嵌入式汽車系統(tǒng)中的 GUI 導(dǎo)航

汽車計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)者明白，駕駛員只能看儀表板顯示屏幾秒鐘。由于汽車計(jì)算機(jī)的操作員也可能正在開(kāi)車，因此汽車計(jì)算機(jī)給計(jì)算世界帶來(lái)了新的安全問(wèn)題。

汽車計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)者明白，駕駛員只能看儀表板顯示屏幾秒鐘。由于汽車計(jì)算機(jī)的操作員也可能正在開(kāi)車，因此汽車計(jì)算機(jī)給計(jì)算世界帶來(lái)了新的安全問(wèn)題。
在為嵌入式板載系統(tǒng)創(chuàng)建圖形用戶界面 (GUI) 時(shí)，您必須考慮許多不斷發(fā)展的設(shè)計(jì)問(wèn)題。為了使駕駛員能夠快速瀏覽屏幕，顯示內(nèi)容必須明確、明顯且數(shù)量有限?？刂茖拥目蚣軕?yīng)該簡(jiǎn)單，這樣驅(qū)動(dòng)程序就不會(huì)迷失在結(jié)構(gòu)中。
嵌入式顯示器中經(jīng)常使用的線條圖和簡(jiǎn)單的窗口輪廓不足以為您的 GUI 提供獨(dú)特的、定制的外觀和感覺(jué)。
一線汽車供應(yīng)商需要能夠使用生產(chǎn)的定制圖形和獨(dú)特的字體，以幫助區(qū)分其產(chǎn)品品牌并創(chuàng)造精美的外觀和感覺(jué)。顯示增強(qiáng)型嵌入式技術(shù)使您可以編寫應(yīng)用程序行為，并將應(yīng)用程序的特定外觀應(yīng)用于面向品牌的主題，例如目前在 MP3 音樂(lè)播放器中實(shí)現(xiàn)的“皮膚”概念。
汽車界面設(shè)計(jì)的另一個(gè)關(guān)鍵是能夠使用快速響應(yīng)的用戶輸入模式，例如觸摸屏和語(yǔ)音技術(shù)。
為了創(chuàng)建具有使用儀表板顯示屏的 GUI 的實(shí)用且適銷對(duì)路的嵌入式汽車應(yīng)用程序，您必須能夠成功解決所有這些問(wèn)題。
直到近，現(xiàn)有的面向?qū)ο蟮?Java GUI 框架還沒(méi)有充分滿足這些嵌入式需求。然而，現(xiàn)在有一個(gè) GUI 框架專門為開(kāi)發(fā)人員提供一種經(jīng)典的面向?qū)ο蟮姆绞絹?lái)為嵌入式 Java 應(yīng)用程序創(chuàng)建圖形界面。
OO GUI 框架的結(jié)構(gòu)

任何 GUI 系統(tǒng)的基本構(gòu)建塊的一個(gè)示例是 IBM VisualAge Micro Edition MicroView 框架中的 Application 類。Application 類創(chuàng)建并布局由任意數(shù)量的視圖/控制器對(duì)組成的屏幕，這些視圖/控制器對(duì)在顯示設(shè)備上呈現(xiàn)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。要通過(guò)視圖呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)在模型類中定義，這使應(yīng)用程序本身相對(duì)獨(dú)立于數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。向用戶呈現(xiàn)或從用戶呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)填充這些模型，這些模型控制視圖的狀態(tài)。

圖 1：從對(duì)象被放置在屏幕上并被個(gè)人查看到個(gè)人響應(yīng)和屏幕更新之間發(fā)生的事件。

ApplicationManager 類協(xié)調(diào)用戶對(duì)各種模塊化、開(kāi)發(fā)人員定義的應(yīng)用程序的導(dǎo)航，這些應(yīng)用程序保存在其注冊(cè)表中。ApplicationManager 根據(jù)需要在屏幕上打開(kāi)和關(guān)閉應(yīng)用程序，并協(xié)調(diào)設(shè)備中所有應(yīng)用程序的視圖創(chuàng)建。
MicroView 應(yīng)用程序始終與一個(gè)視圖關(guān)聯(lián)，該視圖是 MicroViews ContainerView 類的實(shí)例；該視圖又包含構(gòu)成應(yīng)用程序視覺(jué)布局的其他視圖。ApplicationManager 還包含一個(gè)ScreenApplication，它是其余應(yīng)用程序擴(kuò)展的根對(duì)象。
為了構(gòu)建一個(gè) GUI 系統(tǒng)，您必須首先定義必要的應(yīng)用程序類，以及所有必需的模型、視圖和控制器對(duì)象（模型控制視圖的狀態(tài)）。模型、視圖和控制器對(duì)象是通過(guò)創(chuàng)建默認(rèn) MicroView 框架類的新實(shí)例來(lái)定義的。
對(duì)于復(fù)雜的 GUI 系統(tǒng)，您還可以創(chuàng)建自定義的模型、視圖和控制器類。默認(rèn)視圖包括按鈕視圖、拉貝視圖、列表視圖和段落視圖等。默認(rèn)控制器包括按鈕控制器、鍵盤控制器和菜單控制器。

除了創(chuàng)建視圖/控制器對(duì)并將它們放置在設(shè)備屏幕上之外，每個(gè)應(yīng)用程序還實(shí)現(xiàn)必要的偵聽(tīng)器接口，以響應(yīng)通過(guò)操作（即更改模型和視圖類的狀態(tài)的操作）發(fā)送到這些控制器/控制器類的用戶輸入事件）。然后這些操作作為消息傳遞給應(yīng)用程序。

MicroView 應(yīng)用程序與大多數(shù)常見(jiàn)的 GUI 系統(tǒng)一樣，使用基于事件的機(jī)制來(lái)指導(dǎo)用戶和應(yīng)用程序之間的交互。MicroView 事件系統(tǒng)本質(zhì)上類似于作為標(biāo)準(zhǔn) Java 開(kāi)發(fā)工具包 (JDKTM) 一部分的 AWT 庫(kù)中公開(kāi)的基于委托的事件模型。
在 MicroView 事件處理模型中，Application 類的實(shí)例為它們需要處理的每種事件類型實(shí)現(xiàn)偵聽(tīng)器接口。當(dāng)具有已注冊(cè)偵聽(tīng)器的事件來(lái)自底層輸入系統(tǒng)時(shí)，該事件將被路由到該類進(jìn)行處理。
在標(biāo)準(zhǔn) AWT 基于委托的事件模型中，事件從源對(duì)象傳播到偵聽(tīng)器以進(jìn)行處理，以響應(yīng)某些用戶交互。在 MicroView 框架（如標(biāo)準(zhǔn) AWT 委托事件模型中）中，事件源通常是 UI 組件，偵聽(tīng)器是 Application 對(duì)象，該對(duì)象根據(jù)應(yīng)用程序的特定需求實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)膫陕?tīng)器接口。
在模型/視圖/控制器（MVC）范例的 MicroView 實(shí)現(xiàn)中，控制器充當(dāng)應(yīng)用程序和底層事件子系統(tǒng)之間的中介；因此，MicroView 框架中的事件類型要么是 com.events.events 的直接后代，要么是間接后代。IBM。伊維奧加斯?？刂破魇录悺?br/>每個(gè)事件都是從其源創(chuàng)建的，并由輸入組件子系統(tǒng)路由到充當(dāng)偵聽(tīng)器部分的應(yīng)用程序?qū)ο?，以及基于所?qǐng)求的特定類型的用戶交互的相應(yīng)事件的實(shí)例。
憑借相應(yīng)偵聽(tīng)器接口中指定的一個(gè)或多個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)，偵聽(tīng)器對(duì)象（在本例中為應(yīng)用程序?qū)ο螅┛赡軙?huì)以某種有意義的方式響應(yīng)事件。此時(shí)，輸入組件通過(guò)返回值通知該特定偵聽(tīng)器對(duì)象是否消耗了此事件，并且輸入組件繼續(xù)響應(yīng)用戶交互，對(duì)每個(gè)被認(rèn)為感興趣的事件重復(fù)此循環(huán)。
同樣，MicroView 框架中事件對(duì)象的基類是 com. ibrn.ive，脫氣?？刂破魇录?。這個(gè)類是java的直接后代。實(shí)用程序。EventObject，它是標(biāo)準(zhǔn) AWT 委托事件模型中的基本事件對(duì)象。MicroView 框架提供了以下四種基本事件類型：
ButtonEvents—當(dāng)用戶單擊或點(diǎn)擊按鈕視圖用戶界面組件時(shí)發(fā)送
ListEvents—當(dāng)用戶點(diǎn)擊 ListView 組件中的選項(xiàng)時(shí)發(fā)生
MenuEvents——用戶從菜單中進(jìn)行了選擇
KeypadEvents — 導(dǎo)致用戶從模擬鍵盤的自定義視圖中進(jìn)行選擇。
MicroView 不包含代表菜單或鍵盤的特定 View 對(duì)象。然而，它確實(shí)提供了自定義控制器對(duì)象，可以與自定義視圖對(duì)象一起使用來(lái)模仿這些對(duì)象的外觀和/或功能。
MicroView 事件偵聽(tīng)器框架與上面定義的標(biāo)準(zhǔn)事件層次結(jié)構(gòu)松散對(duì)應(yīng)。每種類型的標(biāo)準(zhǔn)事件都存在以下偵聽(tīng)器：
ButtonListener，定義了一個(gè)方法，
public Boolean handleEvent(ButtonEvent e)
ListListener，它定義了一個(gè)方法
public Boolean handleEvent(ListEvent e)
MenuListener，定義
public void handleEvent(ListEvent e)
KeypadListener，定義方法
public void handleEvent(KeypadEvent e)。
與 AWT 一樣，MicroView 框架對(duì)低級(jí)事件和（通常稱為“語(yǔ)義”）事件進(jìn)行了區(qū)分。低級(jí)事件的特征是輸入或其他窗口系統(tǒng)事件，而語(yǔ)義（即）事件的特征是輸入或其他窗口系統(tǒng)事件。級(jí)別）事件通常是組件模型本身的某種語(yǔ)義的結(jié)果；換句話說(shuō)，是不需要用戶干預(yù)的組件到組件的消息。
雖然 MicroView 框架包含低級(jí)事件，但它們的功能幾乎完全封裝在低級(jí)事件處理框架代碼中，并且不會(huì)在 API 級(jí)別向開(kāi)發(fā)人員公開(kāi)。應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員使用的常見(jiàn) MicroView 事件本質(zhì)上是語(yǔ)義的。
與 Aw’r 一樣，MicroView 框架中的事件傳遞是同步的；事件由輸入系統(tǒng)按照接收順序傳遞給組件。
盡管 MicroView 定義了一組基本的事件和偵聽(tīng)器，但您可以自由地實(shí)現(xiàn)自己的自定義事件類型和偵聽(tīng)器，作為應(yīng)用程序語(yǔ)義接口的一部分。
MicroView 和 AWT 之間的另一個(gè)區(qū)別是 MicroView 開(kāi)發(fā)人員可以安全地假設(shè)所有事件偵聽(tīng)器分派將在同一線程上進(jìn)行。然而，這是由于底層輸入子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)而導(dǎo)致的，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)并不是事件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能。
解決汽車特定問(wèn)題您可以使用 MicroView 通過(guò)您選擇的捆綁位圖圖像和默認(rèn)或自定義字體來(lái)創(chuàng)建視圖，而不是限制自己創(chuàng)建代碼繪制的 GUI。
現(xiàn)有的位圖圖稿可以從圖形軟件（例如Adobe Photoshop）導(dǎo)入，以創(chuàng)建圖標(biāo)、背景、操作小部件（例如按鈕）等。
默認(rèn)EgBitmapBundle類的子類 用作位圖的表示。然后，您將子類轉(zhuǎn)換為 ROM 資源格式，為它們提供物理文件名定義，并將它們與可從應(yīng)用程序訪問(wèn)的 ID 相關(guān)聯(lián)。要在顯示中使用默認(rèn)或自定義字體，請(qǐng)遵循類似的過(guò)程，使用EGBitmapFontsBundle類的實(shí)例 并為捆綁字體指定各種大小和樣式。
這種靈活性有助于設(shè)計(jì)高度精致、以品牌為中心的獨(dú)特展示。使用圖形軟件創(chuàng)建圖稿的能力還可以實(shí)現(xiàn)更快速的開(kāi)發(fā)，并限度地減少應(yīng)用程序中所需的 Java 代碼量。
事件利用各種用戶輸入模式，包括觸摸屏和語(yǔ)音數(shù)據(jù)。定義應(yīng)用程序行為時(shí)，多個(gè)事件可以鏈接到同一視圖/控制器對(duì)。從應(yīng)用程序中包含的視圖接收事件通知僅需要您實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)膫陕?tīng)器接口。事件處理的一個(gè)示例是當(dāng)視圖中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致模型發(fā)生變化，或者當(dāng)用戶觸摸屏幕區(qū)域時(shí)。
例如，如果應(yīng)用程序包含按鈕視圖，并且應(yīng)用程序類需要從這些視圖接收事件通知，則應(yīng)用程序應(yīng)該實(shí)現(xiàn) ButtonListener 接口。還可以使用利用語(yǔ)音和其他輸入模式的類似收聽(tīng)者接口（例如，按鈕監(jiān)聽(tīng)器、列表監(jiān)聽(tīng)器、鍵盤監(jiān)聽(tīng)器、菜單監(jiān)聽(tīng)器等）。
語(yǔ)音/語(yǔ)音數(shù)據(jù)
通過(guò)語(yǔ)音控制用戶界面有兩種方法。種是使用語(yǔ)音數(shù)據(jù)來(lái)控制屏幕界面本身。例如，語(yǔ)音輸入用于從一個(gè)字段切換到另一個(gè)字段、激活按鈕、激活菜單、選擇列表中的項(xiàng)目等。
由于同時(shí)操作車輛以及查看和操作觸摸屏涉及的特殊困難，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)考慮為視力障礙或失明用戶設(shè)計(jì)界面很有用。對(duì)于視力障礙用戶以及儀表板汽車界面來(lái)說(shuō)，語(yǔ)音交互和語(yǔ)音識(shí)別是 GUI 開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵方面。
一些歐洲國(guó)家現(xiàn)在正在考慮制定法律，要求所有新開(kāi)發(fā)的設(shè)備為殘疾用戶（包括視力障礙）提供無(wú)障礙功能。語(yǔ)音和語(yǔ)音數(shù)據(jù)在未來(lái)有可能變得比現(xiàn)在更加重要和廣泛。
用語(yǔ)音控制用戶界面的第二種方法可能更適合汽車和其他 GUI 應(yīng)用。在這種方法中，創(chuàng)建了兩個(gè)用戶界面：語(yǔ)音和圖形觸摸面板。用戶可以與使用語(yǔ)音識(shí)別和反饋的應(yīng)用程序進(jìn)行直接交互，但如果使用語(yǔ)音輸入與應(yīng)用程序交互，則屏幕的反應(yīng)方式與使用觸摸數(shù)據(jù)時(shí)的反應(yīng)方式不同。
例如，為了查找地址，應(yīng)用程序可能會(huì)使用語(yǔ)音來(lái)提示用戶輸入每個(gè)數(shù)據(jù)字段（例如，城市、州等）。幾次來(lái)回的應(yīng)用程序交互會(huì)用用戶通過(guò)語(yǔ)音輸入提供的信息填寫“表格”。每個(gè)響應(yīng)都會(huì)提供聲音反饋，用戶無(wú)需查看屏幕即可確認(rèn)應(yīng)用程序?qū)φZ(yǔ)音輸入的理解。語(yǔ)音交互改變模型（即內(nèi)部數(shù)據(jù)），視圖自動(dòng)反映改變的數(shù)據(jù)。
O0 GUI 框架同樣適用于基于觸摸板和基于語(yǔ)音的界面。MicroView 事件框架是一種熟悉的、一致的事件處理模型，它為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員提供了功能的實(shí)現(xiàn)。