸變透明度動畫敷果漸變尺寸伸縮動畫蝕果畫面轉(zhuǎn)換位證移動動畫效果畫面輕移旋輕動畫敷果ScaleAnimationTranslateAnimationRotateAnimation使用start()和stop()來現(xiàn)實對animation的啟動與關(guān)閉。Handler是Message的主要處理者，負責(zé)將Message添加到消息隊列以及對消息隊列中的Message進行處理。

BuildConfig類：新增了一個特性，允許開發(fā)者只在Debug模式下運行部分代碼。Builds會生成一個叫做BuildConfig的類，該類包含一個名為DEBUG的常量，其常量值會依據(jù)開發(fā)者的Build類型自動設(shè)定。如此，便可以利用BuildConfig.DEBUG來實現(xiàn)只在Debug模式下運行的代碼。R類：定義了游戲中要用到的骰子的六個圖標和游戲圖標以及布局管理器和串設(shè)臵：public,finalclassR{publicstaticfinalclassattr{publicstaticfinalclassdrawab丄e{publicstaticfinalintpublicfinalintpublicstaticfinalintpublicstaticfinalintpublicstaticfinal"七publicstaticfinalintpublicstaticfinalajitaa=0x7f020000;bb=0y7f0200Gl;匸匚=0x7f020602;c/c/=0x7f020003jee=0x7f020004j/^=0x7f020005;￡con=0-x7f02Q00&;}publicsta七卡inalclasslayout{publicstaticfinalintma-rn=0x7f030000;publicsta*ti匚final匚1日蠱皮string{publicstaticfinalintapp_raOTe=0x7f94-0001;public,staticfinaliniheli-c=0x7f9400-03,下面簡單展示運行界面：05Cannera05Cannera11:06APRSWiDGETSCalculatorCalendarAPIDemosBrowserCameraClock□evSettingsDevToolsDownloadsEmailMessagingMusicPeopleSearchSettingsCustomLocaleSpeechRecorderGesturesBuilderCube.OpneGL0?011:06APRSWiDGETSCalculatorCalendarAPIDemosBrowserCameraClock□evSettingsDevToolsDownloadsEmailMessagingMusicPeopleSearchSettingsCustomLocaleSpeechRecorderGesturesBuilderCube.OpneGL0?0ImidanItailnH wahMbfi五．實驗小結(jié)：本次實驗雖然并不困難，但誠如前面所言，因為對android系統(tǒng)缺乏了解，所以很多知識都需要從頭整理，并在網(wǎng)上查閱了大量資料，在此感謝網(wǎng)上熱心的網(wǎng)友提供的幫助。開始對各類間的關(guān)系很不清楚，后來參考了去年的面向?qū)ο蟮恼n程設(shè)計，忽然想到可以使用UML建模，這樣就可以直觀的得到幾個類間的關(guān)系。在網(wǎng)上參考了一個網(wǎng)友的建議，原本在src下又建了一個包zoom，其中有一個zoomListener，這樣可以給GLTutorialCube的點擊事件添加監(jiān)聽器，但是程序沒辦法運行。后來與同學(xué)討論，關(guān)鍵在于重寫onTouchEvent(),但是既然在重寫放縮時有用mode==2判斷兩指事件，那么也可以用mode==1來判斷一指觸摸時的旋轉(zhuǎn)，所以不必重寫，直接添加就好。但在傳參時不小心沿用了網(wǎng)友給出的模板onTouchEvent(Viewvie