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嵌入式汽車系統(tǒng)中的 GUI 導(dǎo)航

發(fā)布時間:2023-08-10 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】汽車計算機(jī)的設(shè)計者明白,駕駛員只能看儀表板顯示屏幾秒鐘。由于汽車計算機(jī)的操作員也可能正在開車,因此汽車計算機(jī)給計算世界帶來了新的安全問題。


汽車計算機(jī)的設(shè)計者明白,駕駛員只能看儀表板顯示屏幾秒鐘。由于汽車計算機(jī)的操作員也可能正在開車,因此汽車計算機(jī)給計算世界帶來了新的安全問題。

在為嵌入式板載系統(tǒng)創(chuàng)建圖形用戶界面 (GUI) 時,您必須考慮許多不斷發(fā)展的設(shè)計問題。為了使駕駛員能夠快速瀏覽屏幕,顯示內(nèi)容必須明確、明顯且數(shù)量有限??刂茖拥目蚣軕?yīng)該簡單,這樣驅(qū)動程序就不會迷失在結(jié)構(gòu)中。

嵌入式顯示器中經(jīng)常使用的線條圖和簡單的窗口輪廓不足以為您的 GUI 提供獨(dú)特的、定制的外觀和感覺。

一線汽車供應(yīng)商需要能夠使用生產(chǎn)的定制圖形和獨(dú)特的字體,以幫助區(qū)分其產(chǎn)品品牌并創(chuàng)造精美的外觀和感覺。顯示增強(qiáng)型嵌入式技術(shù)使您可以編寫應(yīng)用程序行為,并將應(yīng)用程序的特定外觀應(yīng)用于面向品牌的主題,例如目前在 MP3 音樂播放器中實(shí)現(xiàn)的“皮膚”概念。

汽車界面設(shè)計的另一個關(guān)鍵是能夠使用快速響應(yīng)的用戶輸入模式,例如觸摸屏和語音技術(shù)。

為了創(chuàng)建具有使用儀表板顯示屏的 GUI 的實(shí)用且適銷對路的嵌入式汽車應(yīng)用程序,您必須能夠成功解決所有這些問題。

直到近,現(xiàn)有的面向?qū)ο蟮?Java GUI 框架還沒有充分滿足這些嵌入式需求。然而,現(xiàn)在有一個 GUI 框架專門為開發(fā)人員提供一種經(jīng)典的面向?qū)ο蟮姆绞絹頌榍度胧?Java 應(yīng)用程序創(chuàng)建圖形界面。

OO GUI 框架的結(jié)構(gòu)

任何 GUI 系統(tǒng)的基本構(gòu)建塊的一個示例是 IBM VisualAge Micro Edition MicroView 框架中的 Application 類。Application 類創(chuàng)建并布局由任意數(shù)量的視圖/控制器對組成的屏幕,這些視圖/控制器對在顯示設(shè)備上呈現(xiàn)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。要通過視圖呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)在模型類中定義,這使應(yīng)用程序本身相對獨(dú)立于數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。向用戶呈現(xiàn)或從用戶呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)填充這些模型,這些模型控制視圖的狀態(tài)。


嵌入式汽車系統(tǒng)中的 GUI 導(dǎo)航
圖 1:從對象被放置在屏幕上并被個人查看到個人響應(yīng)和屏幕更新之間發(fā)生的事件。


ApplicationManager 類協(xié)調(diào)用戶對各種模塊化、開發(fā)人員定義的應(yīng)用程序的導(dǎo)航,這些應(yīng)用程序保存在其注冊表中。ApplicationManager 根據(jù)需要在屏幕上打開和關(guān)閉應(yīng)用程序,并協(xié)調(diào)設(shè)備中所有應(yīng)用程序的視圖創(chuàng)建。

MicroView 應(yīng)用程序始終與一個視圖關(guān)聯(lián),該視圖是 MicroViews ContainerView 類的實(shí)例;該視圖又包含構(gòu)成應(yīng)用程序視覺布局的其他視圖。ApplicationManager 還包含一個ScreenApplication,它是其余應(yīng)用程序擴(kuò)展的根對象。

為了構(gòu)建一個 GUI 系統(tǒng),您必須首先定義必要的應(yīng)用程序類,以及所有必需的模型、視圖和控制器對象(模型控制視圖的狀態(tài))。模型、視圖和控制器對象是通過創(chuàng)建默認(rèn) MicroView 框架類的新實(shí)例來定義的。

對于復(fù)雜的 GUI 系統(tǒng),您還可以創(chuàng)建自定義的模型、視圖和控制器類。默認(rèn)視圖包括按鈕視圖、拉貝視圖、列表視圖和段落視圖等。默認(rèn)控制器包括按鈕控制器、鍵盤控制器和菜單控制器。

除了創(chuàng)建視圖/控制器對并將它們放置在設(shè)備屏幕上之外,每個應(yīng)用程序還實(shí)現(xiàn)必要的偵聽器接口,以響應(yīng)通過操作(即更改模型和視圖類的狀態(tài)的操作)發(fā)送到這些控制器/控制器類的用戶輸入事件)。然后這些操作作為消息傳遞給應(yīng)用程序。

MicroView 應(yīng)用程序與大多數(shù)常見的 GUI 系統(tǒng)一樣,使用基于事件的機(jī)制來指導(dǎo)用戶和應(yīng)用程序之間的交互。MicroView 事件系統(tǒng)本質(zhì)上類似于作為標(biāo)準(zhǔn) Java 開發(fā)工具包 (JDKTM) 一部分的 AWT 庫中公開的基于委托的事件模型。

在 MicroView 事件處理模型中,Application 類的實(shí)例為它們需要處理的每種事件類型實(shí)現(xiàn)偵聽器接口。當(dāng)具有已注冊偵聽器的事件來自底層輸入系統(tǒng)時,該事件將被路由到該類進(jìn)行處理。

在標(biāo)準(zhǔn) AWT 基于委托的事件模型中,事件從源對象傳播到偵聽器以進(jìn)行處理,以響應(yīng)某些用戶交互。在 MicroView 框架(如標(biāo)準(zhǔn) AWT 委托事件模型中)中,事件源通常是 UI 組件,偵聽器是 Application 對象,該對象根據(jù)應(yīng)用程序的特定需求實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)膫陕犉鹘涌凇?br style="padding: 0px; margin: 0px auto;"/>
在模型/視圖/控制器(MVC)范例的 MicroView 實(shí)現(xiàn)中,控制器充當(dāng)應(yīng)用程序和底層事件子系統(tǒng)之間的中介;因此,MicroView 框架中的事件類型要么是 com.events.events 的直接后代,要么是間接后代。IBM。伊維奧加斯??刂破魇录?。

每個事件都是從其源創(chuàng)建的,并由輸入組件子系統(tǒng)路由到充當(dāng)偵聽器部分的應(yīng)用程序?qū)ο?,以及基于所請求的特定類型的用戶交互的相?yīng)事件的實(shí)例。

憑借相應(yīng)偵聽器接口中指定的一個或多個方法的實(shí)現(xiàn),偵聽器對象(在本例中為應(yīng)用程序?qū)ο螅┛赡軙阅撤N有意義的方式響應(yīng)事件。此時,輸入組件通過返回值通知該特定偵聽器對象是否消耗了此事件,并且輸入組件繼續(xù)響應(yīng)用戶交互,對每個被認(rèn)為感興趣的事件重復(fù)此循環(huán)。

同樣,MicroView 框架中事件對象的基類是 com. ibrn.ive,脫氣??刂破魇录悺_@個類是java的直接后代。實(shí)用程序。EventObject,它是標(biāo)準(zhǔn) AWT 委托事件模型中的基本事件對象。MicroView 框架提供了以下四種基本事件類型:

ButtonEvents—當(dāng)用戶單擊或點(diǎn)擊按鈕視圖用戶界面組件時發(fā)送
ListEvents—當(dāng)用戶點(diǎn)擊 ListView 組件中的選項(xiàng)時發(fā)生
MenuEvents——用戶從菜單中進(jìn)行了選擇
KeypadEvents — 導(dǎo)致用戶從模擬鍵盤的自定義視圖中進(jìn)行選擇。

MicroView 不包含代表菜單或鍵盤的特定 View 對象。然而,它確實(shí)提供了自定義控制器對象,可以與自定義視圖對象一起使用來模仿這些對象的外觀和/或功能。

MicroView 事件偵聽器框架與上面定義的標(biāo)準(zhǔn)事件層次結(jié)構(gòu)松散對應(yīng)。每種類型的標(biāo)準(zhǔn)事件都存在以下偵聽器:

ButtonListener,定義了一個方法,
public Boolean handleEvent(ButtonEvent e)
ListListener,它定義了一個方法
public Boolean handleEvent(ListEvent e)
MenuListener,定義
public void handleEvent(ListEvent e)
KeypadListener,定義方法
public void handleEvent(KeypadEvent e)。

與 AWT 一樣,MicroView 框架對低級事件和(通常稱為“語義”)事件進(jìn)行了區(qū)分。低級事件的特征是輸入或其他窗口系統(tǒng)事件,而語義(即)事件的特征是輸入或其他窗口系統(tǒng)事件。級別)事件通常是組件模型本身的某種語義的結(jié)果;換句話說,是不需要用戶干預(yù)的組件到組件的消息。

雖然 MicroView 框架包含低級事件,但它們的功能幾乎完全封裝在低級事件處理框架代碼中,并且不會在 API 級別向開發(fā)人員公開。應(yīng)用程序開發(fā)人員使用的常見 MicroView 事件本質(zhì)上是語義的。

與 Aw’r 一樣,MicroView 框架中的事件傳遞是同步的;事件由輸入系統(tǒng)按照接收順序傳遞給組件。

盡管 MicroView 定義了一組基本的事件和偵聽器,但您可以自由地實(shí)現(xiàn)自己的自定義事件類型和偵聽器,作為應(yīng)用程序語義接口的一部分。

MicroView 和 AWT 之間的另一個區(qū)別是 MicroView 開發(fā)人員可以安全地假設(shè)所有事件偵聽器分派將在同一線程上進(jìn)行。然而,這是由于底層輸入子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)而導(dǎo)致的,嚴(yán)格來說并不是事件系統(tǒng)的設(shè)計功能。

解決汽車特定問題您可以使用 MicroView 通過您選擇的捆綁位圖圖像和默認(rèn)或自定義字體來創(chuàng)建視圖,而不是限制自己創(chuàng)建代碼繪制的 GUI。

現(xiàn)有的位圖圖稿可以從圖形軟件(例如Adobe Photoshop)導(dǎo)入,以創(chuàng)建圖標(biāo)、背景、操作小部件(例如按鈕)等。

默認(rèn)EgBitmapBundle類的子類 用作位圖的表示。然后,您將子類轉(zhuǎn)換為 ROM 資源格式,為它們提供物理文件名定義,并將它們與可從應(yīng)用程序訪問的 ID 相關(guān)聯(lián)。要在顯示中使用默認(rèn)或自定義字體,請遵循類似的過程,使用EGBitmapFontsBundle類的實(shí)例 并為捆綁字體指定各種大小和樣式。

這種靈活性有助于設(shè)計高度精致、以品牌為中心的獨(dú)特展示。使用圖形軟件創(chuàng)建圖稿的能力還可以實(shí)現(xiàn)更快速的開發(fā),并限度地減少應(yīng)用程序中所需的 Java 代碼量。

事件利用各種用戶輸入模式,包括觸摸屏和語音數(shù)據(jù)。定義應(yīng)用程序行為時,多個事件可以鏈接到同一視圖/控制器對。從應(yīng)用程序中包含的視圖接收事件通知僅需要您實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)膫陕犉鹘涌?。事件處理的一個示例是當(dāng)視圖中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時,導(dǎo)致模型發(fā)生變化,或者當(dāng)用戶觸摸屏幕區(qū)域時。

例如,如果應(yīng)用程序包含按鈕視圖,并且應(yīng)用程序類需要從這些視圖接收事件通知,則應(yīng)用程序應(yīng)該實(shí)現(xiàn) ButtonListener 接口。還可以使用利用語音和其他輸入模式的類似收聽者接口(例如,按鈕監(jiān)聽器、列表監(jiān)聽器、鍵盤監(jiān)聽器、菜單監(jiān)聽器等)。

語音/語音數(shù)據(jù)

通過語音控制用戶界面有兩種方法。種是使用語音數(shù)據(jù)來控制屏幕界面本身。例如,語音輸入用于從一個字段切換到另一個字段、激活按鈕、激活菜單、選擇列表中的項(xiàng)目等。

由于同時操作車輛以及查看和操作觸摸屏涉及的特殊困難,您可能會發(fā)現(xiàn)考慮為視力障礙或失明用戶設(shè)計界面很有用。對于視力障礙用戶以及儀表板汽車界面來說,語音交互和語音識別是 GUI 開發(fā)的關(guān)鍵方面。

一些歐洲國家現(xiàn)在正在考慮制定法律,要求所有新開發(fā)的設(shè)備為殘疾用戶(包括視力障礙)提供無障礙功能。語音和語音數(shù)據(jù)在未來有可能變得比現(xiàn)在更加重要和廣泛。

用語音控制用戶界面的第二種方法可能更適合汽車和其他 GUI 應(yīng)用。在這種方法中,創(chuàng)建了兩個用戶界面:語音和圖形觸摸面板。用戶可以與使用語音識別和反饋的應(yīng)用程序進(jìn)行直接交互,但如果使用語音輸入與應(yīng)用程序交互,則屏幕的反應(yīng)方式與使用觸摸數(shù)據(jù)時的反應(yīng)方式不同。

例如,為了查找地址,應(yīng)用程序可能會使用語音來提示用戶輸入每個數(shù)據(jù)字段(例如,城市、州等)。幾次來回的應(yīng)用程序交互會用用戶通過語音輸入提供的信息填寫“表格”。每個響應(yīng)都會提供聲音反饋,用戶無需查看屏幕即可確認(rèn)應(yīng)用程序?qū)φZ音輸入的理解。語音交互改變模型(即內(nèi)部數(shù)據(jù)),視圖自動反映改變的數(shù)據(jù)。

O0 GUI 框架同樣適用于基于觸摸板和基于語音的界面。MicroView 事件框架是一種熟悉的、一致的事件處理模型,它為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員提供了功能的實(shí)現(xiàn)。


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