電子紙人機(jī)交互設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

電子紙顯示屏是一種全新顯示屏，具有功耗低、閱讀舒適等優(yōu)點(diǎn)。作為一種新型顯示屏技術(shù)，電子紙顯示屏催生了眾多創(chuàng)新性移動(dòng)應(yīng)用，比如電子書(shū)、電子報(bào)紙、電子顯示牌等。S1D13521是Epson公司和E Ink公司2008年聯(lián)合推出的一款電子紙顯示控制器，具有多種全新特性，為E Ink電子紙顯示屏提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。如何充分利用S1D13521的特性，為新一代電子紙顯示屏提供更佳的人機(jī)交互體驗(yàn)已成為一個(gè)有待研究與解決的問(wèn)題。本文以津科V30型手持閱讀器為實(shí)例，介紹一些實(shí)際開(kāi)發(fā)中的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

2.1 S1 D13521簡(jiǎn)介

S1D13521提供多種主機(jī)處理功能，極大地減輕了主機(jī)負(fù)載，提升了系統(tǒng)整體性能；支持2 048&TImes;1 536的分辨率（50 Hz），最大支持4 09* 096分辨率（低于50 Hz），支持32灰度級(jí)顯示；支持多區(qū)域并行顯示刷新，提高了電子紙顯示屏的響應(yīng)速度。使用這種控制器，電子紙顯示屏最多可同時(shí)執(zhí)行16個(gè)區(qū)域的局部擦寫(xiě)。顯示屏響應(yīng)速度的大幅提升使觸摸屏式的用戶交互方式成為可能，并帶來(lái)響應(yīng)式手寫(xiě)筆輸入、下拉菜單等一系列新的應(yīng)用。這一技術(shù)為提升電子紙用戶界面體驗(yàn)提供了強(qiáng)大支持。

S1D13521系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。S1D13521顯示控制器在主機(jī)與電子紙顯示屏之間，用于控制電子紙的顯示刷新。

2.2 S1D13521顯示控制原理

電子紙顯示屏具有獨(dú)特的顯示刷新機(jī)制。不同于CRT和TFT等顯示屏的動(dòng)態(tài)主動(dòng)刷新方式，電子紙顯示屏只有當(dāng)數(shù)據(jù)更新時(shí)才會(huì)刷新，相對(duì)而言是一種靜態(tài)被動(dòng)刷新。

基于電子紙顯示屏這種特性，S1D13521主要向上層提供2種功能，即貼圖和刷屏。貼圖功能是把內(nèi)存中的一塊區(qū)域復(fù)制到顯存中；刷屏功能是把顯存中的一塊區(qū)域刷新到電子紙顯示屏。刷屏分為全屏幕刷新和部分矩形區(qū)域的塊刷新。塊刷又可分為多級(jí)灰度塊刷和黑白兩級(jí)塊刷，其中黑白兩級(jí)塊刷具有更高的響應(yīng)速度。

2.3 開(kāi)發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介

本文的開(kāi)發(fā)平臺(tái)使用津科V30型手持閱讀器。該設(shè)備采用S1D13521顯示控制器，配置6英寸E Ink電子紙顯示屏，分辨率為600&TImes;800。本文程序運(yùn)行于應(yīng)用程序?qū)?，?jīng)底層驅(qū)動(dòng)封裝的S1D13521編程接口如下：

3.1 電子紙人機(jī)交互結(jié)構(gòu)模型

S1D13521大幅度提升了電子紙的響應(yīng)速度，從而加速了顯示屏對(duì)用戶操作的反饋，使動(dòng)態(tài)的視覺(jué)反饋效果成為可能?；谶@種特性與優(yōu)勢(shì)，本文設(shè)計(jì)了一種控制-反饋人機(jī)交互結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示。

模型中最核心的兩部分是動(dòng)態(tài)視覺(jué)反饋和觸摸屏輸入。通過(guò)簡(jiǎn)單的觸摸屏操作手勢(shì)，用戶可以方便直觀地操控設(shè)備；系統(tǒng)根據(jù)觸摸屏輸入及時(shí)給出動(dòng)態(tài)視覺(jué)反饋，以指導(dǎo)用戶操控；當(dāng)用戶得到反饋信息，隨即根據(jù)感官獲取而改變操控動(dòng)作。這就是一個(gè)控制-反饋的循環(huán)過(guò)程，這一動(dòng)態(tài)交互過(guò)程極大地提升了用戶交互體驗(yàn)。

3.2 操控手勢(shì)及界面布局

基于上述模型，本文針對(duì)津科V30型手持閱讀器設(shè)計(jì)了7種基本操控手勢(shì)，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了合理界面布局，如圖3所示。

這種設(shè)計(jì)可以通過(guò)幾種簡(jiǎn)單的操控手勢(shì)實(shí)現(xiàn)所有閱讀器的基本功能，很好地遵循了人機(jī)交互設(shè)計(jì)的一致性和界面簡(jiǎn)潔性原則；同時(shí)，通過(guò)動(dòng)態(tài)視覺(jué)反饋給予用戶及時(shí)響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)交互功能。