基于新型一体机平台开发浸入式应用

介绍

过去几年来,一体式(AIO)电脑已经发展为家庭和办公设备的主流,可交付强大的处理器性能、大屏幕图形功能以及简约而又时尚的外形设计。随着微软推出 Windows* 8,一体式电脑采用了传统键盘与鼠标输入方式以及极具创新特性的触控功能,为最终用户交付新的软硬件交互方式。现在,在上述功能进一步发展的基础上,一款新设备又将产生 — 便携一体式(pAIO)电脑。

便携一体式电脑具备高端技术规格,采用可平放运行的大触控屏,以及可支持有限移动性的内置电池。这些功能有望催生崭新使用场景,同时,整合以下创新特性的应用与游戏有望得以开发:

  • 多用户和多触控用户界面
  • 基于语音或摄像头采集的手势语的多模式交互
  • 多工具场景,例如,使用智能手机作为游戏控制器
  • 借助英特尔® 无线显示(WiDi)在高清电视上提供附加游戏或应用视图

能够在水平方向分离运行这一特性为软件开发人员带来了机遇和挑战,他们需要调整思维以利用便携一体式电脑带来的全新特性。本文将介绍可帮助软件开发人员设计此类触控交互应用的四个指南,以及基于英特尔® 处理器的便携一体式(pAIO)电脑的出色用户体验。

指南 1:了解便携一体式电脑的平台功能

便携一体式(pAIO)电脑为应用开发人员带来前所未有的机遇,它具备大触控屏、轻量移动性和平放功能,以及支持多触控、多用户应用的高处理性能 

便携一体式电脑与传统一体式电脑存在一些公共设计元素;然而,基于英特尔处理器的 pAIO 还具备一些关键特性,可为软件开发人员带来新机遇,为最终用户带来新体验。便携一体式电脑支持固定计算和适应性计算体验,提供屏幕倾斜功能,支持垂直、倾斜和平放场景;屏幕尺寸范围是 18.4-27 英寸(图 1)。多触控功能通过触控板提供,支持最低 10 个触控点,轻量移动性通过板载电池提供。通过图片中的轻量移动性和平放功能,pAIO 为开发创新型软件带来了机遇。这些创新型软件可充分利用浸入式大屏幕画布交付的多触控、多用户功能。

图 1. 屏幕方向

高度智能的英特尔® 酷睿™ 处理器家族为全特性、多用户、多触控 pAIO 应用交付超高性能和惊艳视觉计算,这些应用涉及的领域包括游戏、教育、娱乐、医疗保健、商业、内容创建和生活方式。应用设计人员可利用英特尔酷睿处理器开发出色应用,交付精彩图片和无缝触控体验(表 1)。

特性第二代英特尔® 酷睿™ 处理器第三代英特尔® 酷睿™ 处理器优势

处理器

  • 英特尔® 睿频加速技术1
  • 英特尔® 超线程(HT)技术2
  • 英特尔睿频加速技术
  • 英特尔超线程技术
  • 英特尔睿频加速技术
  • 英特尔超线程技术
  • 由于内核更多、能效更高,速度得到显著提升
  • 针对复杂工作负载提高处理效率和总体性能

USB

USB 2.0 (480 Mbps)

USB 3.0 (5 Gbps)

性能比 USB 2.0 高 10 倍

媒体与显示

  • 英特尔® 快速视频同步3
  • 英特尔® 高清视频技术4
  • Intru™ 3D6
  • 英特尔® 高清显卡 2000/30004
  • 英特尔® 无线显示技术 2.05
  • 英特尔快速同步视频
  • 英特尔高清视频技术
  • Intru 3D
  • 英特尔高清显卡 2500/4000
  • 英特尔无线显示技术 3.x
  • 加速媒体转码
  • 以最理想的方式欣赏图像和高清视频,获得更清晰的图像、更流畅的体验和更丰富的色彩
  • 在您的电脑上支持 3D 视觉体验
  • 出色核芯显卡
  • 将内容轻松、直接流至大屏幕高清电视
  • 英特尔快速同步视频
  • 英特尔高清视频技术
  • Intru 3D
  • 英特尔高清显卡 2500/4000
  • 英特尔无线显示技术 3.x
  • 加速媒体转码
  • 以最理想的方式欣赏图像和高清视频,获得更清晰的图像、更流畅的体验和更丰富的色彩
  • 在您的电脑上支持 3D 视觉体验
  • 出色核芯显卡
  • 将内容轻松、直接流至大屏幕高清电视

表 1. 处理器比较

指南 2:明智选择您的软件开发环境

Windows 8 支持两种不同的开发环境,它们决定着您的开发工具选项、特性可用性、与之前版本 Windows 的兼容性、以及您的发布/销售模式。

Windows 8 支持您使用众多编程语言和工具进行应用开发。您甚至可以使用一种语言编写组件,并用于使用另一种语言编写的应用中。然而,您必须提前决定即将开发的应用类型,是 Windows 商店应用还是 Windows 桌面应用(参见图 2)。

桌面应用可运行于 Windows 8 的 Windows 桌面模式。该模式看似传统 Window 环境,但体验有所不同。桌面模式支持基于触控与传感器的应用。另外,一些硬件驱动程序和设备特性 — 如英特尔® 无线显示技术(英特尔® WiDi)和 OpenGL* 目前仅支持在桌面模式下运行的应用。

Windows 商店应用利用最新 WinRT API,在 Visual Studio* 2012 中使用 C++、C# 或 web 技术而开发,例如 HTML5、JavaScript* 和 CSS3。

图 2. 面向 Windows* 8 应用的高级开发环境

开发人员应该知道一些设备特性和技术可能还未面向 Windows 商店应用环境推出或开发。因此,您选择 Windows 商店应用模式还是选择 Windows 桌面应用模式将决定着以下选项:可用的开发环境,可用的硬件特性,与之前版本 Windows 的兼容性,以及应用的销售与发布模式(见表 2)。

向公众发布和销售 Windows 商店应用一般是通过 Windows 商店。Windows 商店向全球庞大客户群发布或出售应用。关于销售和发布应用,桌面开发人员拥有更多选项。除了传统发布和履约选项,一些开发人员可将其桌面应用放在 Windows 商店的列表中(创建一个购买网站的链接)。

功能/工具集Windows* 8 桌面模式应用Windows 商店应用

英特尔® WiDi

有(可能需要浏览器插件)

可编程 GFX - OpenGL*

可编程 GFX - OpenGL

可编程 GFX – OCL*, CM*

英特尔® 图形性能分析器(英特尔® GPA)

完整工具功能,不包括:IE10、WinRT 应用分析以及 Frame Analyzer 中的 DX10(带 15.28 驱动程序 + 新的 OpenCL SDK)

不包含(WinRT 不支持设备)

英特尔® 性能瓶颈分析器(英特尔® PBA,又称 xIF)

支持桌面应用分析。查看器在桌面中有效。

部分功能集可用于 WinRT。

开发环境(VS*,Eclipse*)

部分

英特尔 AppUp® 中心

Windows 商店

无(一些桌面应用可能在 Windows 商店列出并创建购买网站的链接)

兼容之前版本的 Windows

表 2. 面向 Windows* 商店和 Windows 桌面应用的特性兼容性

指南 3:触控对于开发面向 pAIO 的应用十分关键

Windows 8 支持您针对 Windows 商店应用和 Windows 桌面应用灵活选择

触控为用户提供直观、有趣、自然的应用交互方式。运行于英特尔酷睿处理器架构 pAIO 的多触控多用户应用的用户界面(UI)依赖于在总体设计过程中有机融合并创新运用触控功能。幸运的是,微软已经确保提供密集型触控 API 以支持 Windows 商店应用和桌面应用的开发。  

Windows 商店应用

Windows 为 Windows 商店应用的开发提供两个 API 集合:Windows Runtime (WinRT) 和 Windows Library for JavaScript (WinJS)。

Windows Runtime。 这些 JavaScript、C#、Visual Basic* 和 C++ API 可访问所有核心平台特性。

  • 使用指针事件获取基本接触信息,例如,位置与设备类型,压力和接触几何等扩展信息,并支持更多复杂交互。
  • 使用手势事件管理静态单指操作,例如:点击和按住(双点和右点由基本手势演变)。
  • 使用操作事件管理动态多触控操作,夹捏和拉伸以及利用惯性与速率数据的操作,例如,摇拍/滚动、缩放和旋转。

Windows Library for JavaScript。 WinJS 提供 JavaScript API 的库,其中可提供控制、CSS 风格和帮助您编写代码的功能。WinJS 命名空间包含的功能类似于 WinRT 环境中 Windows.UI.XAML 命名空间的功能。

Windows 8 桌面应用

桌面应用运行于 Windows 8 的 Windows 桌面模式。Microsoft Windows 8 桌面应用中支持触控输入和手势的三个方法是:

  • WM_POINTER 最容易编码,支持最丰富的手势集,但仅运行于 Windows 8。 WM_POINTER 消息接收触控输入,使用操作语境功能识别来自这些消息的手势。
  • WM_GESTURE 编码简单,向后兼容 Windows 7,但是受到的限制也最严格。
  • WM_TOUCH 完全向后兼容 Windows 7。每一个触控事件都通知您的应用,您的代码必须采集这些事件并识别其代表的手势。

通常人们错误地认为,不能为桌面模式开发新 Windows 8 基于触控与传感器的应用。这种观点是错误的。另外,一些硬件驱动程序和设备特性 — 如英特尔® 无线显示技术(英特尔® WiDi)和 OpenGL* 目前仅支持在桌面模式下运行的应用。

多模式交互

下一代应用和游戏引入了基于语音与摄像头采集的手势的多模式交互,也有望支持 Windows 8 桌面模式应用。开发人员应当考虑采用英特尔® 感知计算 SDK 以便在 pAIO 上支持多模式交互。另外,开发人员可使用英特尔® 通用连接框架(英特尔® CCF) 以支持多工具场景,例如,智能手机等备用设备可用来控制 pAIO 上运行的游戏。

软件框架与验证

选择开发 Windows 8 桌面游戏的软件设计人员还拥有现有大量软件框架和验证工具的附加优势。这些工具可帮助您在开发 pAIO 应用时加速开发进程、优化性能以及最大程度提高触控响应性能(表 3)。

工具优势

Microsoft XNA

提供工具与库,提高平台移植性,同时支持开发人员将更多时间用于关注内容与体验。

Adobe Flash*,AIR,游戏 SDK

交付可支持丰富用户界面、媒体效果和 web 连接的框架。

OpOpenGL 和 DirectX*

支持访问图形硬件特性以优化图形密集型应用。

Windows* Presentation Foundation (WPF)

提供强大的 GUI 开发框架,基于 DirectX 的更高级别抽象层,其中的元素可基于事件创建链接并利用。

HTML5

为具备多媒体和图形功能、基于 web 的应用提供标记语言。十分适合网络游戏开发。

GPUView

支持对 GPU 过载等相关问题进行故障排查。

英特尔® 电源工具

评测各个场景下的 CPU 功耗。

Visual Studio* 2012 Profiler

监控并呈现关键呼叫堆栈以隔离性能问题。

FRAPS

评测每秒帧数(FPS)以确保流畅图形渲染。

表 3. Windows* 8 桌面模式软件框架和验证工具

指南 4:了解用户体验

面向多用户多触控水平大屏幕进行设计需要换位思考 — 您面对的不是手机屏幕!

开发人员社区为手机与平板电脑等设备的触控屏设计精彩游戏和应用已经有一段时间了,但是对于 pAIO,小屏幕的限制不复存在,因此,设计人员可整合更多、更出色的交互与控制。

成功的设计需要了解用户通常如何进行应用交互。对于某些应用,一个游戏可同时有四个人玩,因此,从多用户的角度出发十分关键。另外,控制在屏幕上的布局需要切合设备的预期使用模式(表 4)。

使用模型用户数量特殊考虑应用示例

多个玩家,单独控制

  • 2 个玩家,相对分立
  • 4 个玩家,分立四角

必须考虑玩家的位置。最佳位置是屏幕边缘

足球游戏的玩家控制位于屏幕的对面边缘

多个玩家,共享控制

多个玩家,不拘一角

共享控制位于最便利的位置

传统家庭棋盘游戏,共享控制(数字骰子,罚张等)位于游戏棋盘的中央(屏幕)

多用户协作游戏

支持多个用户在屏幕上协作

共享控制,图形自然,易于理解

园林规划

表 4. 多用户场景示例

用户角度

pAIO 屏幕可拆卸下来平放在桌面上,因此可支持新的多用户应用。对于应用开发人员而言,为多用户设计应用需要了解用户希望如何与应用交互以及用户之间如何交互。了解用户的角度十分关键:

  • 早期设计应明确用户的数量和类型。是每个用户都需要一个控制集(很多游戏是这样),还是所有用户共用一个控制集(多用户协作型应用)
  • 最便捷的触控目标是屏幕边缘
  • 在特定时间,多个玩家可能有多个关注点

用户控制十分关键

如何设计用户界面影响到触控输入的易用性。为了确保您的应用针对触控而优化,请考虑以下指南:

  • 由于 pAIO 屏幕尺寸大,考虑使用大图标和图片 — 需要最低程度的升级
  • 每个用户应确信能够通过物理位置、颜色或形状找到可用的控制基于图片的说明通常更易于各方理解
  • 触控需要较大的用户界面元素以确保精度,防止手指混淆重要信息。不过,与平板电脑相比,大屏幕的触控为设计人员提供了更多可用空间
  • 确保用户界面始终可见,并留意用户的手掌可能接触其它控制或屏幕信息

确保应用生动有趣

可平放在桌面上的大屏幕 pAIO 为设计人员提供了设计精彩、直观、可视化的触控交互机遇。您的应用应具备真实感,吸引用户玩索。以下提示帮助您获得“真实感”:

  • 始终为触控交互提供即时、直接的视觉反馈。例如,您可以使用高亮度或工具提示指示当前触控目标,防止无操作其它目标
  • 调节物理引擎管理游戏速度。使用加速和惯性等物理效果为摇拍等交互提供自然体验
  • 考虑引入下一代功能和多模式交互,例如,基于语音和/或手势的控制

总结

便携一体式电脑具备大屏幕尺寸、轻量移动性和平放功能,为应用开发人员带来新机遇。在英特尔酷睿处理器的支持下,这些创新型应用有望为用户交付出色图片和无缝触控体验。然而,设计这些应用需要换位思考并明确可用的开发选项;而我们英特尔功能提供丰富的资源库,包括软件设计考虑因素、触控集成和平台功能。更多信息,请跟踪以下链接。

设计与开发:

  1. 设计面向超极本™ 设备和触控桌面应用:
    http://software.intel.com/en-us/articles/designing-for-ultrabook-devices-and-touch-enabled-desktop-applications
  2. 为开发人员开发桌面自然用户界面 API:
    http://software.intel.com/en-us/articles/developing-with-desktop-natural-user-interface-api-s-for-developers
  3. 面向 Windows 桌面应用的设计人员工具:
    http://software.intel.com/en-us/articles/designer-tools-for-windows-desktop-applications
  4. 为超极本™-触控界面重塑应用:
    http://software.intel.com/en-us/blogs/2012/08/09/re-imagining-apps-for-ultrabook-part-1-touch-interfaces/
  5. 触控设计原则:手势和触控目标:
    http://software.intel.com/en-us/blogs/2012/08/29/touch-design-principles-part-2-postures-and-touch-targets
  6. 在使用 C# 的 Windows* 8 风格用户界面中支持触控:
    http://software.intel.com/en-us/articles/enabling-touch-in-windows-8-metro-style-apps-with-c
  7. 人机触控:在后 PC 时代开发超极本™ 应用:
    http://software.intel.com/en-us/articles/the-human-touch-building-ultrabook-applications-in-a-post-pc-age
  8. 在 Windows* 8 应用中处理触控输入:
    http://software.intel.com/en-us/articles/handling-touch-input-in-windows-8-applications
  9. 触控友好型控制按钮:
    http://software.intel.com/en-us/articles/touch-friendly-control-buttons-bubbles-2
  10. 触控操作示例:
    http://software.intel.com/en-us/articles/touch-reactive-sample-bubbles

代码示例:

  1. 比较触控编码技术 – Windows* 8 桌面触控示例:
    http://software.intel.com/en-us/articles/comparing-touch-coding-techniques-windows-8-desktop-touch-sample
  2. 触控示例:
    http://software.intel.com/en-us/articles/touch-samples
  3. Windows* 8 上超极本™ 桌面应用程序开发:具有触控和感应功能的照片应用程序:
    http://software.intel.com/en-us/articles/photo-application-for-ultrabook-and-windows-8-desktop-applications-development-with-touch-and-sensors
  4. Windows 桌面触控摄像头示例:
    http://software.intel.com/en-us/articles/windows-desktop-touch-camera-sample-whitepaper

英特尔公司© 2013 年版权所有。所有权保留。

Intel、英特尔、英特尔标识、AppUp、Core、酷睿、InTru、Ultrabook、超极本是英特尔在美国和/或其他国家的商标。

*其他的名称和品牌可能是其他所有者的资产。

OpenCL 和 OpenCL 标识是苹果公司的商标,需获得 Khronos 的许可方能使用。

1 (英特尔® 睿频加速技术)要求系统支持英特尔® 睿频加速技术。仅指定英特尔® 处理器支持英特尔® 睿频加速技术和英特尔® 睿频加速技术 2.0。详情请咨询您的系统生产商。其性能可能因硬件、软件和系统配置的不同而各有所异。更多信息,敬请登陆 www.intel.com/go/turbo。

2(超线程)需要支持英特尔® 超线程(HT)技术的系统;请咨询您的电脑制造商。实际性能会因所使用的具体硬件和软件的不同而有所差异。并非所有英特尔® 处理器都支持该技术。如欲了解更多信息(包括哪些处理器支持英特尔® 超线程技术),请访问 http://www.intel.com/go/ht。

3(英特尔® 快速同步视频-3 年基准)视频转码声称采用 Cyberlink* MediaEspresso 6 来渲染一个时长为 4 分钟、449 MB、1920x1080i、18884 Kbps 的 MPG2 视频文件,在 Apple iPod* 上以 640x360 的分辨率、H.264 和 MP4 文件格式播放。相比英特尔® 酷睿™ 处理器(台式机)和英特尔® 酷睿™ 2 双核处理器 E8400 (台式机)和 P8600 (笔记本),第三代英特尔® 酷睿™ i5-3450 处理器(台式机)和第三代英特尔® 酷睿™ i5-3320M 处理器(笔记本电脑)的速度提升了 4 倍。

4(核芯显卡)核芯显卡并不是在所有电脑上都支持,可能需要安装优化软件。请咨询您的系统制造商。更多信息,敬请登录 http://www.intel.com/go/biv。

5 (英特尔® 无线显示技术)需要配备支持英特尔® 无线显示技术的电脑、平板电脑、智能手机、兼容适配器及电视。敬请注意,1080p 高清功能及蓝光播放功能* 仅限带有内建图形加速功能的指定英特尔® 处理器。请向您的电脑制造商查询。更多信息敬请登陆 www.intel.com/go/widi。

6 观看立体 3D 内容需要 3D 眼镜和支持 3D 功能的显示器。物理风险系数显示在 3D 材料中。

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