Dispositivos de toque

O Android é compatível com uma variedade de telas sensíveis ao toque e touch pads, incluindo tablets digitalizadores baseados em caneta.

As telas de toque são dispositivos de toque que estão associados a uma tela de modo que o usuário tenha a impressão de manipular diretamente os itens na tela.

Os touch pads são dispositivos de toque que não estão associados a uma tela, como um tablet digitalizador. Os touch pads são normalmente usados ​​para apontar ou para posicionamento indireto absoluto ou controle baseado em gestos de uma interface de usuário.

Dispositivos de toque podem ter botões cujas funções são semelhantes aos botões do mouse.

Os dispositivos de toque às vezes podem ser manipulados usando uma variedade de ferramentas diferentes, como dedos ou uma caneta, dependendo da tecnologia de sensor de toque subjacente.

Os dispositivos de toque às vezes são usados ​​para implementar teclas virtuais. Por exemplo, em alguns dispositivos Android, a área do sensor da tela sensível ao toque se estende além da borda da tela e serve a dupla finalidade como parte de um teclado sensível ao toque.

Devido à grande variedade de dispositivos de toque, o Android conta com um grande número de propriedades de configuração para descrever as características e o comportamento desejado de cada dispositivo.

Classificação do dispositivo de toque

Um dispositivo de entrada é classificado como um dispositivo multitoque se ambas as condições a seguir ocorrerem:

  • O dispositivo de entrada informa a presença dos eixos absolutos ABS_MT_POSITION_X e ABS_MT_POSITION_Y .

  • O dispositivo de entrada não possui botões do gamepad. Esta condição resolve uma ambiguidade com certos gamepads que reportam eixos com códigos que se sobrepõem aos dos eixos MT.

Um dispositivo de entrada é classificado como um dispositivo de toque único se ambas as condições a seguir ocorrerem:

  • O dispositivo de entrada não é classificado como um dispositivo multitoque. Um dispositivo de entrada é classificado como um dispositivo de toque único ou como um dispositivo multitoque, nunca ambos.

  • O dispositivo de entrada informa a presença dos eixos absolutos ABS_X e ABS_Y e a presença do código da tecla BTN_TOUCH .

Uma vez que um dispositivo de entrada tenha sido classificado como um dispositivo de toque, a presença de teclas virtuais é determinada pela tentativa de carregar o arquivo de mapa de teclas virtuais para o dispositivo. Se um mapa de chave virtual estiver disponível, o arquivo de layout de chave para o dispositivo também será carregado.

Consulte a seção abaixo sobre a localização e o formato dos arquivos de mapa de chave virtual.

Em seguida, o sistema carrega o arquivo de configuração do dispositivo de entrada para o dispositivo de toque.

Todos os dispositivos de toque integrados devem ter arquivos de configuração do dispositivo de entrada. Se nenhum arquivo de configuração do dispositivo de entrada estiver presente, o sistema escolherá uma configuração padrão apropriada para periféricos de toque de uso geral típicos, como telas de toque ou touch pads USB ou Bluetooth HID externos. Esses padrões não são projetados para telas de toque integradas e provavelmente resultarão em comportamento incorreto.

Depois que a configuração do dispositivo de entrada for carregada, o sistema classificará o dispositivo de entrada como uma tela sensível ao toque , touch pad ou dispositivo de ponteiro .

  • Um dispositivo de tela sensível ao toque é usado para manipulação direta de objetos na tela. Como o usuário está tocando diretamente na tela, o sistema não requer recursos adicionais para indicar os objetos que estão sendo manipulados.

  • Um dispositivo touch pad é usado para fornecer informações de posicionamento absoluto para um aplicativo sobre toques em uma determinada área do sensor. Pode ser útil para tablets digitalizadores.

  • Um dispositivo de ponteiro é usado para manipulação indireta de objetos na tela usando um cursor. Os dedos são interpretados como gestos de ponteiro multitoque. Outras ferramentas, como canetas, são interpretadas usando posições absolutas.

    Consulte Gestos do ponteiro multitoque indireto para obter mais informações.

As regras a seguir são usadas para classificar o dispositivo de entrada como tela sensível ao toque , touch pad ou dispositivo de ponteiro .

  • Se a propriedade touch.deviceType estiver configurada, o tipo de dispositivo será configurado conforme indicado.

  • Se o dispositivo de entrada relatar a presença da propriedade de entrada INPUT_PROP_DIRECT (via EVIOCGPROP ioctl), o tipo de dispositivo será definido como touch screen . Essa condição pressupõe que os dispositivos de toque de entrada direta estejam conectados a um monitor que também esteja conectado.

  • Se o dispositivo de entrada relatar a presença da propriedade de entrada INPUT_PROP_POINTER (via EVIOCGPROP ioctl), o tipo de dispositivo será definido como ponteiro .

  • Se o dispositivo de entrada relatar a presença dos eixos relativos REL_X ou REL_Y , o tipo de dispositivo será definido como touch pad . Essa condição resolve uma ambiguidade para dispositivos de entrada que consistem em um mouse e um touch pad. Nesse caso, o touch pad não será usado para controlar o ponteiro porque o mouse já o controla.

  • Caso contrário, o tipo de dispositivo será definido como ponteiro . Esse padrão garante que os touch pads que não foram designados para nenhum outro propósito especial servirão para controlar o ponteiro.

Botões

Os botões são controles opcionais que podem ser usados ​​por aplicativos para executar funções adicionais. Os botões em dispositivos de toque se comportam de maneira semelhante aos botões do mouse e são usados ​​principalmente com dispositivos de toque do tipo ponteiro ou com uma caneta.

Os seguintes botões são suportados:

  • BTN_LEFT : mapeado para MotionEvent.BUTTON_PRIMARY .

  • BTN_RIGHT : mapeado para MotionEvent.BUTTON_SECONDARY .

  • BTN_MIDDLE : mapeado para MotionEvent.BUTTON_MIDDLE .

  • BTN_BACK e BTN_SIDE : mapeados para MotionEvent.BUTTON_BACK . Pressionar este botão também sintetiza um pressionamento de tecla com o código de tecla KeyEvent.KEYCODE_BACK .

  • BTN_FORWARD e BTN_EXTRA : mapeados para MotionEvent.BUTTON_FORWARD . Pressionar este botão também sintetiza um pressionamento de tecla com o código de tecla KeyEvent.KEYCODE_FORWARD .

  • BTN_STYLUS : mapeado para MotionEvent.BUTTON_SECONDARY .

  • BTN_STYLUS2 : mapeado para MotionEvent.BUTTON_TERTIARY .

Ferramentas e tipos de ferramentas

Uma ferramenta é um dedo, caneta ou outro aparelho que é usado para interagir com o dispositivo de toque. Alguns dispositivos de toque podem distinguir entre diferentes tipos de ferramentas.

Em outros lugares do Android, como na API MotionEvent , uma ferramenta geralmente é chamada de ponteiro .

Os seguintes tipos de ferramentas são suportados:

  • BTN_TOOL_FINGER e MT_TOOL_FINGER : mapeados para MotionEvent.TOOL_TYPE_FINGER .

  • BTN_TOOL_PEN e MT_TOOL_PEN : mapeados para MotionEvent.TOOL_TYPE_STYLUS .

  • BTN_TOOL_RUBBER : mapeado para MotionEvent.TOOL_TYPE_ERASER .

  • BTN_TOOL_BRUSH : mapeado para MotionEvent.TOOL_TYPE_STYLUS .

  • BTN_TOOL_PENCIL : mapeado para MotionEvent.TOOL_TYPE_STYLUS .

  • BTN_TOOL_AIRBRUSH : mapeado para MotionEvent.TOOL_TYPE_STYLUS .

  • BTN_TOOL_MOUSE : mapeado para MotionEvent.TOOL_TYPE_MOUSE .

  • BTN_TOOL_LENS : mapeado para MotionEvent.TOOL_TYPE_MOUSE .

  • BTN_TOOL_DOUBLETAP , BTN_TOOL_TRIPLETAP e BTN_TOOL_QUADTAP : mapeados para MotionEvent.TOOL_TYPE_FINGER .

Ferramentas de pairar versus tocar

As ferramentas podem estar em contato com o dispositivo de toque ou ao alcance e pairando sobre ele. Nem todos os dispositivos de toque são capazes de detectar a presença de uma ferramenta pairando acima do dispositivo de toque. Aqueles que o fazem, como digitalizadores de caneta baseados em RF, muitas vezes podem detectar quando a ferramenta está dentro de um alcance limitado do digitalizador.

O componente InputReader tem o cuidado de distinguir as ferramentas de toque das ferramentas de passar o mouse. Da mesma forma, as ferramentas de toque e as ferramentas de passar o mouse são relatadas aos aplicativos de maneiras diferentes.

As ferramentas de toque são relatadas aos aplicativos como eventos de toque usando MotionEvent.ACTION_DOWN , MotionEvent.ACTION_MOVE , MotionEvent.ACTION_DOWN , MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN e MotionEvent.ACTION_POINTER_UP .

As ferramentas flutuantes são relatadas aos aplicativos como eventos de movimento genéricos usando MotionEvent.ACTION_HOVER_ENTER , MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE e MotionEvent.ACTION_HOVER_EXIT .

Requisitos do driver do dispositivo de toque

  1. Os drivers de dispositivo de toque devem registrar apenas eixos e códigos de tecla para os eixos e botões que eles realmente suportam. O registro de eixos ou códigos de chave em excesso pode confundir o algoritmo de classificação do dispositivo ou fazer com que o sistema detecte incorretamente os recursos do dispositivo.

    Por exemplo, se o dispositivo informar o código da tecla BTN_TOUCH , o sistema assumirá que BTN_TOUCH sempre será usado para indicar se a ferramenta está realmente tocando a tela. Portanto, BTN_TOUCH não deve ser usado para indicar que a ferramenta está apenas no alcance e pairando.

  2. Dispositivos de toque único usam os seguintes eventos de entrada do Linux:

    • ABS_X : (NECESSÁRIO) Informa a coordenada X da ferramenta.

    • ABS_Y : (NECESSÁRIO) Informa a coordenada Y da ferramenta.

    • ABS_PRESSURE : (opcional) Informa a pressão física aplicada na ponta da ferramenta ou a força do sinal do contato de toque.

    • ABS_TOOL_WIDTH : (opcional) Informa a área da seção transversal ou largura do contato de toque ou da própria ferramenta.

    • ABS_DISTANCE : (opcional) Informa a distância da ferramenta da superfície do dispositivo de toque.

    • ABS_TILT_X : (opcional) Informa a inclinação da ferramenta da superfície do dispositivo de toque ao longo do eixo X.

    • ABS_TILT_Y : (opcional) Informa a inclinação da ferramenta da superfície do dispositivo de toque ao longo do eixo Y.

    • BTN_TOUCH : (NECESSÁRIO) Indica se a ferramenta está tocando o dispositivo.

    • BTN_LEFT , BTN_RIGHT , BTN_MIDDLE , BTN_BACK , BTN_SIDE , BTN_FORWARD , BTN_EXTRA , BTN_STYLUS , BTN_STYLUS2 : (opcional) Informa os estados do botão .

    • BTN_TOOL_FINGER , BTN_TOOL_PEN , BTN_TOOL_RUBBER , BTN_TOOL_BRUSH , BTN_TOOL_PENCIL , BTN_TOOL_AIRBRUSH , BTN_TOOL_MOUSE , BTN_TOOL_LENS , BTN_TOOL_DOUBLETAP , BTN_TOOL_TRIPLETAP , BTN_TOOL_QUADTAP : (opcional) Informa o tipo de ferramenta .

  3. Os dispositivos multitoque usam os seguintes eventos de entrada do Linux:

    • ABS_MT_POSITION_X : (OBRIGATÓRIO) Informa a coordenada X da ferramenta.

    • ABS_MT_POSITION_Y : (OBRIGATÓRIO) Informa a coordenada Y da ferramenta.

    • ABS_MT_PRESSURE : (opcional) Informa a pressão física aplicada na ponta da ferramenta ou a força do sinal do contato de toque.

    • ABS_MT_TOUCH_MAJOR : (opcional) Informa a área da seção transversal do contato de toque ou o comprimento da dimensão maior do contato de toque.

    • ABS_MT_TOUCH_MINOR : (opcional) Informa o comprimento da dimensão mais curta do contato de toque. Este eixo não deve ser usado se ABS_MT_TOUCH_MAJOR estiver relatando uma medição de área.

    • ABS_MT_WIDTH_MAJOR : (opcional) Informa a área da seção transversal da própria ferramenta, ou o comprimento da dimensão maior da própria ferramenta. Este eixo não deve ser utilizado se as dimensões da própria ferramenta forem desconhecidas.

    • ABS_MT_WIDTH_MINOR : (opcional) Informa o comprimento da dimensão mais curta da própria ferramenta. Este eixo não deve ser usado se ABS_MT_WIDTH_MAJOR estiver relatando uma medição de área ou se as dimensões da própria ferramenta forem desconhecidas.

    • ABS_MT_ORIENTATION : (opcional) Informa a orientação da ferramenta.

    • ABS_MT_DISTANCE : (opcional) Informa a distância da ferramenta da superfície do dispositivo de toque.

    • ABS_MT_TOOL_TYPE : (opcional) informa o tipo de ferramenta como MT_TOOL_FINGER ou MT_TOOL_PEN .

    • ABS_MT_TRACKING_ID : (opcional) Informa o ID de rastreamento da ferramenta. O ID de rastreamento é um número inteiro não negativo arbitrário que é usado para identificar e rastrear cada ferramenta independentemente quando várias ferramentas estão ativas. Por exemplo, quando vários dedos estão tocando o dispositivo, cada dedo deve receber uma identificação de rastreamento distinta que é usada enquanto o dedo permanecer em contato. Os IDs de rastreamento podem ser reutilizados quando suas ferramentas associadas saem do alcance.

    • ABS_MT_SLOT : (opcional) Informa o id do slot da ferramenta, ao usar o protocolo multitoque Linux 'B'. Consulte a documentação do protocolo multitoque do Linux para obter mais detalhes.

    • BTN_TOUCH : (NECESSÁRIO) Indica se a ferramenta está tocando o dispositivo.

    • BTN_LEFT , BTN_RIGHT , BTN_MIDDLE , BTN_BACK , BTN_SIDE , BTN_FORWARD , BTN_EXTRA , BTN_STYLUS , BTN_STYLUS2 : (opcional) Informa os estados do botão .

    • BTN_TOOL_FINGER , BTN_TOOL_PEN , BTN_TOOL_RUBBER , BTN_TOOL_BRUSH , BTN_TOOL_PENCIL , BTN_TOOL_AIRBRUSH , BTN_TOOL_MOUSE , BTN_TOOL_LENS , BTN_TOOL_DOUBLETAP , BTN_TOOL_TRIPLETAP , BTN_TOOL_QUADTAP : (opcional) Informa o tipo de ferramenta .

  4. Se os eixos para protocolo de toque único e multitoque forem definidos, somente os eixos multitoque serão usados ​​e os eixos de toque único serão ignorados.

  5. Os valores mínimo e máximo dos ABS_X , ABS_Y , ABS_MT_POSITION_X e ABS_MT_POSITION_Y definem os limites da área ativa do dispositivo em unidades de superfície específicas do dispositivo. No caso de uma tela sensível ao toque, a área ativa descreve a parte do dispositivo de toque que realmente cobre a tela.

    Para uma tela sensível ao toque, o sistema interpola automaticamente as posições de toque relatadas em unidades de superfície para obter posições de toque em pixels de exibição de acordo com o seguinte cálculo:

    displayX = (x - minX) * displayWidth / (maxX - minX + 1)
displayY = (y - minY) * displayHeight / (maxY - minY + 1)

    Uma tela sensível ao toque pode relatar toques fora da área ativa relatada.

    Os toques iniciados fora da área ativa não são entregues aos aplicativos, mas podem ser usados ​​para teclas virtuais.

    Os toques que são iniciados dentro da área ativa ou que entram e saem da área de exibição são entregues aos aplicativos. Conseqüentemente, se um toque começar dentro dos limites de um aplicativo e, em seguida, sair da área ativa, o aplicativo poderá receber eventos de toque com coordenadas de exibição negativas ou além dos limites da exibição. Este é o comportamento esperado.

    Um dispositivo de toque nunca deve prender as coordenadas de toque aos limites da área ativa. Se um toque sair da área ativa, deve ser relatado como fora da área ativa ou não deve ser relatado.

    Por exemplo, se o dedo do usuário estiver tocando próximo ao canto superior esquerdo da tela sensível ao toque, ele poderá relatar uma coordenada de (minX, minY). Se o dedo continuar a se mover para fora da área ativa, a tela sensível ao toque deve começar a relatar coordenadas com componentes menores que minX e minY, como (minX - 2, minY - 3), ou deve parar de relatar o toque completamente. Em outras palavras, a tela sensível ao toque não deve informar (minX, minY) quando o dedo do usuário estiver realmente tocando fora da área ativa.

    Fixar as coordenadas de toque na borda da tela cria um limite rígido artificial em torno da borda da tela que impede que o sistema rastreie suavemente os movimentos que entram ou saem dos limites da área de exibição.

  6. Os valores reportados por ABS_PRESSURE ou ABS_MT_PRESSURE , se forem reportados, devem ser diferentes de zero quando a ferramenta estiver tocando o dispositivo e zero caso contrário para indicar que a ferramenta está pairando.

    O relatório de informações de pressão é opcional , mas altamente recomendado. Os aplicativos podem usar informações de pressão para implementar o desenho sensível à pressão e outros efeitos.

  7. Os valores relatados por ABS_TOOL_WIDTH , ABS_MT_TOUCH_MAJOR , ABS_MT_TOUCH_MINOR , ABS_MT_WIDTH_MAJOR ou ABS_MT_WIDTH_MINOR devem ser diferentes de zero quando a ferramenta estiver tocando o dispositivo e zero caso contrário, mas isso não é obrigatório. Por exemplo, o dispositivo de toque pode ser capaz de medir o tamanho dos contatos de toque do dedo, mas não dos contatos de toque da caneta.

    As informações de tamanho do relatório são opcionais , mas altamente recomendadas. Os aplicativos podem usar as informações de pressão para implementar o desenho sensível ao tamanho e outros efeitos.

  8. Os valores relatados por ABS_DISTANCE ou ABS_MT_DISTANCE devem se aproximar de zero quando a ferramenta estiver tocando o dispositivo. A distância pode permanecer diferente de zero mesmo quando a ferramenta está em contato direto. Os valores exatos relatados dependem da maneira como o hardware mede a distância.

    O relatório de informações de distância é opcional , mas recomendado para dispositivos stylus.

  9. Os valores reportados por ABS_TILT_X e ABS_TILT_Y devem ser zero quando a ferramenta estiver perpendicular ao dispositivo. Uma inclinação diferente de zero é considerada como uma indicação de que a ferramenta é mantida em uma inclinação.

    Os ângulos de inclinação ao longo dos eixos X e Y são considerados especificados em graus a partir da perpendicular. O ponto central (perfeitamente perpendicular) é dado por (max + min) / 2 para cada eixo. Valores menores que o ponto central representam uma inclinação para cima ou para a esquerda, valores maiores que o ponto central representam uma inclinação para baixo ou para a direita.

    O InputReader converte os componentes de inclinação X e Y em um ângulo de inclinação perpendicular variando de 0 a PI / 2 radianos e um ângulo de orientação planar variando de -PI a PI radianos. Essa representação resulta em uma descrição de orientação compatível com o que é usado para descrever os toques dos dedos.

    O relatório de informações de inclinação é opcional , mas recomendado para dispositivos stylus.

  10. Se o tipo de ferramenta for relatado por ABS_MT_TOOL_TYPE , ele substituirá qualquer informação de tipo de ferramenta relatada por BTN_TOOL_* . Se nenhuma informação de tipo de ferramenta estiver disponível, o padrão do tipo de ferramenta MotionEvent.TOOL_TYPE_FINGER .

  11. Uma ferramenta é determinada como ativa com base nas seguintes condições:

    • Ao usar o protocolo de toque único, a ferramenta estará ativa se BTN_TOUCH ou BTN_TOOL_* for 1.

      Essa condição implica que o InputReader precisa ter pelo menos alguma informação sobre a natureza da ferramenta, seja ela tocando, ou pelo menos seu tipo de ferramenta. Se nenhuma informação estiver disponível, então a ferramenta é considerada inativa (fora da faixa).

    • Ao usar o protocolo multitoque 'A', a ferramenta fica ativa sempre que aparece no relatório de sincronização mais recente. Quando a ferramenta para de aparecer nos relatórios de sincronização, ela deixa de existir.

    • Ao usar o protocolo multitoque 'B', a ferramenta fica ativa desde que tenha um slot ativo. Quando o slot é limpo, a ferramenta deixa de existir.

  12. Uma ferramenta é determinada como pairando com base nas seguintes condições:

    • Se a ferramenta for BTN_TOOL_MOUSE ou BTN_TOOL_LENS , a ferramenta não está pairando, mesmo que uma das seguintes condições seja verdadeira.

    • Se a ferramenta estiver ativa e o driver relatar informações de pressão e a pressão informada for zero, a ferramenta está pairando.

    • Se a ferramenta estiver ativa e o driver suportar o código de chave BTN_TOUCH e BTN_TOUCH tiver um valor zero, a ferramenta está pairando.

  13. O InputReader suporta o protocolo multitoque 'A' e 'B'. Novos drivers devem usar o protocolo 'B', mas ambos funcionarão.

  14. A partir do Android Ice Cream Sandwich 4.0, os drivers da tela sensível ao toque podem precisar ser alterados para cumprir a especificação do protocolo de entrada do Linux.

    As seguintes alterações podem ser necessárias:

    • Quando uma ferramenta se torna inativa (o dedo "para cima"), ela deve parar de aparecer nos relatórios de sincronização multitoque subsequentes. Quando todas as ferramentas ficam inativas (todos os dedos ficam "para cima"), o driver deve enviar um pacote de relatório de sincronização vazio, como SYN_MT_REPORT seguido por SYN_REPORT .

      As versões anteriores do Android esperavam que os eventos "up" fossem relatados enviando um valor de pressão de 0. O comportamento antigo era incompatível com a especificação do protocolo de entrada do Linux e não é mais compatível.

    • As informações de pressão física ou força do sinal devem ser relatadas usando ABS_MT_PRESSURE .

      Versões anteriores do Android recuperavam informações de pressão de ABS_MT_TOUCH_MAJOR . O comportamento antigo era incompatível com a especificação do protocolo de entrada do Linux e não é mais suportado.

    • As informações de tamanho de toque devem ser relatadas usando ABS_MT_TOUCH_MAJOR .

      Versões anteriores do Android recuperavam informações de tamanho de ABS_MT_TOOL_MAJOR . O comportamento antigo era incompatível com a especificação do protocolo de entrada do Linux e não é mais suportado.

    Os drivers de dispositivo de toque não precisam mais de personalizações específicas do Android. Ao contar com o protocolo de entrada padrão do Linux, o Android pode oferecer suporte a uma variedade maior de periféricos de toque, como telas de toque multitoque HID externas, usando drivers não modificados.

Operação do dispositivo de toque

A seguir, um breve resumo da operação do dispositivo de toque no Android.

  1. O EventHub lê eventos brutos do driver evdev .

  2. O InputReader consome os eventos brutos e atualiza o estado interno sobre a posição e outras características de cada ferramenta. Ele também rastreia os estados dos botões.

  3. Se os botões BACK ou FORWARD foram pressionados ou liberados, o InputReader notifica o InputDispatcher sobre o evento de chave.

  4. O InputReader determina se ocorreu um pressionamento de tecla virtual. Em caso afirmativo, ele notifica o InputDispatcher sobre o evento de chave.

  5. O InputReader determina se o toque foi iniciado dentro dos limites da tela. Em caso afirmativo, ele notifica o InputDispatcher sobre o evento de toque.

  6. Se não houver ferramentas de toque, mas houver pelo menos uma ferramenta de foco, o InputReader notificará o InputDispatcher sobre o evento de foco.

  7. Se o tipo de dispositivo de toque for pointer , o InputReader realizará a detecção do gesto do ponteiro, moverá o ponteiro e os pontos de acordo e notificará o InputDispatcher sobre o evento do ponteiro.

  8. O InputDispatcher usa o WindowManagerPolicy para determinar se os eventos devem ser despachados e se devem ativar o dispositivo. Em seguida, o InputDispatcher entrega os eventos aos aplicativos apropriados.

Configuração do dispositivo de toque

O comportamento do dispositivo de toque é determinado pelos eixos do dispositivo, botões, propriedades de entrada, configuração do dispositivo de entrada, mapa de teclas virtuais e layout de teclas.

Consulte as seções a seguir para obter mais detalhes sobre os arquivos que participam da configuração do teclado:

Propriedades

O sistema conta com muitas propriedades de configuração do dispositivo de entrada para configurar e calibrar o comportamento do dispositivo de toque.

Uma razão para isso é que os drivers de dispositivo para dispositivos de toque geralmente relatam as características dos toques usando unidades específicas do dispositivo.

Por exemplo, muitos dispositivos de toque medem a área de contato de toque usando uma escala interna específica do dispositivo, como o número total de nós de sensores que foram acionados pelo toque. Esse valor de tamanho bruto não seria significativo para os aplicativos porque eles precisariam saber sobre o tamanho físico e outras características dos nós sensores do dispositivo de toque.

O sistema usa parâmetros de calibração codificados em arquivos de configuração do dispositivo de entrada para decodificar, transformar e normalizar os valores relatados pelo dispositivo de toque em uma representação padrão mais simples que os aplicativos possam entender.

Convenções de Documentação

Para fins de documentação, usaremos as seguintes convenções para descrever os valores usados ​​pelo sistema durante o processo de calibração.

Valores brutos do eixo

As expressões a seguir denotam os valores brutos relatados pelo driver de dispositivo de toque como eventos EV_ABS .

raw.x
O valor do eixo ABS_X ou ABS_MT_POSITION_X .
raw.y
O valor do eixo ABS_Y ou ABS_MT_POSITION_Y .
raw.pressure
O valor do eixo ABS_PRESSURE ou ABS_MT_PRESSURE , ou 0 se não estiver disponível.
raw.touchMajor
O valor do eixo ABS_MT_TOUCH_MAJOR ou 0 se não estiver disponível.
raw.touchMinor
O valor do eixo ABS_MT_TOUCH_MINOR ou raw.touchMajor se não estiver disponível.
raw.toolMajor
O valor do eixo ABS_TOOL_WIDTH ou ABS_MT_WIDTH_MAJOR ou 0 se não estiver disponível.
raw.toolMinor
O valor do eixo ABS_MT_WIDTH_MINOR ou raw.toolMajor se não estiver disponível.
raw.orientation
O valor do eixo ABS_MT_ORIENTATION ou 0 se não estiver disponível.
raw.distance
O valor do eixo ABS_DISTANCE ou ABS_MT_DISTANCE , ou 0 se não estiver disponível.
raw.tiltX
O valor do eixo ABS_TILT_X ou 0 se não estiver disponível.
raw.tiltY
O valor do eixo ABS_TILT_Y ou 0 se não estiver disponível.

Intervalos brutos do eixo

As expressões a seguir denotam os limites de valores brutos. Eles são obtidos chamando EVIOCGABS ioctl para cada eixo.

raw.*.min
O valor mínimo inclusivo do eixo bruto.
raw.*.max
O valor máximo inclusivo do eixo bruto.
raw.*.range
Equivalente a raw.*.max - raw.*.min .
raw.*.fuzz
A precisão do eixo bruto. por exemplo. fuzz = 1 implica que os valores são precisos para +/- 1 unidade.
raw.width
A largura inclusiva da área de toque, equivalente a raw.x.range + 1 .
raw.height
A altura inclusiva da área de toque, equivalente a raw.y.range + 1 .

Faixas de saída

As seguintes expressões denotam as características do sistema de coordenadas de saída. O sistema usa interpolação linear para traduzir as informações de posição de toque das unidades de superfície usadas pelo dispositivo de toque nas unidades de saída que serão relatadas para aplicativos como pixels de exibição.

output.width
A largura de saída. Para telas sensíveis ao toque (associadas a uma tela), esta é a largura da tela em pixels. Para touch pads (não associados a um display), a largura de saída é igual a raw.width , indicando que nenhuma interpolação será executada.
output.height
A altura de saída. Para telas sensíveis ao toque (associadas a uma tela), esta é a altura da tela em pixels. Para touch pads (não associados a um display), a altura de saída é igual a raw.height , indicando que nenhuma interpolação será executada.
output.diag
O comprimento diagonal do sistema de coordenadas de saída, equivalente a sqrt(output.width ^2 + output.height ^2) .

Configuração básica

O mapeador de entrada de toque usa muitas propriedades de configuração no arquivo de configuração do dispositivo de entrada para especificar valores de calibração. A tabela a seguir descreve algumas propriedades de configuração de uso geral. Todas as outras propriedades são descritas nas seções a seguir junto com os campos que são usados ​​para calibrar.

touch.deviceType

Definição: touch.deviceType = touchScreen | touchPad | pointer | default

Especifica o tipo de dispositivo de toque.

  • Se o valor for touchScreen , o dispositivo de toque é uma tela de toque associada a uma tela.

  • Se o valor for touchPad , o dispositivo de toque é um touch pad não associado a uma tela.

  • Se o valor for pointer , o dispositivo de toque será um touch pad não associado a uma tela e seus movimentos serão usados ​​para gestos indiretos de ponteiro multitoque .

  • Se o valor for default , o sistema detecta automaticamente o tipo de dispositivo de acordo com o algoritmo de classificação.

Consulte a seção Classificação para obter mais detalhes sobre como o tipo de dispositivo influencia o comportamento do dispositivo de toque.

Antes do Honeycomb, todos os dispositivos de toque eram considerados telas de toque.

touch.orientationAware

Definição: touch.orientationAware = 0 | 1

Especifica se o dispositivo de toque deve reagir às alterações de orientação de exibição.

  • Se o valor for 1 , as posições de toque relatadas pelo dispositivo de toque serão giradas sempre que a orientação da tela for alterada.

  • Se o valor for 0 , as posições de toque relatadas pelo dispositivo de toque são imunes a alterações de orientação de exibição.

O valor padrão é 1 se o dispositivo for uma tela sensível ao toque, 0 caso contrário.

O sistema distingue entre telas e telas sensíveis ao toque internas e externas. Uma tela sensível ao toque interna com reconhecimento de orientação é girada com base na orientação da tela interna. Uma tela de toque externa com reconhecimento de orientação é girada com base na orientação da tela externa.

O reconhecimento de orientação é usado para dar suporte à rotação de telas sensíveis ao toque em dispositivos como o Nexus One. Por exemplo, quando o dispositivo é girado 90 graus no sentido horário a partir de sua orientação natural, as posições absolutas dos toques são remapeadas de modo que um toque no canto superior esquerdo do sistema de coordenadas absolutas da tela sensível ao toque é relatado como um toque no canto superior esquerdo canto do sistema de coordenadas giradas da tela. Isso é feito para que os toques sejam relatados com o mesmo sistema de coordenadas que os aplicativos usam para desenhar seus elementos visuais.

Antes do Honeycomb, todos os dispositivos de toque eram considerados sensíveis à orientação.

touch.gestureMode

Definição: touch.gestureMode = pointer | spots | default

Especifica o modo de apresentação para gestos de ponteiro. Esta propriedade de configuração só é relevante quando o dispositivo de toque é do tipo ponteiro .

  • Se o valor for pointer , os gestos do touch pad são apresentados por meio de um cursor semelhante a um ponteiro do mouse.

  • Se o valor for spots , os gestos do touch pad são apresentados por uma âncora que representa o centroide do gesto e um conjunto de pontos circulares que representam a posição de dedos individuais.

O valor padrão é pointer quando a propriedade de entrada INPUT_PROP_SEMI_MT é definida, ou spots caso contrário.

Campos X e Y

Os campos X e Y fornecem informações posicionais para o centro da área de contato.

Cálculo

O cálculo é simples: as informações posicionais do driver de toque são interpoladas linearmente para o sistema de coordenadas de saída.

xScale = output.width / raw.width
yScale = output.height / raw.height

If not orientation aware or screen rotation is 0 degrees:
output.x = (raw.x - raw.x.min) * xScale
output.y = (raw.y - raw.y.min) * yScale
Else If rotation is 90 degrees:
    output.x = (raw.y - raw.y.min) * yScale
    output.y = (raw.x.max - raw.x) * xScale
Else If rotation is 180 degrees:
    output.x = (raw.x.max - raw.x) * xScale
    output.y = (raw.y.max - raw.y) * yScale
Else If rotation is 270 degrees:
    output.x = (raw.y.max - raw.y) * yScale
    output.y = (raw.x - raw.x.min) * xScale
End If

TouchMajor , TouchMinor , ToolMajor , ToolMinor , Campos de Size

Os campos TouchMajor e TouchMinor descrevem as dimensões aproximadas da área de contato em unidades de saída (pixels).

Os campos ToolMajor e ToolMinor descrevem as dimensões aproximadas da própria ferramenta em unidades de saída (pixels).

O campo Size descreve o tamanho normalizado do toque em relação ao maior toque possível que o dispositivo de toque pode detectar. O menor tamanho normalizado possível é 0,0 (sem contato ou não é mensurável) e o maior tamanho normalizado possível é 1,0 (a área do sensor está saturada).

Quando o comprimento e a largura aproximados podem ser medidos, o campo TouchMajor especifica a dimensão mais longa e o campo TouchMinor especifica a dimensão mais curta da área de contato. Quando apenas o diâmetro aproximado da área de contato puder ser medido, os campos TouchMajor e TouchMinor serão iguais.

Da mesma forma, o campo ToolMajor especifica a dimensão mais longa e o campo ToolMinor especifica a dimensão mais curta da área de seção transversal da ferramenta.

Se o tamanho do toque não estiver disponível, mas o tamanho da ferramenta estiver disponível, o tamanho da ferramenta será definido como igual ao tamanho do toque. Por outro lado, se o tamanho da ferramenta não estiver disponível, mas o tamanho do toque estiver disponível, o tamanho do toque será definido como igual ao tamanho da ferramenta.

Os dispositivos de toque medem ou informam o tamanho do toque e o tamanho da ferramenta de várias maneiras. A implementação atual suporta três tipos diferentes de medidas: diâmetro, área e caixa delimitadora geométrica em unidades de superfície.

touch.size.calibration

Definição: touch.size.calibration = none | geometric | diameter | area | default

Especifica o tipo de medida usado pelo driver de toque para relatar o tamanho do toque e o tamanho da ferramenta.

  • Se o valor for none , o tamanho será definido como zero.

  • Se o valor for geometric , supõe-se que o tamanho seja especificado nas mesmas unidades de superfície que a posição, portanto, é dimensionado da mesma maneira.

  • Se o valor for diameter , assume-se que o tamanho é proporcional ao diâmetro (largura) do toque ou da ferramenta.

  • Se o valor for area , assume-se que o tamanho é proporcional à área do toque ou da ferramenta.

  • Se o valor for default , o sistema usará a calibração geometric se o eixo raw.touchMajor ou raw.toolMajor estiver disponível, caso contrário, usará none calibração.

touch.size.scale

Definição: touch.size.scale = <um número de ponto flutuante não negativo>

Especifica um fator de escala constante usado na calibração.

O valor padrão é 1.0 .

touch.size.bias

Definição: touch.size.bias = <um número de ponto flutuante não negativo>

Especifica um valor de polarização constante usado na calibração.

O valor padrão é 0.0 .

touch.size.isSummed

Definição: touch.size.isSummed = 0 | 1

Especifica se o tamanho é relatado como a soma dos tamanhos de todos os contatos ativos ou é relatado individualmente para cada contato.

  • Se o valor for 1 , o tamanho informado será dividido pelo número de contatos antes do uso.

  • Se o valor for 0 , o tamanho informado será usado como está.

O valor padrão é 0 .

Alguns dispositivos de toque, particularmente os dispositivos "Semi-MT", não conseguem distinguir as dimensões individuais de vários contatos, portanto, eles relatam uma medida de tamanho que representa sua área ou largura total. Esta propriedade só deve ser definida como 1 para tais dispositivos. Em caso de dúvida, defina este valor para 0 .

Cálculo

O cálculo dos TouchMajor , TouchMinor , ToolMajor , ToolMinor e Size depende dos parâmetros de calibração especificados.

If raw.touchMajor and raw.toolMajor are available:
    touchMajor = raw.touchMajor
    touchMinor = raw.touchMinor
    toolMajor = raw.toolMajor
    toolMinor = raw.toolMinor
Else If raw.touchMajor is available:
    toolMajor = touchMajor = raw.touchMajor
    toolMinor = touchMinor = raw.touchMinor
Else If raw.toolMajor is available:
    touchMajor = toolMajor = raw.toolMajor
    touchMinor = toolMinor = raw.toolMinor
Else
    touchMajor = toolMajor = 0
    touchMinor = toolMinor = 0
    size = 0
End If

size = avg(touchMajor, touchMinor)

If touch.size.isSummed == 1:
    touchMajor = touchMajor / numberOfActiveContacts
    touchMinor = touchMinor / numberOfActiveContacts
    toolMajor = toolMajor / numberOfActiveContacts
    toolMinor = toolMinor / numberOfActiveContacts
    size = size / numberOfActiveContacts
End If

If touch.size.calibration == "none":
    touchMajor = toolMajor = 0
    touchMinor = toolMinor = 0
    size = 0
Else If touch.size.calibration == "geometric":
    outputScale = average(output.width / raw.width, output.height / raw.height)
    touchMajor = touchMajor * outputScale
    touchMinor = touchMinor * outputScale
    toolMajor = toolMajor * outputScale
    toolMinor = toolMinor * outputScale
Else If touch.size.calibration == "area":
    touchMajor = sqrt(touchMajor)
    touchMinor = touchMajor
    toolMajor = sqrt(toolMajor)
    toolMinor = toolMajor
Else If touch.size.calibration == "diameter":
    touchMinor = touchMajor
    toolMinor = toolMajor
End If

If touchMajor != 0:
    output.touchMajor = touchMajor * touch.size.scale + touch.size.bias
Else
    output.touchMajor = 0
End If

If touchMinor != 0:
    output.touchMinor = touchMinor * touch.size.scale + touch.size.bias
Else
    output.touchMinor = 0
End If

If toolMajor != 0:
    output.toolMajor = toolMajor * touch.size.scale + touch.size.bias
Else
    output.toolMajor = 0
End If

If toolMinor != 0:
    output.toolMinor = toolMinor * touch.size.scale + touch.size.bias
Else
    output.toolMinor = 0
End If

output.size = size

Campo de Pressure

O campo Pressure descreve a pressão física aproximada aplicada ao dispositivo de toque como um valor normalizado entre 0,0 (sem toque) e 1,0 (força total).

Uma pressão zero indica que a ferramenta está pairando.

touch.pressure.calibration

Definição: touch.pressure.calibration = none | physical | amplitude | default

Especifica o tipo de medição usado pelo driver de toque para relatar a pressão.

  • Se o valor for none , a pressão é desconhecida, portanto, é definida como 1,0 ao tocar e 0,0 ao pairar.

  • Se o valor for physical , assume-se que o eixo de pressão mede a intensidade física real da pressão aplicada ao touch pad.

  • If the value is amplitude , the pressure axis is assumed to measure the signal amplitude, which is related to the size of the contact and the pressure applied.

  • If the value is default , the system uses the physical calibration if the pressure axis available, otherwise uses none .

touch.pressure.scale

Definition: touch.pressure.scale = <a non-negative floating point number>

Specifies a constant scale factor used in the calibration.

The default value is 1.0 / raw.pressure.max .

Calculation

The calculation of the Pressure field depends on the specified calibration parameters.

If touch.pressure.calibration == "physical" or "amplitude":
    output.pressure = raw.pressure * touch.pressure.scale
Else
    If hovering:
        output.pressure = 0
    Else
        output.pressure = 1
    End If
End If

Orientation and Tilt Fields

The Orientation field describes the orientation of the touch and tool as an angular measurement. An orientation of 0 indicates that the major axis is oriented vertically, -PI/2 indicates that the major axis is oriented to the left, PI/2 indicates that the major axis is oriented to the right. When a stylus tool is present, the orientation range may be described in a full circle range from -PI or PI .

The Tilt field describes the inclination of the tool as an angular measurement. A tilt of 0 indicates that the tool is perpendicular to the surface. A tilt of PI/2 indicates that the tool is flat on the surface.

touch.orientation.calibration

Definition: touch.orientation.calibration = none | interpolated | vector | default

Specifies the kind of measurement used by the touch driver to report the orientation.

  • If the value is none , the orientation is unknown so it is set to 0.

  • If the value is interpolated , the orientation is linearly interpolated such that a raw value of raw.orientation.min maps to -PI/2 and a raw value of raw.orientation.max maps to PI/2 . The center value of (raw.orientation.min + raw.orientation.max) / 2 maps to 0 .

  • If the value is vector , the orientation is interpreted as a packed vector consisiting of two signed 4-bit fields. This representation is used on Atmel Object Based Protocol parts. When decoded, the vector yields an orientation angle and confidence magnitude. The confidence magnitude is used to scale the size information, unless it is geometric.

  • If the value is default , the system uses the interpolated calibration if the orientation axis available, otherwise uses none .

Calculation

The calculation of the Orientation and Tilt fields depends on the specified calibration parameters and available input.

If touch.tiltX and touch.tiltY are available:
    tiltXCenter = average(raw.tiltX.min, raw.tiltX.max)
    tiltYCenter = average(raw.tiltY.min, raw.tiltY.max)
    tiltXAngle = (raw.tiltX - tiltXCenter) * PI / 180
    tiltYAngle = (raw.tiltY - tiltYCenter) * PI / 180
    output.orientation = atan2(-sin(tiltXAngle), sinf(tiltYAngle))
    output.tilt = acos(cos(tiltXAngle) * cos(tiltYAngle))
Else If touch.orientation.calibration == "interpolated":
    center = average(raw.orientation.min, raw.orientation.max)
    output.orientation = PI / (raw.orientation.max - raw.orientation.min)
    output.tilt = 0
Else If touch.orientation.calibration == "vector":
    c1 = (raw.orientation & 0xF0) >> 4
    c2 = raw.orientation & 0x0F

    If c1 != 0 or c2 != 0:
        If c1 >= 8 Then c1 = c1 - 16
        If c2 >= 8 Then c2 = c2 - 16
        angle = atan2(c1, c2) / 2
        confidence = sqrt(c1*c1 + c2*c2)

        output.orientation = angle

        If touch.size.calibration == "diameter" or "area":
            scale = 1.0 + confidence / 16
            output.touchMajor *= scale
            output.touchMinor /= scale
            output.toolMajor *= scale
            output.toolMinor /= scale
        End If
    Else
        output.orientation = 0
    End If
    output.tilt = 0
Else
    output.orientation = 0
    output.tilt = 0
End If

If orientation aware:
    If screen rotation is 90 degrees:
        output.orientation = output.orientation - PI / 2
    Else If screen rotation is 270 degrees:
        output.orientation = output.orientation + PI / 2
    End If
End If

Distance Field

The Distance field describes the distance between the tool and the touch device surface. A value of 0.0 indicates direct contact and larger values indicate increasing distance from the surface.

touch.distance.calibration

Definition: touch.distance.calibration = none | scaled | default

Specifies the kind of measurement used by the touch driver to report the distance.

  • If the value is none , the distance is unknown so it is set to 0.

  • If the value is scaled , the reported distance is multiplied by a constant scale factor.

  • If the value is default , the system uses the scaled calibration if the distance axis available, otherwise uses none .

touch.distance.scale

Definition: touch.distance.scale = <a non-negative floating point number>

Specifies a constant scale factor used in the calibration.

The default value is 1.0 .

Calculation

The calculation of the Distance field depends on the specified calibration parameters.

If touch.distance.calibration == "scaled":
    output.distance = raw.distance * touch.distance.scale
Else
    output.distance = 0
End If

Example

# Input device configuration file for a touch screen that supports pressure,
# size and orientation.  The pressure and size scale factors were obtained
# by measuring the characteristics of the device itself and deriving
# useful approximations based on the resolution of the touch sensor and the
# display.
#
# Note that these parameters are specific to a particular device model.
# Different parameters will need to be used for other devices.

# Basic Parameters
touch.deviceType = touchScreen
touch.orientationAware = 1

# Size
# Based on empirical measurements, we estimate the size of the contact
# using size = sqrt(area) * 28 + 0.
touch.size.calibration = area
touch.size.scale = 28
touch.size.bias = 0
touch.size.isSummed = 0

# Pressure
# Driver reports signal strength as pressure.
#
# A normal index finger touch typically registers about 80 signal strength
# units although we don't expect these values to be accurate.
touch.pressure.calibration = amplitude
touch.pressure.scale = 0.0125

# Orientation
touch.orientation.calibration = vector

Compatibility Notes

The configuration properties for touch devices changed significantly in Android Ice Cream Sandwich 4.0. All input device configuration files for touch devices must be updated to use the new configuration properties.

Older touch device drivers may also need to be updated.

Virtual Key Map Files

Touch devices are often used to implement virtual keys.

There are several ways of doing this, depending on the capabilities of the touch controller. Some touch controllers can be directly configured to implement soft keys by setting firmware registers. Other times it is desirable to perform the mapping from touch coordinates to key codes in software.

When virtual keys are implemented in software, the kernel must export a virtual key map file called virtualkeys.<devicename> as a board property. For example, if the touch screen device drivers reports its name as "touchyfeely" then the virtual key map file must have the path /sys/board_properties/virtualkeys.touchyfeely .

A virtual key map file describes the coordinates and Linux key codes of virtual keys on the touch screen.

In addition to the virtual key map file, there must be a corresponding key layout file and key character map file to map the Linux key codes to Android key codes and to specify the type of the keyboard device (usually SPECIAL_FUNCTION ).

Syntax

A virtual key map file is a plain text file consisting of a sequence of virtual key layout descriptions either separated by newlines or by colons.

Comment lines begin with '#' and continue to the end of the line.

Each virtual key is described by 6 colon-delimited components:

  • 0x01 : A version code. Must always be 0x01 .
  • <Linux key code>: The Linux key code of the virtual key.
  • <centerX>: The X pixel coordinate of the center of the virtual key.
  • <centerY>: The Y pixel coordinate of the center of the virtual key.
  • <width>: The width of the virtual key in pixels.
  • <height>: The height of the virtual key in pixels.

All coordinates and sizes are specified in terms of the display coordinate system.

Here is a virtual key map file all written on one line.

# All on one line
0x01:158:55:835:90:55:0x01:139:172:835:125:55:0x01:102:298:835:115:55:0x01:217:412:835:95:55

The same virtual key map file can also be written on multiple lines.

# One key per line
0x01:158:55:835:90:55
0x01:139:172:835:125:55
0x01:102:298:835:115:55
0x01:217:412:835:95:55

In the above example, the touch screen has a resolution of 480x800. Accordingly, all of the virtual keys have a <centerY> coordinate of 835, which is a little bit below the visible area of the touch screen.

The first key has a Linux scan code of 158 ( KEY_BACK ), centerX of 55 , centerY of 835 , width of 90 and height of 55 .

Example

Virtual key map file: /sys/board_properties/virtualkeys.touchyfeely .

0x01:158:55:835:90:55
0x01:139:172:835:125:55
0x01:102:298:835:115:55
0x01:217:412:835:95:55

Key layout file: /system/usr/keylayout/touchyfeely.kl .

key 158 BACK
key 139 MENU
key 172 HOME
key 217 SEARCH

Key character map file: /system/usr/keychars/touchyfeely.kcm .

type SPECIAL_FUNCTION

Indirect Multi-touch Pointer Gestures

In pointer mode, the system interprets the following gestures:

  1. Single finger tap: click.

  2. Single finger motion: move the pointer.

  3. Single finger motion plus button presses: drag the pointer.

  4. Two finger motion both fingers moving in the same direction: drag the area under the pointer in that direction. The pointer itself does not move.

  5. Two finger motion both fingers moving towards each other or apart in different directions: pan/scale/rotate the area surrounding the pointer. The pointer itself does not move.

  6. Multiple finger motion: freeform gesture.

Further Reading

  1. Linux multi-touch protocol
  2. ENAC list of available multitouch devices on Linux