在 WPF 觸摸應用中，插入觸摸設備，即可在應用里面使用上插入的觸摸設備。在 WPF 使用觸摸設備的觸摸時，需要獲取到觸摸設備的信息，才能實現觸摸

獲取觸摸設備插入

在 WPF 中，通過 Windows 消息獲取觸摸設備插入事件，在 src\Microsoft.DotNet.Wpf\src\PresentationCore\System\Windows\Input\Stylus\Wisp\WispLogic.cs 的 HandleMessage 將獲取 Windows 消息，代碼如下

internal override void HandleMessage(WindowMessage msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam){switch (msg){// 忽略代碼case WindowMessage.WM_TABLET_ADDED:OnTabletAdded((uint)NativeMethods.IntPtrToInt32(wParam));break;case WindowMessage.WM_TABLET_DELETED:OnTabletRemovedImpl((uint)NativeMethods.IntPtrToInt32(wParam), isInternalCall: true);break;}}

在 WPF 框架，使用 WM_TABLET_ADDED 和 WM_TABLET_DELETED 消息獲取設備的插入和刪除事件

如上面代碼，在設備插入時，將會調用 OnTabletAdded 方法。如 WM_TABLET_ADDED 官方文檔描述，以上代碼獲取的參數是 Wisptis 的 Index 序號。這是因為用戶可以插入多個觸摸設備，通過傳入序號可以拿到插入的設備

在 WPF 中，每次插入觸摸設備，都會重新更新所有的觸摸設備的信息，而不是只更新插入的設備。在 OnTabletAdded 方法里面，將會調用 GetDeviceCount 方法，在 GetDeviceCount 方法里面將通過 PenThread 的 WorkerGetTabletsInfo 更新所有觸摸設備的信息，代碼如下

private void OnTabletAdded(uint wisptisIndex){lock (__penContextsLock){WispTabletDeviceCollection tabletDeviceCollection = WispTabletDevices;// 忽略代碼// Update the last known device count._lastKnownDeviceCount = GetDeviceCount();uint tabletIndex = UInt32.MaxValue;// HandleTabletAdded returns true if we need to update contexts due to a change in tablet devices.if (tabletDeviceCollection.HandleTabletAdded(wisptisIndex, ref tabletIndex)){// Update all contexts with this new tablet device.foreach (PenContexts contexts in __penContextsMap.Values){contexts.AddContext(tabletIndex);}}}}private int GetDeviceCount(){PenThread penThread = null;// Get a PenThread by mimicking a subset of the code in TabletDeviceCollection.UpdateTablets().TabletDeviceCollection tabletDeviceCollection = TabletDevices;if (tabletDeviceCollection != null && tabletDeviceCollection.Count > 0){penThread = tabletDeviceCollection[0].As<WispTabletDevice>().PenThread;}if (penThread != null){// Use the PenThread to get the full, unfiltered tablets info to see how many there are.TabletDeviceInfo[] tabletdevices = penThread.WorkerGetTabletsInfo();return tabletdevices.Length;}else{// if there's no PenThread yet, return "unknown"return -1;} } // WPF 代碼格式化就是這樣

以上代碼調用 WorkerGetTabletsInfo 方法實際的獲取觸摸信息邏輯是放在觸摸線程，上面代碼需要先獲取觸摸線程 PenThread 然后調用觸摸線程類的 WorkerGetTabletsInfo 方法，在這個方法里面執行邏輯

觸摸線程

在 WPF 觸摸到事件 博客里面告訴大家，在 WPF 框架，為了讓觸摸的性能足夠強，將觸摸的獲取放在獨立的進程里面

在獲取觸摸信息時，也需要調度到觸摸線程執行。在 WPF 中，通過 PenThread 類的相關方法可以調度到觸摸線程

在調用 WorkerGetTabletsInfo 方法時，進入 WorkerGetTabletsInfo 方法依然是主線程，里面代碼如下

internal TabletDeviceInfo[] WorkerGetTabletsInfo(){// Set data up for this callWorkerOperationGetTabletsInfo getTablets = new WorkerOperationGetTabletsInfo();lock(_workerOperationLock){_workerOperation.Add(getTablets);}// Kick thread to do this work.MS.Win32.Penimc.UnsafeNativeMethods.RaiseResetEvent(_pimcResetHandle.Value);// Wait for this work to be completed.getTablets.DoneEvent.WaitOne();getTablets.DoneEvent.Close();return getTablets.TabletDevicesInfo;}

實際上以上代碼是放在 PenThreadWorker.cs 文件中，在 WPF 的觸摸線程設計上，觸摸線程是一個循環，將會等待 PenImc 層發送觸摸消息，或者等待 _pimcResetHandle 鎖被釋放。如上面代碼，先插入 WorkerOperationGetTabletsInfo 到 _workerOperation 列表中，然后調用 RaiseResetEvent 方法釋放 _pimcResetHandle 對象。觸摸線程將會因為 _pimcResetHandle 被釋放而跳出循環，然后獲取 _workerOperation 列表里面的項，進行執行邏輯

主線程將會在 getTablets.DoneEvent.WaitOne 方法里面進入鎖，等待觸摸線程執行 WorkerOperationGetTabletsInfo 完成之后釋放這個鎖，才能讓主線程繼續執行

觸摸線程的循環邏輯代碼大概如下

internal void ThreadProc(){Thread.CurrentThread.Name = "Stylus Input";while (!__disposed){// 忽略代碼WorkerOperation[] workerOps = null;lock(_workerOperationLock){if (_workerOperation.Count > 0){workerOps = _workerOperation.ToArray();_workerOperation.Clear();}}if (workerOps != null){for (int j=0; j<workerOps.Length; j++){workerOps[j].DoWork();}workerOps = null;}// 這是第二層循環while (true){// 忽略代碼if (!MS.Win32.Penimc.UnsafeNativeMethods.GetPenEvent(_handles[0], _pimcResetHandle.Value,out evt, out stylusPointerId,out cPackets, out cbPacket, out pPackets)){break;}}}

默認 WPF 的觸摸線程都會在第二層循環，在 GetPenEvent 方法里面等待 PenImc 發送觸摸消息或等待 _pimcResetHandle 釋放。在跳出第二層循環，將會去獲取 _workerOperation 的項，然后執行

WorkerOperation[] workerOps = null;lock(_workerOperationLock){if (_workerOperation.Count > 0){workerOps = _workerOperation.ToArray();_workerOperation.Clear();}}if (workerOps != null){for (int j=0; j<workerOps.Length; j++){workerOps[j].DoWork();}workerOps = null;}

獲取觸摸信息

在調用 WorkerOperationGetTabletsInfo 的 DoWork 方法時，將會在觸摸線程獲取觸摸設備信息

private class WorkerOperationGetTabletsInfo : WorkerOperation{internal TabletDeviceInfo[] TabletDevicesInfo{get { return _tabletDevicesInfo;}}//// <summary>/// Returns the list of TabletDeviceInfo structs that contain information/// about all of the TabletDevices on the system./// </summary>protected override void OnDoWork(){try{// create new collection of tabletsMS.Win32.Penimc.IPimcManager3 pimcManager = MS.Win32.Penimc.UnsafeNativeMethods.PimcManager;uint cTablets;pimcManager.GetTabletCount(out cTablets);TabletDeviceInfo[] tablets = new TabletDeviceInfo[cTablets];for ( uint iTablet = 0; iTablet < cTablets; iTablet++ ){MS.Win32.Penimc.IPimcTablet3 pimcTablet;pimcManager.GetTablet(iTablet, out pimcTablet);tablets[iTablet] = PenThreadWorker.GetTabletInfoHelper(pimcTablet);}// Set result data and signal we are done._tabletDevicesInfo = tablets;}catch (Exception e) when (PenThreadWorker.IsKnownException(e)){Debug.WriteLine("WorkerOperationGetTabletsInfo.OnDoWork failed due to: {0}{1}", Environment.NewLine, e.ToString());}}TabletDeviceInfo[] _tabletDevicesInfo = Array.Empty<TabletDeviceInfo>();}

上面代碼的 IPimcManager3 接口是一個 COM 接口，實際邏輯是在 PenImc 層進行定義，在 PenImcRcw.cs 引用，代碼如下

[ComImport,Guid(PimcConstants.IPimcManager3IID),InterfaceType(ComInterfaceType.InterfaceIsIUnknown)]interface IPimcManager3{void GetTabletCount(out UInt32 count);void GetTablet(UInt32 tablet, out IPimcTablet3 IPimcTablet);}

在 PenImc 層的 PenImc.idl 文件里面，定義了公開的接口

[object,uuid(BD2C38C2-E064-41D0-A999-940F526219C2),nonextensible,helpstring("IPimcManager3 Interface"),pointer_default(unique) ] interface IPimcManager3 : IUnknown {[helpstring("method GetTabletCount")] HRESULT GetTabletCount([out] ULONG* pcTablets);[helpstring("method GetTablet") ] HRESULT GetTablet([in] ULONG iTablet, [out] IPimcTablet3** ppTablet); };

在 WPF 中，在 C# 代碼使用的不是最底層的方法，也就是 BD2C38C2-E064-41D0-A999-940F526219C2 組件只是 WPF 用的，而不是系統等給的接口

實際調用底層的代碼是在 PenImc 層的 C++ 代碼，但 PenImc 層的 C++ 代碼只是一層轉發調用而已，換句話說，如果使用 C# 調用底層的系統的組件也是完全可以的

如上面代碼通過 GetTabletCount 方法獲取當前的觸摸設備，此方法是通過 COM 調用到在 PenImc.idl 文件定義的 GetTabletCount 獲取的，實際定義的代碼是 PimcManager.cpp 文件的 GetTabletCount 方法

STDMETHODIMP CPimcManager::GetTabletCount(__out ULONG* pcTablets) {DHR;ULONG cTablets = 0;LoadWisptis(); // Try to load wisptis via the surrogate object.// we will return 0 in the case that there is no stylus since mouse is not considered a stylus anymoreif (m_fLoadedWisptis){CHR(m_pMgrS->GetTabletCount(&cTablets));}*pcTablets = cTablets;CLEANUP:RHR; }

以上代碼里面用到了一些宏，如 DHR 的含義是定義 HRESULT 變量，代碼如下

#define DHR \HRESULT hr = S_OK;

而 CHR 表示的是判斷 HRESULT 的值，如果失敗了，將會調用 CLEANUP 標簽的內容。在 CHR 里面用到 goto 的方法

#define CHR(hr_op) \{ \hr = hr_op; \if (FAILED(hr)) \goto CLEANUP; \}

上面代碼的 RHR 表示的是返回 HRESULT 變量

#define RHR \return hr;

因此以上代碼實際就是如下代碼

STDMETHODIMP CPimcManager::GetTabletCount(__out ULONG* pcTablets) {HRESULT hr = S_OK;ULONG cTablets = 0;LoadWisptis(); // Try to load wisptis via the surrogate object.// we will return 0 in the case that there is no stylus since mouse is not considered a stylus anymoreif (m_fLoadedWisptis){hr = m_pMgrS->GetTabletCount(&cTablets);if (FAILED(hr)){goto CLEANUP;}}*pcTablets = cTablets;CLEANUP:return hr; }

通過上面代碼可以看到，實際調用的是 m_pMgrS 的 GetTabletCount 方法，也就是如下代碼定義的方法

MIDL_INTERFACE("764DE8AA-1867-47C1-8F6A-122445ABD89A")ITabletManager : public IUnknown{public:virtual /* [helpstring] */ HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetDefaultTablet( /* [out] */ __RPC__deref_out_opt ITablet **ppTablet) = 0;virtual /* [helpstring] */ HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTabletCount( /* [out] */ __RPC__out ULONG *pcTablets) = 0;virtual /* [helpstring] */ HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTablet( /* [in] */ ULONG iTablet,/* [out] */ __RPC__deref_out_opt ITablet **ppTablet) = 0;virtual /* [helpstring] */ HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTabletContextById( /* [in] */ TABLET_CONTEXT_ID tcid,/* [out] */ __RPC__deref_out_opt ITabletContext **ppContext) = 0;virtual /* [helpstring] */ HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetCursorById( /* [in] */ CURSOR_ID cid,/* [out] */ __RPC__deref_out_opt ITabletCursor **ppCursor) = 0;};

可以看到這是一個 COM 接口調用，實際使用的就是系統提供的 ITabletManager 組件

在底層系統組件，先調用 ITabletManager 的 GetTabletCount 方法 獲取觸摸設備數量，然后遍歷觸摸設備序號拿到 ITablet 對象

在 C# 代碼里面的邏輯如下

pimcManager.GetTabletCount(out cTablets);TabletDeviceInfo[] tablets = new TabletDeviceInfo[cTablets];for ( uint iTablet = 0; iTablet < cTablets; iTablet++ ){MS.Win32.Penimc.IPimcTablet3 pimcTablet;pimcManager.GetTablet(iTablet, out pimcTablet);tablets[iTablet] = PenThreadWorker.GetTabletInfoHelper(pimcTablet);}

這里的 pimcManager.GetTablet 方法將會調用到 PimcManager.cpp 的 GetTablet 方法

STDMETHODIMP CPimcManager::GetTablet(ULONG iTablet, __deref_out IPimcTablet3** ppTablet) {DHR;switch (iTablet){case RELEASE_MANAGER_EXT:{CHR(m_managerLock.Unlock());}break;default:{CHR(GetTabletImpl(iTablet, ppTablet));}}CLEANUP:RHR; }STDMETHODIMP CPimcManager::GetTabletImpl(ULONG iTablet, __deref_out IPimcTablet3** ppTablet) {DHR;LoadWisptis(); // Make sure wisptis has been loaded! (Can happen when handling OnTabletAdded message)CComPtr<ITablet> pTabS;CComObject<CPimcTablet> * pTabC;// Can only call if we have real tablet hardware which means wisptis must be loaded!CHR(m_fLoadedWisptis ? S_OK : E_UNEXPECTED);CHR(CComObject<CPimcTablet>::CreateInstance(&pTabC));CHR(pTabC->QueryInterface(IID_IPimcTablet3, (void**)ppTablet));CHR(m_pMgrS->GetTablet(iTablet, &pTabS));CHR(pTabC->Init(m_fLoadedWisptis?pTabS:NULL, this));CLEANUP:RHR; }

本質調用的是 m_pMgrS 的 GetTablet 方法，也就是系統提供的 ITabletManager 的 GetTablet 方法 獲取 ITablet 接口。只是在 C++ 代碼里面，將 ITablet 接口再做一層封裝，返回給 C# 的是 IPimcTablet3 接口

接下來就是通過 PenThreadWorker 的 GetTabletInfoHelper 方法獲取觸摸信息

private static TabletDeviceInfo GetTabletInfoHelper(IPimcTablet3 pimcTablet){TabletDeviceInfo tabletInfo = new TabletDeviceInfo();tabletInfo.PimcTablet = new SecurityCriticalDataClass<IPimcTablet3>(pimcTablet);pimcTablet.GetKey(out tabletInfo.Id);pimcTablet.GetName(out tabletInfo.Name);pimcTablet.GetPlugAndPlayId(out tabletInfo.PlugAndPlayId);int iTabletWidth, iTabletHeight, iDisplayWidth, iDisplayHeight;pimcTablet.GetTabletAndDisplaySize(out iTabletWidth, out iTabletHeight, out iDisplayWidth, out iDisplayHeight);tabletInfo.SizeInfo = new TabletDeviceSizeInfo(new Size(iTabletWidth, iTabletHeight),new Size(iDisplayWidth, iDisplayHeight));int caps;pimcTablet.GetHardwareCaps(out caps);tabletInfo.HardwareCapabilities = (TabletHardwareCapabilities)caps;int deviceType;pimcTablet.GetDeviceType(out deviceType);tabletInfo.DeviceType = (TabletDeviceType)(deviceType -1);// // REENTRANCY NOTE: Let a PenThread do this work to avoid reentrancy!// The IPimcTablet3 object is created in the pen thread. If we access it from the UI thread,// COM will set up message pumping which will cause reentrancy here.InitializeSupportedStylusPointProperties(pimcTablet, tabletInfo);tabletInfo.StylusDevicesInfo = GetStylusDevicesInfo(pimcTablet);// Obtain the WispTabletKey for future use in locking the WISP tablet.tabletInfo.WispTabletKey = MS.Win32.Penimc.UnsafeNativeMethods.QueryWispTabletKey(pimcTablet);// If the manager has not already been created and locked, we will lock it here. This is the first opportunity// we will have to lock the manager as it will have been created on the thread to instantiate the first tablet.MS.Win32.Penimc.UnsafeNativeMethods.SetWispManagerKey(pimcTablet);MS.Win32.Penimc.UnsafeNativeMethods.LockWispManager();return tabletInfo;}

實際調用的就是 ITablet 接口 的方法

以上代碼的 pimcTablet.GetKey 方法是在 C++ 層封裝的，而不是系統提供的

STDMETHODIMP CPimcTablet::GetKey(__out INT * pKey) {DHR;CHR(pKey ? S_OK : E_INVALIDARG);*pKey = (INT)PtrToInt(m_pTabS.p); CLEANUP:RHR; }CComPtr<ITablet> m_pTabS;

在 WPF 框架，獲取的方法本質就是通過 Tablet PC 系統組件獲取

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總結

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