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基于类纸阅读的图形界面平台实现与优化研究

作　者: 白振轩
导　师: 李庆诚
学　校: 南开大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 电子纸 Qt平台延时刷屏多点触摸
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 96次
引　用: 1次
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内容摘要

随着电子书阅读器市场的成熟,电子书阅读器的功能也越来越强大,拥有了像WIFI,3G这样的高速网络通讯工具,因此要求各种各样的网络应用程序,像浏览器,邮件客户端等基础网络应用程序,并且对于应用程序软件开发速度也提出了非常高的要求。传统的像Nano-X一样的精致小巧的图形用户界面(Graphical User Interface,简称GUI)系统虽然高效,但是已经很难满足现在以网络动态交互性阅读和本地静态阅读齐头并进的发展需求,同时应用软件的开发速度也很难满足,因此迫切需要一个能够满足以上需求的GUI系统平台。本文在对各种GUI平台进行对比以后,重点研究了Qt图形界面平台。Qt具有完善的GUI框架,丰富的图形控件API接口,完整的网络API,以及基本上完整的通用浏览器开发库,同时设计良好的架构对于加快应用程序开发进度大有裨益。结合电子纸的特点,以及电子阅读的需要,本文深入研究分析了Qt的特点,做了大量针对性的改进。具体而言主要工作有两个方面：首先,在现有Qt架构的基础上,结合实际问题进行改进。提出了基于定时器的延时合并刷新机制,大大减少了刷屏的次数,对于提高电子纸屏幕的寿命以及节省电量都有很大好处。同时解决了手写,快速屏幕键盘输入等问题,使得非常适合开发以静态阅读为主的电子书阅读器上的应用程序。其次,针对目前市场上流行的多点触摸,创新性地在兼容通用鼠标设备的情况下,支持了多点触摸设备。同时实现了流行的多种手势识别算法,这些手势通过事件形式通知应用程序。多点触摸,可以提供更好的用户阅读体验,使用户的操作更加自然、流畅。以上工作通过在某款手持阅读器上的实验验证,证明了本文提出的改进工作的有效性以及多点触摸架构的可行性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-20
  第一节研究背景  11-15
    1.1.1 阅读的历史  11-12
    1.1.2 电子书的历史  12-13
    1.1.3 电子书的现状及趋势  13-15
  第二节相关技术研究  15-19
    1.2.1 嵌入式系统现状和趋势  15-16
    1.2.2 嵌入式图形用户界面  16-18
    1.2.3 电子纸显示技术  18-19
  第三节论文组织结构  19-20
第二章主流GUI平台研究  20-27
  第一节 Nano-X  20-21
  第二节 MiniGUI  21
  第三节 Android  21-24
    2.3.1 改进的Linux内核  22
    2.3.2 高性能的Java虚拟机  22-23
    2.3.3 Webkit开源浏览器引擎  23
    2.3.4 功能完善  23
    2.3.5 兼容性问题  23-24
  第四节 Qt/Embedded  24-26
  第五节 GUI系统的对比  26-27
第三章 Qt/E分析及移植  27-44
  第一节 Qt/E概述  27-29
    3.1.1 Qt的信号与槽  27-28
    3.1.2 Qt的QObject类  28
    3.1.3 Qt的开发工具  28-29
  第二节总体架构  29-37
    3.2.1 服务器端功能  30-34
    3.2.2 Qt/E服务器客户端的通信机制  34-37
  第三节 Qt/E的移植  37-44
    3.3.1 裁剪及交叉编译  37-39
    3.3.2 鼠标驱动的实现  39-40
    3.3.3 键盘驱动的实现  40-41
    3.3.4 屏幕驱动的实现  41-44
第四章电子纸平台上的关键问题  44-58
  第一节电子纸控制器机制以及特点  44-47
  第二节静态阅读下的刷屏机制  47-53
    4.2.1 定时刷屏机制  47-48
    4.2.2 应用层线程延时合并  48-49
    4.2.3 驱动层DeferIO  49-50
    4.2.4 应用层定时器延时合并  50-52
    4.2.5 各种机制的比较  52-53
  第三节控件类纸显示定制  53
  第四节手写输入问题  53-55
  第五节屏幕键盘快速输入问题  55-58
    4.5.1 客户端的扩展  56
    4.5.2 服务器的扩展  56-58
第五章多点触摸方案设计  58-72
  第一节多点触摸概述  58-59
  第二节 Qt框架下多点触摸模型的设计  59
  第三节服务器端设计  59-65
    5.3.1 多点触摸设备接口  60-62
    5.3.2 触点的转换以及传递  62-65
  第四节客户端设计  65-67
    5.4.1 服务端事件提取  65-66
    5.4.2 服务端事件预处理  66
    5.4.3 坐标转换  66-67
    5.4.4 客户端事件发送及处理  67
  第五节应用程序接口设计  67-72
    5.5.1 用户接口  68
    5.5.2 用户接口的设计  68-72
第六章实现与验证  72-77
  第一节浏览器应用程序  72-74
    6.1.1 Webkit介绍  72
    6.1.2 QtWebkit介绍  72-73
    6.1.3 浏览器  73-74
  第二节图片浏览器  74-77
    6.2.1 滑动翻页  75
    6.2.2 放缩  75-76
    6.2.3 旋转图片  76-77
第七章总结与展望  77-79
  第一节总结  77-78
  第二节展望未来  78-79
参考文献  79-81
致谢  81-82
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果  82-83

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