嵌入式圖片滑動(dòng)的3D桌面設(shè)計(jì)方案

引 言

在很多嵌入式設(shè)備中，一個(gè)設(shè)計(jì)良好的桌面是最重要的人機(jī)交互方式；在一些消費(fèi)電子產(chǎn)品中，一個(gè)好的桌面可以讓用戶(hù)具有更好的使用體驗(yàn)，操作更方便。與桌面PC的一些重量級(jí)的3D桌面相比，本文所討論的圖片滑動(dòng)3D桌面屬于輕量級(jí)桌面，占用資源很少，是一個(gè)完全的應(yīng)用程序。目前，在一些高端手機(jī)上已經(jīng)采用了這種桌面方式，用戶(hù)可以通過(guò)觸摸屏等設(shè)備輕易地訪問(wèn)應(yīng)用程序。圖1是圖片滑動(dòng)3D桌面的一種。

實(shí)現(xiàn)如圖1所示的3D桌面，傳統(tǒng)方案需要借助于OpenGL來(lái)實(shí)現(xiàn)這種3D效果，但是在嵌入式設(shè)備中資源較緊張，難以完美地支持OpenGL.因此，采取了QT來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且在開(kāi)源項(xiàng)目pictureflow的基礎(chǔ)上進(jìn)行移植修改。

圖1 圖片滑動(dòng)3D桌面

1 QT簡(jiǎn)介

QT是一個(gè)跨平臺(tái)的C++圖形用戶(hù)界面庫(kù)，由奇趣公司出品，支持所有Unix系統(tǒng)和絕大部分版本的Windows平臺(tái)。QT具有優(yōu)良的跨平臺(tái)特性和豐富的API函數(shù)，支持2D/3D圖形渲染。

2 開(kāi)源項(xiàng)目pictureflow

pictureflow是一個(gè)基于QT編寫(xiě)的開(kāi)源項(xiàng)目，可以用3D的效果來(lái)動(dòng)態(tài)顯示圖片，經(jīng)過(guò)渲染之后，每張圖片均顯示成帶有倒影的3D圖片。pictureflow的渲染算法非常精簡(jiǎn)，易于移植，再加上QT本身的跨平臺(tái)性，因此可以運(yùn)行于不同型號(hào)的手機(jī)平臺(tái)或者其他手持設(shè)備之上。它具有快速響應(yīng)，無(wú)需浮點(diǎn)操作、OpenGL以及3D硬件加速等特點(diǎn)。

2.1 系統(tǒng)框架

pictureflow 主要由類(lèi)SlideInfo、PictureFlowState、PictureFlowAnimator和PictureFlowSoftwareRenderer構(gòu)成，如圖2所示。其中每個(gè)SlideInfo實(shí)例對(duì)應(yīng)著一張圖片，包含了圖片的偏轉(zhuǎn)角度和坐標(biāo)等信息；PictureFlow-State記錄了所有圖片的信息；PictureFlowAnimator包含圖片的移動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)；PictureFlowSoftwareRenderer實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖片的渲染。PictureFlowPrivate類(lèi)含有4個(gè)指針，分別指向了上述3個(gè)功能類(lèi)和1個(gè)定時(shí)器；而Picture-Flow類(lèi)是作為整個(gè)系統(tǒng)的接口類(lèi)，維護(hù)著所有的頁(yè)面集合以及事件的響應(yīng)。

圖2 pictureflow系統(tǒng)類(lèi)圖

　2.2 渲染算法

因?yàn)槊繌堩?yè)面均有一張倒影，程序采用了一種模糊渲染算法，得到了頁(yè)面的模糊倒影。在算法中，采用了行列分離的方法進(jìn)行渲染，即取出源圖片的某一像素點(diǎn)之后，依次獲得該像素點(diǎn)的同一行的像素平均值作為目標(biāo)點(diǎn)；然后再依次取出源圖片的像素點(diǎn)，獲得該像素點(diǎn)的同一列的像素平均值作為目標(biāo)點(diǎn)。上述操作即處理流程，根據(jù)目標(biāo)平臺(tái)的性能可以將上述操作循環(huán)執(zhí)行多次，以獲得最佳模糊效果。得到頁(yè)面的模糊倒影之后，程序以某個(gè)角度將頁(yè)面連同倒影一起顯示。具體代碼如下：

2.3 事件響應(yīng)[!--empirenews.page--]

事件響應(yīng)分為鍵盤(pán)響應(yīng)和鼠標(biāo)響應(yīng)，針對(duì)F10、F11等按鍵可以激活調(diào)試、更新等功能；針對(duì)鼠標(biāo)點(diǎn)擊，根據(jù)點(diǎn)擊點(diǎn)的不同，響應(yīng)事件分為3種，點(diǎn)擊頁(yè)面正中間區(qū)域即觸發(fā)相關(guān)頁(yè)面功能，點(diǎn)擊非正中間區(qū)域則會(huì)使圖片“flow”起來(lái)。

　3 功能實(shí)現(xiàn)

圖3是整個(gè)系統(tǒng)軟件的運(yùn)行流程。

圖3 系統(tǒng)軟件流程

設(shè)計(jì)圖片滑動(dòng)3D桌面，需要完成以下工作：

①pictureflow的移植與修改。

② 準(zhǔn)備QT環(huán)境，在嵌入式設(shè)備中設(shè)置好QT運(yùn)行環(huán)境。

③pictureflow的配置與交叉編譯。

④ 準(zhǔn)備應(yīng)用程序入口和相關(guān)圖片。pictureflow默認(rèn)會(huì)搜索當(dāng)前路徑上的圖片，如果在pictureflow運(yùn)行時(shí)將路徑傳入，就會(huì)搜索指定路徑上的圖片，并將圖片以3D形式顯示在顯示設(shè)備上。pictureflow默認(rèn)鼠標(biāo)點(diǎn)擊動(dòng)作將使圖片向左滑動(dòng)或者向右滑動(dòng)，因此必須修改點(diǎn)擊屏中間區(qū)域的響應(yīng)。詳細(xì)代碼如下：

將上述代碼中的if…else語(yǔ)句進(jìn)行修改，即可提供程序入口：

其中，enterApplication（int index）函數(shù)可根據(jù)index的不同決定調(diào)用哪一個(gè)應(yīng)用程序。

⑤ 系統(tǒng)初始化時(shí)啟動(dòng)pictureflow，在系統(tǒng)啟動(dòng)腳本start.sh文件中加入啟動(dòng)pictureflow的語(yǔ)句：

pictureflow-qws.

結(jié) 語(yǔ)

本文討論的圖片滑動(dòng)3D桌面的實(shí)現(xiàn)方法及應(yīng)用的主要技術(shù)，包括相關(guān)的圖片渲染算法和圖片切換動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)，均已在工程實(shí)踐中證明是可行的。

由于嵌入式設(shè)備資源的限制和觸摸屏參數(shù)的設(shè)置，該項(xiàng)目的精密度有待提高。