Windows 7開發：多點觸摸之WM_TOUCH - 本機（動手實驗）

目標

在本動手實驗中，我們將學習如何管理手勢事件，包括：

• 理解使用手勢事件操作對象的含義

• 檢查多點觸摸 硬件是否存在及其就緒情況

• 從手勢 Windows Message 中提取信息

系統要求

要完成本實驗，必須擁有以下工具：

• Microsoft Visual Studio 2008 SP1

• Windows 7

• Windows 7 SDK

• 一台多點觸摸硬件設備

引言

要創建多點觸摸驅動的應用程序，有 3 種方法可供 選擇：“好”、“出色”或“最佳”方法。

“好”方法是這些方法中最簡單的。設計應用程序用戶界面時 應該將觸摸能力考慮在內。可以使用大量基於 Win32 的簡單工具構建一種自然的 界面，以提供更出色的用戶體驗。滾動等觸摸能力來自於 Win32 控件，無需額外 的工作。例如，現在嘗試使用手指滾動您正在閱讀的文檔！這就是“好 ”方法。“出色”方法讓系統接收各種低級觸摸事件，並獲取系 統對這些事件的探索結果。例如，如果用戶在屏幕上做出一個旋轉動作，系統將 發出一個帶有旋轉角度的旋轉手勢。盡管“出色”方法易於使用，但 它具有自身的局限性。使用手勢無法同時實現旋轉、平移和縮放。您也無法同時 處理多個基於不同觸摸方式的操作。例如，兩個用戶操作窗口的不同區域。

“最佳”方法是讀取低級觸摸事件，將其作為應用程序的輸入。 “Piano”等應用程序或可供用戶同時操作的多個滑塊等復雜控件都是 不錯的例子。運行 MS Paint，從工具箱中選擇一個繪制工具，然後使用您的 4 根手指進行繪制（如果硬件支持）：

本動手實驗將模仿新的 MS Paint 多點觸摸繪畫特性。我們將使用“最 佳”方法，即讀取並使用原始的觸摸事件，進行低級 WM_TOUCH Multi- touch 消息解碼。

關於 Multi-touch Scratchpad 應用程序

Multi-touch Scratchpad 應用程序提供了一個簡單的窗口，支持使用多 個手指同時繪制連續的線條。在 HOL 文件夾中可以找到本實驗的每項任務所對應 的項目。Starter 文件夾包含實驗需要的文件。本實驗的完成版本位於 Final 文 件夾中。

練習 #1 – 開發多點觸摸應用程序

任務 1 – 創建 Win32 應用程序

1.啟動 Visual Studio 2008 SP1

2.選擇一個新的 C++ Win32 應用程序項目：

3.編譯並運行！

4.我們將使用屬於 Windows 7 的 API 和宏。在 targetver.h 頭文件中將 WINVER 和 _WIN32_WINNT 定義更改為 0x0601

C++

#ifndef　WINVER　//Specifies　that　the　 minimum　required　platform　is　Windows　7
#define　WINVER　 0x0601　　　　　　　　　
#endif

#ifndef　_WIN32_WINNT　 //Specifies　that　the　minimum　required　platform　is　Win　7
#define　_WIN32_WINNT　0x0601　　　
#endif

5.編譯並 運行！

任務 2 – 檢查多點觸摸硬件是否存在及其就緒情況

1.我們將開發的應用程序需要一個啟用了觸摸功能的設備。在調用 _tWinMain() 中的 InitInstance() 之前，添加以下代碼來檢查硬件的觸摸功能 及就緒情況：

C++

BYTE　digitizerStatus　=　(BYTE) GetSystemMetrics(SM_DIGITIZER);
if　((digitizerStatus　&　 (0x80　+　0x40))　==　0)　//Stack　Ready　+　MultiTouch
{
　 　MessageBox(0,　L"No　touch　support　is　currently　availible",　 L"Error",　MB_OK);
　return　1;
　}

BYTE　nInputs 　=　(BYTE)GetSystemMetrics(SM_MAXIMUMTOUCHES);
wsprintf(szTitle, 　L"%s　-　%d　touch　inputs",　szTitle,　nInputs);

2.可以 看到，除了檢查觸摸功能可用性和就緒情況，我們還會找到硬件支持的觸摸輸入 數量。

3.編譯並運行！

任務 3 – 將筆畫源和頭文件添加到項目中，然後使用手指繪制線條

我們想要使用手指作為多點鼠標設備。我們希望觸摸屏幕的每個手指都能 繪制一條線。為此，我們將使用兩個筆畫集合。一個集合保存完成的筆畫（線） ，另一個集合保存正在繪制的線。觸摸屏幕的每個手指向 g_StrkColDrawing 集 合中的一個筆畫添加點。當手指離開屏幕時，我們將該手指的筆畫從 g_StrkColDrawing 移動到 g_StrkColFinished 集合。在 WM_PAINT 上繪制兩個 集合。

1.在 Starter 文件夾中可以找到兩個文件：Stroke.h 和 Stroke.cpp。將它 們復制到項目文件夾，使用“Add Existing item…” 將它們添加到項目中。

2.在 MTScratchpadWMTouch.cpp 文件開頭添加一 行：#include "Stroke.h"

C++

#include 　"Stroke.h"

3.在 mtGesture.cpp 文件開頭的 //Global Variables: 部分添加一個全局變量定義：

C++

CStrokeCollection　g_StrkColFinished;　//　The　 user　finished　entering　strokes.
　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//　The　user　lifted　his　 or　her　finger.
CStrokeCollection　g_StrkColDrawing;　//　The　 Strokes　collection　the　user　is
　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//　currently　 drawing.

4.將以下行添加到 WndProc() 中，注意 WM_already PAINT 已經由應用程序向導創建：

C++

case　WM_PAINT:
　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　hdc　=　BeginPaint(hWnd,　 &ps);
　//　Full　redraw:　draw　complete　collection　of　 finished　strokes　and
　　　　　　　　　　　　//　also　all　the 　strokes　that　are　currently　in　drawing.
　　　　　　　　　　 　　　g_StrkColFinished.Draw(hdc);
　g_StrkColDrawing.Draw (hdc);
　EndPaint(hWnd,　&ps);
　break;

5.現 在可以啟用 WM_TOUCH 消息了。默認情況下，窗口會接收 WM_GESTURE 消息。要 切換到低級 WM_TOUCH 消息，需要調用 RegisterTouchWindow() API。將以下代 碼添加到 InitInstance() 函數中 ShowWindow() 調用之前：

C++

//　Register　the　application　window　for　 receiving　multi-touch　input.
if　(!RegisterTouchWindow(hWnd,　 0))
{
　　　MessageBox(hWnd,　
　　　　　　L"Cannot　 register　application　window　for　touch　input",　L"Error",　 MB_OK);
　return　FALSE;
　}

6.我們要求 Windows 發送 WM_TOUCH 消息。WM_TOUCH 消息比較特殊。除非要求系統不收集消息中的多 點觸摸事件（參見 TWF_FINETOUCH 參數），否則您將得到消息中的所有觸摸點。 這是合理的，因為用戶在同時通過多個觸摸點觸摸屏幕。將以下行添加到 WndProc() 函數中：

C++

case　WM_TOUCH:
{
　　　　//　A　WM_TOUCH 　message　can　contain　several　messages　from　different　 contacts
　　　//　packed　together.
　　　　unsigned　int　 numInputs　=　(int)　wParam;　//Number　of　actual　contact　 messages
　　　　TOUCHINPUT*　ti　=　new　TOUCHINPUT[numInputs];　 //　Allocate　the　storage　for
　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//the　 parameters　of　the　per-
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//contact　 messages

　　　　//　Unpack　message　parameters　into　the 　array　of　TOUCHINPUT　structures,　each
　　　//　representing 　a　message　for　one　single　contact.
　　　　if　 (GetTouchInputInfo((HTOUCHINPUT)lParam,　numInputs,　ti,
　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　sizeof(TOUCHINPUT)))
　　　　 {
　　　　　　　　//　For　each　contact,　dispatch　the　message 　to　the　appropriate　message
　　　　　　　//　handler.
　 　　　　　　　for(unsigned　int　i=0;　i<numInputs;　++i)
　　 　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　if　(ti[i].dwFlags　&　 TOUCHEVENTF_DOWN)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　 　　　　　　　　OnTouchDownHandler(hWnd,　ti[i]);
　}
　　　 　　　　　　　　　else　if　(ti[i].dwFlags　&　TOUCHEVENTF_MOVE)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　 OnTouchMoveHandler(hWnd,　ti[i]);
　}
　　　　　　　　　　　 　else　if　(ti[i].dwFlags　&　TOUCHEVENTF_UP)
　　　　　　　 　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　OnTouchUpHandler(hWnd, 　ti[i]);
　}
　　　　　　　　}
　　　　}
　　　　 CloseTouchInputHandle((HTOUCHINPUT)lParam);
　delete　[]　ti;
　}
break;

7.wParam 保存 WM_TOUCH 消息中包含的觸摸輸入數量。GetTouchInputInfo() API 使用每個觸摸點的觸摸信息填充 TOUCHINPUT 數組。從 TOUCHINPUT 數組提 取完數據之後，您需要調用 CloseTouchInputHandle() 來釋放系統資源。下面是 TOUCHINPUT 結構的定義：

C++　 (Extracted from WinUser.h)

typedef　struct　tagTOUCHINPUT　{
　　　　LONG　x;
　LONG　y;
　HANDLE　hSource;
　DWORD　dwID;
　DWORD　 dwFlags;
　DWORD　dwMask;
　DWORD　dwTime;
　ULONG_PTR　 dwExtraInfo;
　DWORD　cxContact;
　DWORD　cyContact;
　} 　TOUCHINPUT,　*PTOUCHINPUT;
typedef　TOUCHINPUT　const　*　 PCTOUCHINPUT;

/*
　*　Conversion　of　touch　input　 coordinates　to　pixels
　*/
#define　TOUCH_COORD_TO_PIXEL(l) 　　　　　　　　　((l)　/　100)

/*
　*　Touch　input　 flag　values　(TOUCHINPUT.dwFlags)
　*/
#define　 TOUCHEVENTF_MOVE　　　　　　　　　　　　0x0001
#define　 TOUCHEVENTF_DOWN　　　　　　　　　　　　0x0002
#define　 TOUCHEVENTF_UP　　　　　　　　　　　　　　0x0004

我們主要 關注 TOUCHINPUT 結構中的 4 個參數：x 和 y 是觸摸位置的屏幕乘以 100 後的 值。這意味著我們需要將每個坐標值除以 100（或使用 TOUCH_COORD_TO_PIXEL() 　 宏）並調用 ScreenToClient() 來轉換為窗口坐標體系。請注意，如果屏幕設 置為高 DPI（大於 96 DPI），您可能還需要將坐標值除以 96 並乘以當前 DPI。 為了簡單起見，我們在應用程序中跳過這一步。其他兩個參數是 dwID 和 dwFlags。dwFlags 告訴我們觸摸輸入的類型：向下、移動或向上。在我們的應用 程序中，TOUCHEVENTF_DOWN 開始一個新筆畫，TOUCHEVENTF_MOVE 將另一個點添 加到現有筆畫中，而 TOUCHEVENTF_UP 完成一個筆畫並將其移動到 g_StrkColFinished 集合。最後一個參數是 dwID，這是觸摸輸入標識符。但手指 首次觸摸屏幕時，會生成一個與該手指相關聯的唯一觸摸 ID。以後來自該手指的 所有觸摸輸入都具有相同的唯一 ID，直到最後的 TOUCHEVENTF_UP 輸入。當手指 離開屏幕時，該 ID 被釋放並可重用為後來觸摸屏幕的其他手指的唯一 ID。現在 我們來處理觸摸輸入，將以下函數添加到 WndProc() 函數之前：

C++

//　Returns　color　for　the　newly　started　 stroke.
//　in:
//　　　　　　bPrimaryContact　　　　　flag, 　whether　the　contact　is　the　primary　contact
//　returns:
//　　　　　　COLORREF,　color　of　the　stroke
COLORREF　 GetTouchColor(bool　bPrimaryContact)
{
　　　　static　int　 s_iCurrColor　=　0;　　　　//　Rotating　secondary　color　index
　　　　static　COLORREF　s_arrColor[]　=　　//　Secondary　colors　 array
　　　　{
　　　　　　　　RGB(255,　0,　0),　　　　　　 　　　　　　　//　Red
　　　　　　　　RGB(0,　255,　0),　　　　　 　　　　　　　　//　Green
　　　　　　　　RGB(0,　0,　255),　　　 　　　　　　　　　　//　Blue
　　　　　　　　RGB(0,　255,　255),　 　　　　　　　　　　//　Cyan
　　　　　　　　RGB(255,　0,　255),　 　　　　　　　　　　//　Magenta
　　　　　　　　RGB(255,　255,　0) 　　　　　　　　　　　　//　Yellow
　　　　};

　　　　 COLORREF　color;
　if　(bPrimaryContact)
　　　　{
　　 　　　　　　//　The　application　renders　the　primary　contact　in　 black.
　　　　　　　　color　=　RGB(0,0,0);　　　　　　　　　//　 Black
　　　　}
　　　　else
　　　　{
　　　　　　 　　//　Take　the　current　secondary　color.
　　　　　　　　 color　=　s_arrColor[s_iCurrColor];

　　　　　　　　//　Move 　to　the　next　color　in　the　array.
　　　　　　　　 s_iCurrColor　=　(s_iCurrColor　+　1)　%
　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(sizeof(s_arrColor)/sizeof (s_arrColor[0]));
　}
　　　　return　color;
　}

//　Extracts　contact　point　in　client　area　coordinates　 (pixels)　from　a　
//　TOUCHINPUT　structure.
//　in:
//　　　　　　hWnd　　　　　　　　window　handle
//　　　　　　 ti　　　　　　　　　　TOUCHINPUT　structure　(info　about　contact)
//　returns:
//　　　　　　POINT　with　contact　coordinates
POINT　GetTouchPoint(HWND　hWnd,　const　TOUCHINPUT&　ti)
{
　　　　POINT　pt;
　pt.x　=　TOUCH_COORD_TO_PIXEL (ti.x);
　pt.y　=　TOUCH_COORD_TO_PIXEL(ti.y);
　 ScreenToClient(hWnd,　&pt);
　return　pt;
　}

//　Handler　for　touch-down　input.
//　in:
//　　　　　　 hWnd　　　　　　　　window　handle
//　　　　　　ti　　　　　　　 　　　TOUCHINPUT　structure　(info　about　contact)
void　 OnTouchDownHandler(HWND　hWnd,　const　TOUCHINPUT&　ti)
{
　　　　//　Create　a　new　stroke,　add　a　point,　and　assign　a　 color　to　it.
　　　　CStroke　strkNew;
　POINT　p　=　 GetTouchPoint(hWnd,　ti);

　　　　strkNew.AddPoint(p);
　strkNew.SetColor(GetTouchColor((ti.dwFlags　&　 TOUCHEVENTF_PRIMARY)　!=　0));
　strkNew.SetId(ti.dwID);

　　　　//　Add　the　new　stroke　to　the　collection　of　strokes　 being　drawn.
　　　　g_StrkColDrawing.AddStroke(strkNew);
　 }

//　Handler　for　touch-move　input.
//　in:
// 　　　　　　hWnd　　　　　　　　window　handle
//　　　　　　ti　 　　　　　　　　　TOUCHINPUT　structure　(info　about　contact)
void　OnTouchMoveHandler(HWND　hWnd,　const　TOUCHINPUT&　ti)
{
　　　　//　Find　the　stroke　in　the　collection　of　the　 strokes　being　drawn.
　　　　int　iStrk　=　 g_StrkColDrawing.FindStrokeById(ti.dwID);
　POINT　p　=　 GetTouchPoint(hWnd,　ti);

　　　　//　Add　the　contact　 point　to　the　stroke.
　　　　g_StrkColDrawing[iStrk].AddPoint (p);

　　　　//　Partial　redraw:　redraw　only　the　last　 line　segment.
　　　　HDC　hDC　=　GetDC(hWnd);
　 g_StrkColDrawing[iStrk].DrawLast(hDC);
　ReleaseDC(hWnd,　hDC);
　}

//　Handler　for　touch-up　message.
//　in:
//　　　　　　hWnd　　　　　　　　window　handle
//　　　　　　 ti　　　　　　　　　　TOUCHINPUT　structure　(info　about　contact)
void　OnTouchUpHandler(HWND　hWnd,　const　TOUCHINPUT&　ti)
{

　　　　//　Find　the　stroke　in　the　collection　of　 the　strokes　being　drawn.
　　　　int　iStrk　=　 g_StrkColDrawing.FindStrokeById(ti.dwID);

　　　　//　Add　 the　finished　stroke　to　the　collection　of　finished　strokes.
　　　　g_StrkColFinished.AddStroke(g_StrkColDrawing[iStrk]);

　　　　//　Remove　finished　stroke　from　the　collection　of 　strokes　being　drawn.
　　　　g_StrkColDrawing.RemoveStroke (iStrk);

　　　　//　Redraw　the　window.
　　　　 InvalidateRect(hWnd,　NULL,　FALSE);
　}　

8.為了使繪 制的筆畫顯得更有意思，我們為每個唯一 ID 挑選了一種不同的顏色。主觸摸手 指是第一個觸摸屏幕的手指。它是一種特殊的輸入，因為它充當著鼠標指針。我 們為這個手指的 ID 選擇了黑色。編譯應用程序並運行！現在您可以觸摸屏幕了 ！

小結

在本實驗中，我們學習了如何使用低級 WM_TOUCH 消息。 您了解了如何檢查是否存在多點觸摸設備；學習了如何配置一個窗口來獲得 WM_TOUCH 消息，如何從消息提取輸入，以及系統如何將觸摸 ID 與觸摸輸入相關 聯。