2024年4月14日发(作者：多普达595)

2016年第12期

（总第168期）

信息通信

INFORMATION&COMMUNICATIONS

2016

（168）

智能手机多点触控技术在OSGearth的应用

阮卫华

（江苏经贸职业技术学院，江苏南京

211168

）

摘要：iPhone智能手机的出现为世界带来了很多的创新，多点触控技术是其中最重要的创新之一，多点触控技术给人机

交互方面带来了炫目的效果，使得人们可以方便地操作手机，使得手机操作更加方便便捷，文章简单地介绍了多点触控

技术的概念，以及程序对于多点触控技术的支持，探讨了多点触控技术在OSGearth上可以延伸出的一些应用。

关键词：触摸屏；多点触控；OSGearth

中图分类号：TP37文献标识码：A文章编号：1673-1131（2016）12-0098-04

IntelligentmobilephonemultitouchtechnologyinOSGearthapplication

RuanWeihai

(

InformationTechniquesDepartmentofJiangsuInstituteofEconomicandTradeTechnology,211168

)

Abstract:IPhonesmartphoneappeartotheworldbroughtalotofinnovation,multitouchtechnologyisamongthemoneofthe

mostimportantinnovations,multitouchtechnologytohuman-computerinteractionbringsdazzlingeffect,makingpeoplecan

easilyoperatethephoneandmakesthephonemoreconvenientoperationconvenient,thispapersimplyintroducestheconcept

ofmultitouchtechnology,andprogramsupportformultitouchtechnology,andprobesintothemultitouchtechnologyapplica-

tioncanbeextendedontheOSGearth.

Keywords:thetouchscreen;Multi-touch;OSGearth

0引言

随着手机的不断发展，已经从传统的打电话和发消息的

时代发展到了智能手机的时代，特别是iPhone手机的出现，给

世界带来了很多的创新。比如滑动解锁、面部识别、多点触控

技术等。

iPhone手机的出现，向人们展示了前所未有的免触笔无

按键和多点触摸等全新的手机操作体验。苹果公司在2007年

发布了第一代iPhone，之后很快在2008年推出3G手机。促

进了智能手机迅速发展，从而奠定了iPhone手机在业界的领

头地位。与此同时，多普达（HTC）公司基于WindowsMobile

操作系统上发展出TouchFlo技术，该技术与iPhone的多点触

摸技术相类似，主要从方便用户手机操作方面推陈出新，不断

增强用户体验。

多点触控技术是iPhone手机的一个创新，主要在人机交

互方面带来了炫目的效果。传统的手机交互是以键盘为主、

触摸屏为辅的方式，触摸屏是单点输入方式，只能实现简单的

点击操作，很多时候必须使用键盘来交互。而多点触控技术

的出现将人们的操作解放出来，通过多点输入方式就可以实

现大部分的操作功能，因此多点触控技术在越来越多的智能

手机得到应用。

多点触控技术是一个比较新的技术，它带来的影响也是

十分大的，已经被智能手机广泛使用，而随着多点触控技术的

发展，多点触摸屏已经不仅仅使用在手机上，在很多地方开始

使用多点触摸屏，比如展览馆、博物馆。多点触摸屏和传统的

触摸屏最主要的差别还是多点触控技术的应用，因此软件方

面必须增加对多点触控技术的支持，可以在虚拟城市中增加

多点触控技术，使得人们的操作更加便捷。

如何将它应用到其他方面将是接下来的一个重点，将其

应用到虚拟城市软件中，将促进虚拟城市的理论研究。本文

以提升人机操作的方便性入手，讨论了多点触控技术在数字

地球应用中的一些创新技术。

９８

1智能手机触摸屏

手机触摸屏分为两种：电阻屏和电容屏，常见的主要是纯

平电阻屏和镜面电容屏，电阻屏被很多厂家使用，比如诺基亚

手机主要用的是电阻屏，电容屏的代表为iPhone。电阻屏是不

可能支持多点触控技术的，只有电容屏可以支持点触控技术。

（1）电阻式触摸屏。电阻式触摸屏是比较老的触摸屏，其

原理是压力感应进行控制，所以为了产生反应，往往要用较硬

物体操作。

（2）电容式单点触摸屏。电容式触摸屏和电阻式触摸屏不

一样，主要以人体电流感应为原理进行控制，所以操作时不需

要用劲，只要人体组织直接触碰就可以。

（3）多触点触摸屏。现在智能手机大多使用的多触点触摸

屏。多点电容触摸屏是从电容式触摸按键经过插值算法引申

出来的一种触摸屏检测方法，可以支持多点触摸。如iPhone

的多点触控技术就是基于电容触摸技术。多重触控的任务主

要就是同时采集多点信号和手势识别。将每路信号采集下来，

经过一定的计算，判断其操作意思。不同于传统的单点输入

的触摸技术，用户通过多重触控技术可以实现很多单点触控

无法实现的操作，比如对网页或图片进行伸缩和旋转等操作。

（4）软件对多触点触摸屏的支持。Windows7操作系统增加

了对多点触控技术的支持，无需使用中间设备，用户就可以通

过手指接触来管理应用程序，这扩展了平板PC基于触笔的功

能。这种新功能可以实现多个输入事件在不同指针位置同时

发生，从而实现许多复杂的场景，比如有多个用户同时触控设

备来管理应用程序，或者一个人用多个手指触控设备实现更

多的操作等。但是，应用程序必须做出相应的修改才能实现

新的功能，比如修改用户界面，以及增加手势的判断。

2数字地球及OSGearth简介

2.1数字地球

数字地球指可以整合海量地理数据的、多分辨率的、真实

地球的三维表示，并可以在其上增加与地球有关的数据，实现

信息通信

在不同分辨率水平上对地球进行三维浏览的虚拟地球系统。

一般数字地球软件都可以直接查看全球各地的卫星地图，也

提供了很多实用的工具，用户可以搜索学校、公园、餐馆、酒店

等场所，方便用户的生活所需，也可以测量地图上位置的实际

距离，查看街景视图，甚至可以查看夜景，也可以让用户漫游

到指定的位置，通过飞行模拟体验飞翔的感觉。同时大多数

数字地球软件为了方便开发人员进行开发，提供了二次接口

或源代码，用户通过简单的配置和代码，就可以实现简单的应

用开发。

2.2OSGearth

OpenSceneGraph（简称OSG）是OSGearth技术的基础，

OSG主要基于OpenGL技术开发，以C++平台为基础，提供了

一套应用程序接口（API），程序员通过调用OSG的API，可以

方便快速地创建高性能、跨平台的交互式图形程序。

OSG的主要优点有以下几个方面：

完全免费。OSG是一个开源系统，主要包括场景图形核

心，Producer库，OpenThread库以及用户插件四个部分。自Ro-

bertOsfield主持这个项目以来，OSG就作为一个开放源代码

的图形开发工程开始在全球运作了。

基于OpenGL技术。OpenGraphicsLibrary（简写OpenGL）

是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口规格的专业

的图形程序接口。它为二维和三维图像的编程提供了一系列

的函数接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。同时

与窗口系统和操作系统无关，可以很方便地在各种平台间进

行移植。OpenGL作为三维图形开发标准，提供一系列性能卓

越的图形应用编程接口（API），已经在三维图形开发领域得到

广泛运用，比如娱乐、艺术造型、军事、电视广播、虚拟现实、

CAD/CAM/CAE、医疗影像等。

支持多平台以及多语言。一般来说只要平台具备运行

OpenGL的能力，以及具备编译C++的环境，就可以运行OSG，

因此OSG可以在多个平台上运行，包括Solaris，IRIX，Sony

Platystation，MacOSX，，WindowsHP-UX等等，但也有部分平

台不可以运行，比如XBox。

提供多领域运用，方便用户的二次开发。随着OSG的不

断发展，已经扩展到多个领域，比如OSGAnimation、OSG-

Earth、VPB和OSGOcean等。OSGAnimation库提供了大量的

动画实用类，通过3DMAX建立动画模型，然后将其转化成

OSG格式，通过程序导入到项目中进行控制，目前支持各种流

行的动画，比如骨骼动画、关键帧动画等。OSGEarth、VPB与

OSGOcean则是和三维地形展示系统有关的扩展，OSGEarth

可以实现类似于GoogleEarth的应用，VPB则可以生成三维地

形，OSGOcean用于模拟海洋。

功能强大。由于OSG是基于OpenGL技术开发，它既具

有OpenGL技术为图形元素（多边形、线、点）和状态（光照、材

质、阴影）的编程提供了标准化的接口，同时又具有各种高级

渲染特性、IO，以及空间结构组织函数，可以实现许多强大的

功能扩展。

3智能手机多点触控技术在OSGearth中的应用

通过在OSGearth中创建一个简单的xml文件，指向影响、

高程和矢量模型信息，导入OpenSceneGraph中，即可实现渲

染，从而很容易地生成一个类似于Google公司的GoogleEarth

的一个数字地球的应用程序。

阮卫华：智能手机多点触控技术在OSGearth的应用

智能手机的多点触控技术可以通过检测手指触碰的个数，

实现不同的操作。智能手机上常规的多点触摸技术主要有双

指缩放、三指旋转等操作。

在虚拟城市的软件中，可以仿照智能手机的多点触控技

术，做出以下几种多点触控操作，以图1为原型的一张虚拟城

市的界面为依据。

图1原始图

3.1两点触控操作：放大和缩小

两点操作是比较简单的操作，也是使用比较多的操作，该

操作主要改变图像的大小。将两个手指同时放在触摸屏上，

两指分开可以放大虚拟城市的界面，两指合拢可以缩小虚拟

城市的界面，其判断条件是以两指触摸的距离为依据，距离不

断增大则实现放大操作，距离不断减小则实现缩小操作，图2

放大缩小的示意图。

图2放大和缩小示意图

3.2两点触控操作：向左旋转和向右旋转

该操作主要实现图像的旋转。将两个手指同时放在触摸

屏左右两边，两指顺时针方向绕中心运动可以左旋虚拟城市

的界面，两指逆时针方向绕中心运动可以右旋虚拟城市的界

面，其判断条件是以两指触摸的距离不变而两指绕一点旋转

为依据，顺时针方向则实现左旋操作，逆时针方向则实现右旋

操作，图3是左旋和右旋的示意图。

９９

信息通信

图3左旋和右旋示意图

3.3两点触控操作：向上旋转和向下旋转

该操作主要改变图像的视角。类似于向左旋转和向右旋

转操作，将两个手指同时放在触摸屏上下两边，两指顺时针方

向绕中心运动可以向上旋转虚拟城市的界面，两指逆时针方

向绕中心运动可以向下旋转虚拟城市的界面，其判断条件是

以两指触摸的距离不变而两指绕一点旋转为依据，顺时针方

向则实现向上旋转操作，逆时针方向则实现向下旋转操作，图

4是向上旋转和向下旋转的示意图。

图4向上旋转和向下旋转示意图

3.4两点触控操作：绕一点盘旋

该操作主要实现图像自动绕一点的旋转。将两个手指同

时放在触摸屏上，一指绕另一指旋转，图像将绕其自动旋转，

１００

阮卫华：智能手机多点触控技术在OSGearth的应用

其判断条件是一指不动而另一指绕其旋转为依据，顺时针方

向则实现自动左旋操作，逆时针方向则实现自动右旋操作，图

5是绕一点盘旋的示意图。

图5绕一点盘旋示意图

3.5两点触控操作：设定路径漫游

该操作主要实现图像按指定路径漫游。将两个手指同时

放在触摸屏上，两指触摸后一指不动另一指双击，图像按路径

自动漫游，其判断条件是一指不动而另一指双击为依据，以不

动的位置为漫游终点，以双击的位置为漫游起点，自动漫游，

图6是设定路径漫游的示意图。

高校移动校园APP客户端设计初探

蒋守花

（成都医学院现代教育技术中心，四川成都

610500

）

摘要：随着信息技术的不断发展，高校对移动应用服务的需求日渐高涨。文章针对信息门户在信息及时性和互动方面存

在的局限性，和学校内部的资讯及生活服务等资源未能得到充分利用的现状，设计了基于数字化校园的移动校园APP客

户端，为师生提供一个集中式的校园移动服务分发通道来满足师生的移动服务需求。

关键词：数字化校园；校园移动服务；移动校园APP

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1673-1131（2016）12-0101-02

ResearchontheDesignofMobileCampusAPPinUniversities

JiangShouhua

（CenterofModernEducationalTechnology,ChengduMedicalCollege,ChengduSichuan610500,China）

Abstract：Withthecontinuousdevelopmentofinformationtechnology,thedemandformobileapplicationserviceinuniversitiesis

owthereexistsomeproblems,suchastheportallimitationfordataupdatingandinteraction,theunderutilization

ethoseproblems,thisarticleintroducesamobilecampusAPPin

Pcanprovideacentralizedcampusmobileservicetomeetthedemandfromteachersandstudents.

Keywords：digitalcampus;campusmobileservices;mobilecampusAPP

的移动体验需求。现有的门户在信息及时性和互动方面存在

很大局限性，学校内部的资讯及生活服务等资源也未能得到

充分利用，造成了师生移动服务需求与学校移动服务供应的

脱节，大量师生用户只能无奈地选择第三方应用。为改变现

状，学校应加快移动校园服务平台的规划及建设，为师生的学

习、工作、生活等信息服务提供可控的移动化支撑，并提供一

1研究背景

当前高校师生作为移动互联网用户的主流人群，其移动

应用服务的需求日渐高涨，大量的移动互联网应用占据了广

大师生相当多的网络消费时间。与此同时，传统的学校内部

及周边的学习、工作、生活等信息服务形态难以满足日渐旺盛

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基金项目：本文系2014年江苏经贸职业技术学院重点课题“智

能手机多点触控技术在虚拟校园中的应用”的阶段性研究成

果之一。（课题负责人：阮卫华，课题编号：JSJM1409）

作者简介：阮卫华（1977-），女，南京如皋市人，南京工业大学硕

士研究生毕业，江苏经贸职业技术学院信息系，讲师，研究方

向为计算机应用。

１０１

图6设定路径漫游示意图

3.6三点触控操作：多方向旋转

该操作主要实现图像的多方向旋转。将三个手指同时放

在触摸屏上，三个手指同时运动，以三个指头的距离和方向的

改变，多方向改变虚拟城市的图像。

3.7三点以上触控操作：多人交互

该操作主要实现多人同时操作，同时提供多个界面，响应

多个人的不同操作，触摸屏的尺寸已经可以做到52寸以上，

触摸点的个数也可以多达60个以上，这样为多人同时交互提

供了可能性，多人同时交互将实现更多的乐趣。

4结语

本文讨论了iPhone智能手机带来的诸多创新，特别是多

点触控技术带来的人机交互方面的影响，将智能手机的多点

触控技术引入到虚拟城市的软件中，探讨了软件实现的可能

性和方向，从而提升虚拟城市软件的互动性。