一. XMove的開放式應(yīng)用開發(fā)框架簡(jiǎn)介

　　XMove4.0以開放式的結(jié)構(gòu)滿足擴(kuò)展性的要求。所有無線協(xié)議，底層算法和控制邏輯全部上移到PC端。節(jié)點(diǎn)只根據(jù)接受的控制邏輯返回傳感器數(shù)據(jù)。新的架構(gòu)使得開發(fā)新應(yīng)用非常方便。

　　本節(jié)將主要介紹XMove應(yīng)用開發(fā)API及其使用。

二. 注冊(cè)新應(yīng)用　　

　　我們將以開發(fā)“空中鼠標(biāo)”應(yīng)用為例，介紹開發(fā)應(yīng)用的方法。

　　空中鼠標(biāo)是通過陀螺儀傳感器采集的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，傳遞給PC機(jī)，在空中旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)即可控制PC鼠標(biāo)的功能。由于需要鼠標(biāo)左右鍵，因此最低節(jié)點(diǎn)需求是含鍵盤的節(jié)點(diǎn)。

　　1.環(huán)境搭建

　　在VS中新建C#類庫(kù)工程，引用XFrmWork.XMove.Interface 基類庫(kù)的dll文件。該文件包含了XMove的核心基類和抽象邏輯。若您曾經(jīng)做過這步，可以跳過。添加功能時(shí)僅需在該工程中添加新的類即可。

　　注意，需將該工程的dll輸出路徑修改為XMove應(yīng)用插件文件夾XMovePlugin。這樣就可以不用手動(dòng)拷貝了。

　　2. 繼承基類

　　XMove應(yīng)用基類是AbstractApp，它提供基礎(chǔ)的服務(wù)和接口。新應(yīng)用從AbstractApp繼承。

[XFrmWorkAttribute("空中鼠標(biāo)", "IProgramWPF", "利用陀螺儀實(shí)現(xiàn)的空中鼠標(biāo)系統(tǒng)", "/XFrmWork.XMove.Program;component/Images/空中鼠標(biāo).jpg")]public class SkyMouse : AbstractApp{//在此處添加代碼邏輯}

　　為了能被XFrmWork插件搜索器搜索到，需要添加XFrmWorkAttribute插件標(biāo)記。四個(gè)參數(shù)分別是： APP名稱，接口約束（應(yīng)用固定為IProgramWPF）， 說明介紹，和圖片資源地址（方便主框架顯示應(yīng)用Logo）、

　　3. 查看效果

　　生成工程，運(yùn)行XMove主程序，如下圖所示，XFrmWork已經(jīng)成功加載該應(yīng)用。

　

三.節(jié)點(diǎn)映射和配置節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)

　1. 節(jié)點(diǎn)映射配置

　　　要想獲取節(jié)點(diǎn)傳遞來的信息，首先要配置應(yīng)用程序節(jié)點(diǎn)映射。節(jié)點(diǎn)映射一般在默認(rèn)情況下給出映射到哪個(gè)節(jié)點(diǎn)組的哪個(gè)節(jié)點(diǎn)，并給出其名稱和最低節(jié)點(diǎn)功能需求。

　　在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)，首先嘗試讀取硬盤中存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)映射表，否則嘗試重建默認(rèn)映射表。因此必須重寫重建函數(shù)：

　　

public override void RebuildNodeRelation(){myProgramRoutedNode = new NodeRoutedCollection();myProgramRoutedNode.Add(new ProgramNodeRegeistration(){Name = "手持設(shè)備",GroupID = 0,SelectedID = NodeID.LeftHandNode,MinRequiredNodeType= XMoveStaticsHelper.QueryAbstractNodeString(typeof(XNodeHID))});}

　　如上案例所示，只增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，名稱是手持設(shè)備，默認(rèn)組別為0，組內(nèi)ID是左手節(jié)點(diǎn)。最低要求是XNodeHID(包含鍵盤的MEMS節(jié)點(diǎn))

　　若您允許用戶在應(yīng)用中修改映射表的表項(xiàng)數(shù)量，需要重寫以下屬性：

　　由于空中鼠標(biāo)只需一個(gè)節(jié)點(diǎn)，因此不需要改變節(jié)點(diǎn)映射項(xiàng)數(shù)量,return false. 默認(rèn)是return false的。此時(shí)，用戶在運(yùn)行時(shí)修改數(shù)量的按鈕將不可用。

public override bool isMountChangedeable{get { return false; }}

?

　　　基類已經(jīng)將從外部讀取映射表，和結(jié)束程序時(shí)存儲(chǔ)映射表的功能實(shí)現(xiàn)，作為開發(fā)者的您可以不關(guān)心這些問題。您只需關(guān)心重建函數(shù)和isMountChangedeable屬性。

　　2. 配置節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)

　　為了盡可能降低節(jié)點(diǎn)工作功耗，應(yīng)該給出應(yīng)用程序所需的節(jié)點(diǎn)刷新速率，是否需要陀螺儀等屬性。節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)的描述類為：

　　其中NodeWorkMode類描述了節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的工作狀態(tài)，而NodeControlledWorkMode類從NodeWorkMode繼承，描述當(dāng)前對(duì)該節(jié)點(diǎn)所有工作狀態(tài)需求的匯總。

　　NodeControlledWorkMode類會(huì)自動(dòng)匯總所有應(yīng)用對(duì)該節(jié)點(diǎn)需求，求出能滿足所有應(yīng)用的最低需求。從而在應(yīng)用發(fā)生改變時(shí)，控制節(jié)點(diǎn)切換到相應(yīng)模式。

public override void ConfigNodeWorkMode(){LeftHandXNodeHID.neededWorkMode.SetWorkMode(this,true, NodeFreshSpeed.一秒32次);}

?

　　其中函數(shù)的定義為：

public void SetWorkMode(IProgramWPF program,bool gyroEnable, NodeFreshSpeed speed){myNeededList.Add(program, new Tuple<bool, NodeFreshSpeed>(gyroEnable, speed));RefreshData();}

?

　　參數(shù)分別為該程序的引用，是否能開啟陀螺儀和刷新速度。 ?由于陀螺儀是傳感器中的耗電大戶，因此應(yīng)該在不需要的情形下盡可能關(guān)閉之。

四.獲取傳感器數(shù)據(jù)

　　應(yīng)用一般有兩種類型:

• 　　隔一段時(shí)間獲取傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)刷新，但并不關(guān)心數(shù)據(jù)是否是最新的
• 只有當(dāng)新數(shù)據(jù)到來時(shí)才會(huì)觸發(fā)應(yīng)用事件。

　　　我們分別將將它們稱作定時(shí)器型應(yīng)用和事件型應(yīng)用。對(duì)于空中鼠標(biāo)而言，應(yīng)屬于事件型應(yīng)用。

　　首先必須獲得映射表定義的節(jié)點(diǎn)的引用：

LeftHandXNodeHID = XNodeGroupManager.Instance[myProgramRoutedNode[0]] as XNodeHID;

　　XNodeGroupManager是節(jié)點(diǎn)管理器類，通過單例模式提供方便的訪問權(quán)限，索引器中，可以按上述格式，獲取節(jié)點(diǎn)引用。

　1. 定時(shí)器型應(yīng)用

　　定時(shí)器型應(yīng)用不關(guān)心數(shù)據(jù)是否是最新的，但需要穩(wěn)定的定時(shí)實(shí)現(xiàn)刷新。要想實(shí)現(xiàn)定時(shí)刷新，需要重寫以下字段：

public override int ProcessPerSecond{get{return 25;}}

?

　　應(yīng)用程序管理器會(huì)為重寫該字段的每個(gè)應(yīng)用提供定時(shí)器支持，在點(diǎn)擊開啟按鈕后，會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)定時(shí)器，按下停止后關(guān)閉。應(yīng)用程序可不關(guān)心其具體實(shí)現(xiàn)。

　　至于在定時(shí)到來時(shí)要處理的邏輯，可以通過重寫DataProcess()函數(shù)：

public override bool DataProcess(){VirtualKey.VKMouse(1, (int)(-LeftHandXNodeHID.GyroZ / 20), (int)(LeftHandXNodeHID.GyroY / 20), 0, 0);switch (LeftHandXNodeHID.thisKeyChanged){case KeyBoardChanged.KEYUP_DOWN: //左鍵 VirtualKey.VKMouse(0x0002, 0, 0, 0, 0); //按下break;case KeyBoardChanged.KEYUP_UP:VirtualKey.VKMouse(0x0004, 0, 0, 0, 0); //彈起break;case KeyBoardChanged.KEYDOWN_DOWN: //右鍵 VirtualKey.VKMouse(0x0008, 0, 0, 0, 0); //按下break;case KeyBoardChanged.KEYDOWN_UP: //右鍵VirtualKey.VKMouse(0x0010, 0, 0, 0, 0); //彈起break;case KeyBoardChanged.KEYLEFT_DOWN: //滾輪移動(dòng)VirtualKey.VKMouse(0x0800, 0, 0, -(int)(LeftHandXNodeHID.GyroX), 0); // break;}return true;}

?

? ? 值得注意的是，LeftHandXNodeHID是該類的節(jié)點(diǎn)引用持有者。這樣，系統(tǒng)會(huì)在每隔1/25秒執(zhí)行該函數(shù)。

　2. 事件型應(yīng)用

　　 另外一種類型是事件型應(yīng)用，它對(duì)處理性能的要求更低，也更靈活。應(yīng)用應(yīng)該通過事件的方式訂閱節(jié)點(diǎn)管理器發(fā)出的通知：如節(jié)點(diǎn)獲取新數(shù)據(jù)，建立新連接或斷開連接等。

　　要想配置成事件型應(yīng)用，您需要將ProcessPerSecond屬性中返回值改為0，這樣系統(tǒng)就不會(huì)提供定時(shí)器了。

　　對(duì)于空中鼠標(biāo)應(yīng)用，可以只關(guān)心節(jié)點(diǎn)傳遞來的新數(shù)據(jù)通知。在開啟時(shí)，需要將處理方法掛接在該事件上，如下程序所示：

public override bool InitProcess(){LeftHandXNodeHID = XNodeGroupManager.Instance[myProgramRoutedNode[0]] as XNodeHID;LeftHandXNodeHID.OnXNodeEvent += LeftHandXNodeHID_OnProgramEvent;//除此之外，您可以添加其他初始化的函數(shù)return true;}

?

　　關(guān)閉應(yīng)用時(shí)，將該事件取消掛接：　　

public override bool CloseProcess(){LeftHandXNodeHID.OnXNodeEvent -= LeftHandXNodeHID_OnProgramEvent;return true;}

　　LeftHandXNodeHID_OnProgramEvent是處理事件，其功能與上述DataProcess()描述完全一致，此處從略。

　　3. 混合型應(yīng)用

　　若您同時(shí)需要定時(shí)器和事件，可以將ProcessPerSecond設(shè)置成需要的值，同時(shí)掛載事件，與1,2描述一致，此處從略。

五. 開發(fā)有UI控件的應(yīng)用

　　在很多情形下，您可能需要開發(fā)帶UI控件的應(yīng)用。此時(shí)的開發(fā)要比一般情形復(fù)雜。具體實(shí)現(xiàn)方法和您的具體設(shè)計(jì)有關(guān)。目前僅提供WPF內(nèi)置的UserControl控件的支持。

　　1. 使用MVVM結(jié)構(gòu)開發(fā)

　　若您對(duì)MVVM結(jié)構(gòu)很熟悉，則推薦采用這種開發(fā)方式，此時(shí)，需要讓您開發(fā)的類實(shí)現(xiàn)IView接口：

　　我們假設(shè)您對(duì)MVVM模式已經(jīng)很熟悉，需要另外設(shè)計(jì)ViewModel，該類中是DynIdentityTrainnerUI， 在構(gòu)造函數(shù)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上下文綁定。

public class DynIdentityTrainner : AbstractApp, IView{DynIdentityTrainner() {myDynIdentityTrainnerUI.DataContext = this; //實(shí)現(xiàn)綁定 }DynIdentityTrainnerUI myDynIdentityTrainnerUI = new DynIdentityTrainnerUI();public UserControl thisUserControl //IView接口成員：返回要顯示的UI控件{get { return myDynIdentityTrainnerUI; }}public FrmState thisFrmState //IView接口成員：返回要放置的位置{get { return FrmState.Large; } } }

?

　　2. 不使用MVVM開發(fā)

　　若您對(duì)MVVM不熟悉，通常的解決辦法是從UserControl類繼承。但是C#只支持單繼承，通常的辦法是實(shí)現(xiàn)XMove基本應(yīng)用的所有接口，這對(duì)于開發(fā)者是不合適的，因此我提供了一個(gè)UI類，解決了這一問題：　　

public class AbstractUIApp : UserControl, IProgramWPF, IProgramNodeChangeable, IView, IRelationComputeable{//實(shí)現(xiàn)代碼}

?

　　在開發(fā)時(shí)，您需要從AbstractUIApp類繼承，此時(shí)可獲得界面設(shè)計(jì)器的支持，其他的開發(fā)方式和上述一致，此處不贅述。

六. 其他注意點(diǎn)

　　1.可能要重寫的其他函數(shù)

　　除了以上可能要修改的屬性和重寫函數(shù)外，還有兩個(gè)函數(shù)可能需要重寫：

　 ? ?LoadMainResource函數(shù)在用戶將其拖到應(yīng)用列表時(shí)執(zhí)行，若加載大型資源時(shí)必須重寫該函數(shù)，而不是定義在InitProcess函數(shù)中，因?yàn)橛脩綦S時(shí)都可能開啟或關(guān)閉程序，不應(yīng)該在此函數(shù)中過分耗時(shí)。

　　例如空中鼠標(biāo)，它需要在第一次初始化時(shí)加載SVM識(shí)別模型。用于手勢(shì)識(shí)別。

public override bool LoadMainResource(){mySVMMethod = new SVMMethod();mySVMMethod.LoadSVMModel(PublicName);return true;}

? ?除此之外，還有對(duì)應(yīng)的釋放函數(shù)。和初始化需要的注意點(diǎn)一致：

　　

public override bool ReleaseMainResource(){//釋放所需的非托管資源}

? ?2. 兩個(gè)輔助外部管理器

　　一些管理型應(yīng)用，不僅需要獲取節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，還需要知悉整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，此時(shí)就需要獲得一些擴(kuò)展功能。

　　系統(tǒng)提供在基類中提供了兩個(gè)服務(wù)者，解決了以上問題：　　

public AbstractCommManager thisCommManager { get; set; }public IProgramManager thisProgramManager { get; set; }

? ? ? 分別是通信管理器接口和程序管理器接口，它封裝了和限制了應(yīng)用對(duì)管理器的控制權(quán)限，提供了可讀的一些有用信息。

　　例如，在thisProgramManager的幫助下，應(yīng)用可以開啟或關(guān)閉另外一個(gè)應(yīng)用，可以在界面上添加或刪除新的UI組件，

/// <summary>/// 應(yīng)用程序管理器/// </summary>public interface IProgramManager{bool BeginOneProcess(IProgramWPF rc);bool StopOneProcess(IProgramWPF rc);void AddUserControl(UserControl value, FrmState thisState, string title);void RemoveUserControl(UserControl value);IEnumerable<NodeEnumKeyPair> GetAllEnumerable { get; }IEnumerable<IProgramWPF> GetActivePrograms { get; }}

? ? ?與其類似的是，可以開啟或關(guān)閉通信方法，或獲取已開啟通信方法的枚舉等。

　　3. 安全性

　　由于系統(tǒng)使用和開發(fā)環(huán)境都是基于專業(yè)用戶的，因此以開放的精神，API提供的接口的權(quán)限都達(dá)到甚至超過了實(shí)際應(yīng)用的最大需求。在開發(fā)應(yīng)用時(shí)，您應(yīng)該考慮只讀取數(shù)據(jù)，而不非法寫入或修改核心狀態(tài)數(shù)據(jù)，這可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或出現(xiàn)不可預(yù)見的問題。

　　4. 其他API

　　XMove開發(fā)環(huán)境內(nèi)置了XFrmWork的全部功能集合，同時(shí)有.NET FrameWork作為支持，您所需的大部分函數(shù)和功能類都可以在其中找到，這包括網(wǎng)絡(luò)通信，數(shù)據(jù)庫(kù)，圖形UI等。您可以參考詳細(xì)開發(fā)文檔，此處不進(jìn)行詳細(xì)描述。

　　5.發(fā)布

　　您可以將您的工程編譯為dll，提供給用戶。在目前框架下，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升級(jí)，因此需要手動(dòng)拷貝。未來框架會(huì)加入自動(dòng)升級(jí)功能。

七. 總結(jié)

　　本文較詳細(xì)的介紹了在XMove框架下開發(fā)新應(yīng)用的方法和注意事項(xiàng)。目前XMove框架已經(jīng)支持多達(dá)20多種應(yīng)用，涉及節(jié)點(diǎn)管理，人機(jī)交互，虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用，我會(huì)在后續(xù)文章中繼續(xù)介紹。　　

　　若您感興趣，歡迎聯(lián)系我 ?buptzym@bupt.edu.cn

　　

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[XMOVE自主设计的体感方案] XMove Studio管理系统（二）应用开发API简要介绍的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。