By Raghvendra Maloo
Введение
Компьютеры-моноблоки уже много лет используются и дома, и в офисах: они обладают неплохой вычислительной мощностью и большим экраном, но при этом не занимают много места. С появлением операционной системы Microsoft Windows* 8 моноблоки, помимо традиционных клавиатур и мышей, получили и современные возможности сенсорного управления. А сейчас появились устройства нового типа, в которых эти возможности расширены, — портативные моноблоки (pAIO).
Портативные моноблоки — это мощные компьютерные системы с большими экранами, способные работать в горизонтальном положении. Встроенные аккумуляторы обеспе-чивают ограниченную мобильность таких систем. Благодаря этим возможностям открываются новые сценарии использования. Можно разрабатывать приложения и игры, обладающие новыми функциями:
- Пользовательские интерфейсы с мультисенсорным вводом для одновременной работы нескольких пользователей
- Многорежимное взаимодействие на основе голосового управления и использо-вания камеры для распознавания жестов
- Многоцелевое использование устройств, например использование смартфонов в качестве игровых контроллеров
- Использование Intel® Wireless Display (WiDi) для вывода изображения игры или приложения на ТВ высокой четкости
- Технология Intel Rapid Start для быстрого возобновления работы системы
Возможность работы в горизонтальном положении не только дает новые возможности, но и создает новые проблемы разработчикам, которым следует по-новому подходить к проектированию приложений, чтобы воспользоваться всеми преимуществами моноблоков. В этой статье приводятся рекомендации для разработчиков программного обеспечения по созданию приложений с сенсорным управлением и удобным пользовательским интерфейсом для портативных моноблоков на базе процессоров Intel.
Правило № 1. Изучите возможности платформы портативных моноблоков
Портативные моноблоки дают разработчикам приложений беспрецедентные возможности благодаря большим сенсорным экранам, возможности работы в горизонтальном положении и высокой вычислительной мощности, достаточной для ресурсоемких многопользовательских мультисенсорных приложений
Переносные моноблоки во многом схожи с обычными моноблоками. Системы на базе процессоров Intel обладают рядом важных характеристик, расширяющих возможности разработчиков и конечных пользователей. Переносные моноблоки поддерживают стационарную и адаптивную установку. Механизм наклона экрана поддерживает возможность установки в вертикальном, наклонном и горизонтальном положении. Размер экрана составляет от 18,4 до 27 дюймов (см. рис. 1). Моноблоки оборудуются сенсорными экранами, поддерживающими не менее 10 одновременных точек касания. Встроенные аккумуляторы обеспечивают ограниченную мобильность таких систем. Возможность работы в горизонтальном положении открывает пути для разработки принципиально новых программ, в полной мере использующих все преимущества мультисенсорных многопользовательских программ на больших экранах.
Рисунок 1.Среды разработки приложений для Windows 8.
Семейство процессоров Intel® Core™ обеспечивает высокую производительность и возможность использования великолепных визуальных эффектов, необходимых для полнофункционального применения многопользовательских мультисенсорных приложений на моноблоках в различных категориях: в играх, обучении, развлече¬ниях, здравоохранении, — для создания содержимого и просто для получения информации. Разработчики приложений могут в полной мере положиться на мощь процессоров Intel Core: приложения будут работать быстро и плавно (см. таблицу 1).
Новые современные технологии также раскрывают возможности переносных моноблоков. С появлением новых процессоров Intel Core 4-го поколения переносные моноблоки смогли воспользоваться новыми технологиями этой платформы, включая технологии Intel Rapid Start, Intel Smart Connect и не только их. Технология Intel Rapid Start позволяет быстро возобновлять работу из состояния глубокого сна (примерно за 6 секунд). Основные преимущества:
- Меньше ожидание: быстрое возобновление, быстрее, чем обычный запуск или возобновление после гибернации.
- Более эффективное включение и выключение системы: мгновенное включение и готовность к работе, быстрая и мощная альтернатива полному запуску системы и завершению работы.
- Сохранение пользовательского контекста: как при использовании режимов сна или ожидания, пользователь может вернуться к прежней работе, возобновить просмотр сайтов в Интернете, запустить приостановленные фильмы и пр.
Технология Intel Smart Connect поддерживает более полезное состояние сна: система периодически пробуждается, чтобы обновить данные всех открытых приложений. После обновления содержимого система вновь возвращается в состояние сна.
| Компонент | 3rdПроцессоры Intel® Core™ третьего поколения | 4thПроцессоры Intel® Core™ четвертого поколения | Преимущества |
|---|---|---|---|
Процессор |
|
|
|
USB | USB 3.0 (5 Gbps) | USB 3.0 (5 Gbps) | Скорость более чем в 10 раз выше по сравнению с USB 2.0 |
Мультимедиа и изображение |
|
|
|
Таблица 1.Сравнение процессоров.
Правило № 2. Тщательно продумывайте стратегию разработки программного обеспечения
Windows 8 поддерживает две разные среды разработки, каждая из которых обладает определенным набором средств разработки, набором компонентов и возможностей, определенным уровнем совместимости с прежними версиями Windows и определенной моделью распространения и продаж.
Приложения для Windows 8 можно создавать с помощью различных языков программирования и инструментов. Можно создавать компоненты на одном языке и использовать их в приложении, написанном на другом языке программирования. Тем не менее на самом раннем этапе разработки нужно принять решение и выбрать тип разрабатываемого приложения; это может быть приложение для Магазина Windows либо приложение рабочего стола Windows (см. рис. 2).
Приложения рабочего стола работают в классическом режиме Windows 8. Этот режим похож на традиционную среду Windows, но интерфейс различается. В классическом режиме поддерживается и сенсорное управление, и датчики. Кроме того, некоторые драйверы оборудования и некоторые возможности устройств, например Intel® Wireless Display (Intel® WiDi) и OpenGL*, в настоящее время доступны только для приложений рабочего стола.
Приложения для Магазина Windows используют новые API WinRT и разрабатываются в среде Visual Studio* 2012 на языках C++, C# или с помощью веб-технологий, таких как HTML5, JavaScript* и CSS3.
Рисунок 2.Среды разработки приложений для Windows* 8
Разработчикам следует помнить, что некоторые возможности и технологии устройств еще не освоены для среды нового интерфейса Windows. Выбор одного из двух направлений (приложение рабочего стола или приложение для Магазина Windows) определяет, какие среды разработки, аппаратные возможности будут доступны для вас, какова будет обратная совместимость с более ранними версиями Windows, а также в конечном итоге каким способом можно будет продавать и распространять ваше приложение (см. таблицу 2).
Распространять и продавать приложения для Магазина Windows можно только через Магазин Windows. В Магазине Windows приложения становятся доступными для миллионов покупателей во всем мире. Разработчики приложений рабочего стола обладают более гибкими возможностями в отношении продажи и распространения своих приложений. Помимо традиционных каналов распространения и продажи некоторые разработчики смогут размещать свои приложения рабочего стола в каталоге Магазина Windows (со ссылкой на веб-сайт для покупки).
| Компонент/набор инструментов | Приложения рабочего столадля Windows* 8 | Приложения для Магазина Windows |
|---|---|---|
Intel® WiDi | Да (могут потребоваться плагины для браузера). | Нет |
Programmable GFX – OpenGL* | Да | Нет |
Programmable GFX – OpenCL† | Да | Нет |
Programmable GFX – OCL*, CM* | Да | Нет |
Intel® Graphics Performance Analyzers (Intel® GPA) | Полная функциональность, исключая следующее: IE10, анализ приложений WinRT и DX10 в Frame Analyzer (с драйвером 15.28 и новым OpenCL SDK) | Нет (WinRT не поддерживает оснастки) |
Intel® Performance Bottleneck Analyzer (Intel® PBA aka xIF) | Поддерживается анализ десктопных приложений. Средство просмотра работает в декстопномрежиме.. | Ограниченный набор функций работает с WinRT. |
Dev Environments (VS*, Eclipse*) | Да | Частично |
Intel AppUp® center | Да | Нет |
Windows Store | Нет (некоторые приложения рабочего стола могут быть указаны в Магазине Windows со ссылкой на веб-сайт для приобретения) | Да |
Compatible with previous versions of Windows | Да | Нет |
Таблица 2. Функциональная совместимость приложений для Магазина Windows* и приложений рабочего стола.
Правило № 3. Реализация сенсорного управления крайне важна для создания привлекательных приложений для портативных моноблоков
В Windows 8 предусмотрены гибкие возможности и для приложений для Магазина Windows, и для приложений рабочего стола
Сенсорное управление — это интуитивный, привлекательный и естественный способ взаимодействия пользователей с приложением. Пользовательский мультисенсорный интерфейс многопользовательских приложений на переносных моноблоках на базе процессоров Intel Core опирается на современную модель использования сенсорного управления как неотъемлемую часть общей архитектуры решения. К счастью, корпорация Майкрософт предоставила сенсорные API для поддержки и классических приложений, и приложений для Магазина Windows.
Приложения для Windows Store
В Windows поддерживается два набора API для создания приложений для Магазина Windows: среда выполнения Windows (WinRT) и библиотека Windows для JavaScript (WinJS).
Среда исполнения Windows.Эти API JavaScript, C#, Visual Basic* и C++ предоставляют доступ ко всем основным функциям платформы.
- События указателя используются для получения базовых данных (расположение и тип устройства), расширенных данных (давление и геометрия контактной области) и для поддержки более сложного взаимодействия.
- События жестов используются для обработки статических однопальцевых жестов, таких как касание и касание с удержанием (двойное касание и касание для вызова контекстного меню, аналогичное щелчку правой кнопкой мыши, являются производными от этих простых жестов).
- События манипуляции используются для динамических мультисенсорных жестов, таких как сведение и разведение пальцев, а также для взаимодействия с использованием данных инерции и скорости, таких как прокрутка, масштабирование и поворот.
Библиотека Windows для JavaScript. WinJS предоставляет библиотеку API JavaScriptс элементами управления, стилями CSS и вспомогательными функциями для написания кода. Пространство имен WinJS покрывает функциональность, близкую к пространствам имен Windows.UI.XAML в среде WinRT.
Приложения рабочего стола для Windows 8
Приложения рабочего стола работают в классическом режиме Windows 8. В приложениях рабочего стола для Microsoft Windows 8 можно реализовать поддержку сенсорного ввода и жестов тремя способами:
- WM_POINTER — самый простой с точки зрения написания кода и поддерживает самый широкий набор жестов, но работает только под управлением Windows 8. Сообщения WM_POINTER используются для получения сенсорного ввода сообщения, а для распознавания жестов и манипуляций — функции контекста взаимодействия.
- Для WM_GESTURE также несложно писать код; в этом случае поддерживается обратная совместимость с Windows 7, но накладывается больше всего ограничений.
- WM_TOUCH предоставляет полное решение для поддержки сенсорного управления в Windows 7 с обратной совместимостью. Оно уведомляет приложение о каждом событии касания, а ваш код должен собирать эти события и распознавать соответствующие жесты.
Существует довольно распространенное заблуждение: якобы невозможно разрабатывать приложения, работающие с сенсорным вводом и датчиками, для классического режима Windows 8. Это неверно. Кроме того, некоторые драйверы оборудования и некоторые возможности устройств, например WiDi и OpenGL*, в настоящее время доступны только для приложений рабочего стола.
Многорежимное взаимодействие
В приложениях рабочего стола для Windows 8, включая и игры, можно применить многорежимное взаимодействие, основанное на применении голосового управления и распознавания жестов камерой. Разработчики могут рассмотреть возможность использования Intel® RealSense SDK для поддержки многорежимного взаимодействия на переносных моноблоках. Кроме того, разработчики могут использовать Intel® Common Connectivity Framework (Intel® CCF) для поддержки сценариев с одновременным использованием нескольких устройств: дополнительные устройства, например смартфоны, можно использовать в качестве контроллеров для игр, запущенных на моноблоке.
Программные платформы и тестирование
Разработчики игр для классического интерфейса Windows 8 получают в свое распоряжение широкий набор существующих программных платформ и средств тестирования. Эти средства помогают ускорить цикл разработки, оптимизировать производительность и отладить сенсорные интерфейсы приложений для моноблоков (см. таблицу 3).
| Средство | Преимущества |
|---|---|
Microsoft XNA | Средства и библиотеки для обеспечения переносимости платформы позволяют разработчикам сосредоточиться на содержимом и пользовательском интерфейсе. |
Adobe Flash*, AIR, Gaming SDK | Платформа для поддержки пользовательского интерфейса, эффектов мультимедиа и веб-приложений. |
OpenGL and DirectX* | Доступ к возможностям графического оборудования для оптимизации работы приложений с интенсивной графической нагрузкой. |
Windows* Presentation Foundation (WPF) | Мощная платформа графического пользовательского интерфейса с более высоким уровнем абстракции, по сравнению с DirectX с элементами, которые можно связывать и которыми можно управлять на основе событий. |
HTML5 | Язык разметки для веб-приложений с широкими графическими возможностями и мультимедиа. Исключительно хорошо подходит для разработки интернет-игр. |
GPUView | Поддерживает отладку проблем, связанных с перегрузкой GPU. |
Intel® Power Gadgets | Измеряет потребление электроэнергии процессором в конкретных сценариях. |
Visual Studio* 2012 Profiler | Отслеживает и составляет профили наиболее ресурсоемких стеков вызовов для выявления узких мест производительности. |
FRAPS | Измерение кадровой скорости (количество кадров в секунду) для плавного отображения графики. |
Таблица 3.Программные платформы и средства тестирования приложений рабочего стола для Windows* 8
Правило № 4. Поставьте себя на место пользователя
Проектирование многопользовательских мультисенсорных приложений для больших горизонтальных экранов требует другого мышления, это уже не экран телефона!
Сообщество разработчиков уже довольно давно занимается созданием игр и приложений для сенсорных устройств, таких как телефоны и планшеты, но с появлением портативных моноблоков многие ограничения, обусловленные небольшими размерами экранов, устранены, а разработчики получили свободу в реализации более интересных и привлекательных функций.
Для создания продуманного дизайна нужно полностью понимать, как именно пользователи в большинстве случаев взаимодействуют с приложением. В зависимости от приложения в одной игре может быть до четырех игроков, поэтому важно понимать возможности многопользовательского управления. Кроме того, расположение элементов управления на экране должно отражать предполагаемые способы использования устройства (см. таблицу 4).
| Использование | Количество пользователей | Соображения по выбору модели управления | Пример приложения |
|---|---|---|---|
Многопользовательская игра с индивидуальными средствами управления |
| Требуется настраивать ориентацию в соответствии с расположением игроков. Наилучшее расположение: по краям экрана | Игра в футбол: элементы управления находятся у противоположных краев экрана |
Многопользовательская игра с общими средствами управления | Несколько игроков находятся вокруг экрана без определенного порядка | Общие элементы управления в удобных для доступа местах | Традиционные семейные настольные игры с общими средствами управления (цифровые игральные кости, штрафные карточки и т. п.) в середине игрового поля (экрана) |
Многопользовательские приложения для совместной работы | Поддержка нескольких пользователей, совместно использующих один экран | Общие графические элементы управления для удобного восприятия | Планировщик ландшафтов |
Таблица 4.Примеры использования в многопользовательских играх
Расположение пользователя
Новые многопользовательские приложения связаны с возможностью использования моноблоков в горизонтальном положении, когда экран является, по сути, поверхностью стола. Разработчикам необходимо проводить более подробный анализ взаимодействия пользователей с приложением и друг с другом. Крайне важно поставить себя на место пользователя:
- На раннем этапе проектирования нужно четко определить количество и тип пользователей. Потребуется ли каждому пользователю отдельный набор элементов управления (как в большинстве игр) или будет достаточно одного набора элементов управления?
- Наиболее удобные цели касания должны быть у краев экрана.
- У нескольких игроков в любой момент времени может быть несколько точек фокуса
Огромное значение имеют пользовательские средства управления
Устройство пользовательского интерфейса может повлиять на удобство сенсорного управления вашим приложением. Чтобы оптимизировать приложение для сенсорного управления, соблюдайте следующие правила:
- Учитывая крупный размер экранов моноблоков, можно использовать более крупные значки и изображения, чтобы свести к минимуму масштабирование.
- Каждый пользователь должен быть уверен в том, какие элементы управления ему доступны. Для указания можно использовать расположение, цвет или форму. Инструкции на основе изображений обычно проще понимать с различных углов обзора.
- Для сенсорного управления требуются более крупные элементы интерфейса: это обеспечит точность. При этом руки не должны заслонять другие важные сведения на экране. Впрочем, на больших экранах реализовать удобный сенсорный ввод проще, чем на планшетах.
- Убедитесь, что элементы интерфейса всегда видны: помните, что руки пользователей могут заслонять другие элементы управления или информацию на экране.
Приложения должны быть увлекательными и интересными
Использование горизонтальных моноблоков с большими экранами в качестве поверхностей столов предоставляет новые возможности для привлечения пользователей с помощью наглядных и интуитивных сенсорных взаимодействий. Приложение должно быть «живым», оно должно заинтересовать пользователей, поощрять его использование и изучение. Следующие советы помогут сделать приложение более естественным и увлекательным:
- Всегда предоставляйте непосредственную прямую визуальную обратную связь для касаний. Например, можно с помощью подсветки или подсказок выделять текущую цель касания, чтобы предотвратить случайное касание других объектов.
- Настройте физику для наиболее реалистичного ощущения. Используйте физические эффекты, такие как ускорение и инерция, для придания естественного ощущения взаимодействиям, например прокрутке.
- Подумайте о дальнейшем расширении функциональности с помощью многорежимного взаимодействия на основе управления голосом и жестами
Заключение
Переносные моноблоки открывают новые возможности для разработчиков приложений благодаря большим сенсорным экранам, горизонтальному рабочему положению и определенной мобильности. Эти новые решения на основе процессоров Intel Core способны обеспечить великолепное графическое качество игр и приложений в сочетании с непревзойденной плавностью работы. Тем не менее для проектирования новых приложений требуется совершенно иной взгляд на концепцию их применения и четкое понимание возможных вариантов и путей разработки. Корпорация Intel поможет выбрать правильный путь, предоставив обширную библиотеку ресурсов, касающихся принципов разработки, интеграции сенсорного управления и возможностей платформы. Дополнительные сведения см. по ссылкам ниже.
About the Author
Raghvendra Maloo is a Senior System Software Engineer in the PCCG Innovation Development Vehicle (IDV) team. He is a Microsoft Windows Expert and currently working on Touch and Stylus software stack of IDV Reference Systems. Raghvendra’ s focus areas includes Multi User Multi Touch experience on the All-in-One Form Factor Systems. Before joining Intel, Raghvendra worked for Microsoft as a Software Design Engineer for its Office Mobile Products. Raghvendra owns multiple patents and publications in the field of Touch Sensors, New User Experiences and Parallel Computing. Raghvendra was also a speaker in Intel Developer Forum 2013 presenting Software Development Opportunities for All-in-One Systems
Проектирование и разработка:
- Проектирование для ультрабуков и сенсорных настольных приложений:
http://software.intel.com/en-us/articles/designing-for-ultrabook-devices-and-touch-enabled-desktop-applications - Разработка с использованием API классического интерфейса:
http://software.intel.com/en-us/articles/developing-with-desktop-natural-user-interface-api-s-for-developers - Средства разработки приложений рабочего стола для Windows:
http://software.intel.com/en-us/articles/designer-tools-for-windows-desktop-applications - Преобразование приложений для ультрабуков — сенсорные интерфейсы:
http://software.intel.com/en-us/blogs/2012/08/09/re-imagining-apps-for-ultrabook-part-1-touch-interfaces/ - Принципы проектирования сенсорных интерфейсов — позы и целевые объекты касания:
http://software.intel.com/en-us/blogs/2012/08/29/touch-design-principles-part-2-postures-and-touch-targets - Поддержка сенсорного управления в приложениях для Windows* 8 на языке C#:
http://software.intel.com/en-us/articles/enabling-touch-in-windows-8-metro-style-apps-with-c - Сенсорное управление. Создание современных приложений для ультрабуков:
http://software.intel.com/en-us/articles/the-human-touch-building-ultrabook-applications-in-a-post-pc-age - Обработка сенсорного ввода в приложениях для Windows* 8:
http://software.intel.com/en-us/articles/handling-touch-input-in-windows-8-applications - Кнопки интерфейса с поддержкой сенсорного управления:
http://software.intel.com/en-us/articles/touch-friendly-control-buttons-bubbles-2 - Образцы реагирования на касания:
http://software.intel.com/en-us/articles/touch-reactive-sample-bubbles - Центр разработчиков Windows 8.1:
http://msdn.microsoft.com/en-us/windows/apps/br229516 - Руководство пользователя по технологии Intel Rapid Start:
http://download.intel.com/support/motherboards/desktop/sb/rapid_start_technology_user_guide.pdf Технология Intel® Smart Connect:
http://www.intel.com/content/www/us/en/architecture-and-technology/smart-connect-technology.html
Образцы кода:
- Сравнение методик написания кода для обработки сенсорного ввода — образец приложения рабочего стола для Windows 8:
http://software.intel.com/en-us/articles/comparing-touch-coding-techniques-windows-8-desktop-touch-sample - Образцы сенсорных приложений:
http://software.intel.com/en-us/articles/touch-samples - Разработка приложений для ультрабуков под управлением Windows* 8 — приложения для обработки фото с сенсорным управлением и датчиками:
http://software.intel.com/en-us/articles/photo-application-for-ultrabook-and-windows-8-desktop-applications-development-with-touch-and-sensors - Образец приложения рабочего стола Windows с управлением при помощи сенсорного ввода и камеры:
http://software.intel.com/en-us/articles/windows-desktop-touch-camera-sample-whitepaper
© Intel Corporation, 2013. Все права защищены.
Intel, эмблема Intel, AppUp, Core, InTru и Ultrabook являются товарными знаками корпорации Intel в США и в других странах.
* Прочие наименования и товарные знаки могут быть собственностью третьих лиц.
† OpenCL и эмблема OpenCL являются товарными знаками Apple Inc. и используются с разрешения Khronos.
1 (Технология Intel® Turbo Boost) Требуется система, поддерживающая технологию Intel® Turbo Boost. Технологии Intel Turbo Boost и Intel Turbo Boost 2.0 доступны только на некоторых процессорах Intel®. Обратитесь к изготовителю устройства. Производительность может различаться в зависимости от оборудования, программ и конфигурации системы. Дополнительные сведения см. по адресу www.intel.com/go/turbo.
2 (Гиперпоточность) Требуется система с поддержкой технологии гиперпоточности Intel®; обратитесь к изготовителю компьютера. Производительность может различаться в зависимости от использованного оборудования и программ. Доступно не на всех процессорах Intel®. Дополнительные сведения, в том числе и сведения о том, какие процессоры поддерживают технологию гиперпоточности Intel, см. по адресу http://www.intel.com/go/ht.
3 (Quick Sync Video — 3-летний базовый показатель) Перекодирование видео с помощью CyberLink* MediaEspresso 6 для отображения видеофайла в формате MPG2 длительностью 4 минуты, объемом 449 МБ, с разрешением 1920 x 1080i и скоростью потока 18 884 Кбит/с для воспроизведения на Apple iPod* с разрешением 640 x 360, кодек H.264, формат файла MP4. Ускорение в 4 раза на процессорах Intel® Core™ третьего поколения i5-3450 (настольный ПК) и Intel® Core™ i5-3320M (ноутбук) по сравнению с процессорами Intel® Core™ (настольный ПК), Intel® Core™2 Duo E8400 (настольный ПК) и P8600 (ноутбук).
4 (Встроенная графика) Встроенные компоненты обработки графики доступны не на всех ПК. Может требоваться оптимизированное программное обеспечение. Обратитесь к изготовителю системы. Подробные сведения см. по адресу http://www.intel.com/go/biv.
5 (Intel® Wireless Display) Требуется ПК, планшет или смартфон, поддерживающий Intel® Wireless Display, а также совместимый адаптер и телевизор. Воспроизведение видео высокой четкости в формате 1080p и Blu-ray* или другого защищенного содержимого поддерживается некоторыми процессорами Intel®со встроенной графикой. Обратитесь к изготовителю ПК. Дополнительные сведения см. по адресу www.intel.com/go/widi.
6 Для просмотра стереоскопических трехмерных материалов требуются трехмерные очки и монитор, поддерживающий трехмерное изображение. При просмотре трехмерных материалов может существовать физический риск для здоровья.