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Android 多点触控

發布時間：2023/12/16 Android 29 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Android 多点触控小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1.多點觸控
多點觸控 ( Multitouch，也稱 Multi-touch )，即同時接受屏幕上多個點的人機交互操作，多點觸控是從 Android 2.0 開始引入的功能，在 Android 2.2 時對這一部分進行了重新設計。

多點觸控相關問題：
在引入多點觸控之前，事件的類型很少，基本事件類型只有按下(down)、移動(move) 和抬起(up)，即便加上那些特殊的事件類型也只有幾種而已，所以我們可以用幾個常量來標記這些事件，在使用的時候使用 getAction() 方法來獲取具體的事件，之后和這些常量進行對比就行了。
在 Android 2.0 版本的時候，開始引入多點觸控技術，由于技術上并不成熟，硬件和驅動也跟不上，多數設備只能支持追蹤兩三個點而已，因此在設計 API 上采取了一種簡單粗暴的方案，添加了幾個常量用于多點觸控的事件類型的判斷。
①ACTION_POINTER_1_DOWN 第 2 個手指按下，已廢棄，不推薦使用。
②ACTION_POINTER_2_DOWN 第 3 個手指按下，已廢棄，不推薦使用。
③ACTION_POINTER_3_DOWN 第 4 個手指按下，已廢棄，不推薦使用。
④ACTION_POINTER_1_UP 第 2 個手指抬起，已廢棄，不推薦使用。
⑤ACTION_POINTER_2_UP 第 3 個手指抬起，已廢棄，不推薦使用。
⑥ACTION_POINTER_3_UP 第 4 個手指抬起，已廢棄，不推薦使用。

這些事件類型是用來判斷非主要手指(第一個按下的稱為主要手指)的按下和抬起，使用起來大概是這樣子：
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_1_DOWN:
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_2_DOWN:
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_3_DOWN:
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_1_UP:
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_2_UP:
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_3_UP:
break;
}
看到這里可能會產生一些疑問？
(1)為什么沒有 ACTION_POINTER_X_MOVE ?
在多指觸控中所有的移動事件都是使用 ACTION_MOVE，并沒有追蹤某一個手指的 move 事件類型。簡單說，設備很難無歧義的實現單獨追蹤每一個手指。
要理解這個，首先要明白設備是如何識別多點觸控的，設備沒有眼睛，不能像我們人一樣看到有幾個手指(或者觸控筆)在屏幕上。
目前大多數 Android 設備都是電容屏，它們感知觸摸是利用手指(觸控筆)與屏幕接觸產生的微小電流變化，之后通過計算這些電流變化來得出具體的觸摸位置，在多點觸控中，當兩個觸摸點足夠靠近時，設備實際上是無法分清這兩個點的。因此當兩個觸摸點靠近(重合)后再分開，設備很可能就無法正確的追蹤兩個點了，所以也很難實現無歧義的追蹤每一個點。
并且從軟件上來說，事件的編號產生和復用也是一個大問題，例如下面的場景：
事件手指數量編號變化
一個手指按下(命名為A) 1 A手指的編號為0，id為0
一個手指按下(命名為B) 2 B手指的編號為1，id為1
A手指抬起 1 B手指編號變更為0，id不變為1
一個手指按下(命名為C) 2 C手指編號為0，id為0，B手指編號為1，id為1

注意觀察上面編號和id的變化，有兩個問題：
①B手指的編號變化了。
②A手指和C手指id是相同的(A手指抬起后，C手指按下替代了A手指)。

所以這就引出了一個問題：如果存在 ACTION_POINTER_X_MOVE，那么X應該用什么標志呢？編號會變化，id雖然不會變化，但id會被復用，例如A手指抬起后C手指按下，C手指復用了A手指的id。所以不論使用哪一個都不能保證唯一性。

當然了，解決問題最好的方式就是把問題拋出去，既然從硬件和軟件上都不能保證唯一性和不變性，就不做區分了，因此所有的 move 事件都是 ACTION_MOVE, 具體是哪個手指產生的 move 用戶可以結合其他事件(按下和抬起)來綜合判斷。

(2)超過4個手指怎么辦？
2.0 兼容版，在2.2 之前的設計中，其提供的常量最多能判斷四個手指的抬起和落下，當超過四個手指時怎么辦呢？在 2.2 版本之前，由于沒有 getActionMasked 方法，我們可以自己手動進行計算，例如下面這樣：
int action = event.getAction() & MotionEvent.ACTION_MASK;
int index = (event.getAction() & MotionEvent.ACTION_POINTER_INDEX_MASK) >>MotionEvent.ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT;
switch (action) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
Log.e(TAG,“第1個手指按下”);
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
Log.e(TAG,“最后1個手指抬起”);
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_1_DOWN:
// 此時相當于 ACTION_POINTER_DOWN
Log.e(TAG,“第”+(index+1)+“個手指按下”);
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_1_UP:
// 此時相當于 ACTION_POINTER_UP
Log.e(TAG,“第”+(index+1)+“個手指抬起”);
break;
}
在上面的例子中有幾點比較關鍵：
①action 與 Index 的獲得
Android中的事件一般用最后8位來表示事件類型，再往前8位來表示Index。例如多指觸控的按下事件，其事件類型是 0x00000005，其Index標志位是 0x00000005，隨著更多的手指按下，其中變化的部分是 Index 標志位，最后兩位是始終不變的，所以我們只要能將這兩個分離開就行了。

取得事件類型(action)：
int action = event.getAction() & MotionEvent.ACTION_MASK;
這個非常簡單，ACTION_MASK=0x000000ff，與 getAction() 進行按位與操作后保留最后8位內容(十六進制每一個字符轉化為二進制是4位)。
例如：0x00000105 & 0x000000ff = 0x00000005

取得事件索引(index)：
int index = (event.getAction() & MotionEvent.ACTION_POINTER_INDEX_MASK) >>MotionEvent.ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT;

ACTION_POINTER_INDEX_MASK = 0x0000ff00
ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT = 8;
首先讓 getAction() 與 ACTION_POINTER_INDEX_MASK 按位與之后，只保留 Index 那8位，之后再右移8位，最終就拿到了 Index 的真實數值。
例如：
0x00000105 & 0x0000ff00 = 0x00000100
0x00000100 ? 8 = 0x00000001

②用 ACTION_POINTER_1_DOWN 代替 ACTION_POINTER_DOWN
這是因為在 2.0 版本的時候還沒有 ACTION_POINTER_DOWN 的這個常量，但是它們兩個點數值是相同的，都是 0x00000005，這個你可以查看官方文檔或者源碼，甚至你直接寫 case 0x00000005 也行，抬起也是同理。

③只考慮兼容 2.2 以上的版本
當然了，如果你不需要兼容 2.0 版本，只需要兼容到 2.2 以上的話就很簡單了，像下面這樣：
int index = event.getActionIndex();
switch (event.getActionMasked()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
Log.e(TAG,“第1個手指按下”);
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
Log.e(TAG,“最后1個手指抬起”);
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
Log.e(TAG,“第”+(index+1)+“個手指按下”);
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
Log.e(TAG,“第”+(index+1)+“個手指抬起”);
break;
}

④index 和 pointId 的變化規則
在 2.2 版本以上，可以通過 getActionIndex() 輕松獲取到事件的索引(Index)，但是這個事件索引的變化還是有點意思的，Index 變化有以下幾個特點：
(1)從 0 開始，自動增長。
(2)如果之前落下的手指抬起，后面手指的 Index 會隨之減小。
(3)Index 變化趨向于第一次落下的數值(落下手指時，前面有空缺會優先填補空缺)。
(4)對 move 事件無效。

下面我們逐條解釋一下具體含義。
(1)從 0 開始，自動增長。
手指按下觸發事件(數值)
第1個手指按下 ACTION_DOWN (0x00000000)
第2個手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000105)
第3個手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000205)
第4個手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000305)
注意高8位的位置，數值隨著手指按下而不斷變大。

(2)如果之前落下的手指抬起，后面手指的 Index 會隨之減小。
手指按下觸發事件(數值)
第1個手指按下 ACTION_DOWN (0x00000000)
第2個手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000105)
第3個手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000205)
第2個手指抬起 ACTION_POINTER_UP (0x00000106)
第3個手指抬起 ACTION_POINTER_UP (0x00000106)
注意最后兩次觸發的事件，它的 Index 都是 1，這樣也比較容易解釋，當原本的第 2 個手指抬起后，屏幕上就只剩下兩個手指了，之前的第 3 個手指就變成了第 2 個，于是抬起時觸發事件的 Index 為 1，即之前落下的手指抬起，后面手指的 Index 會隨之減小。

(3)Index 變化趨向于第一次落下的數值(落下手指時，前面有空缺會優先填補空缺)。
這個就有點神奇了，通過上一條規則知道，某一個手指的 Index 可能會隨著其他手指的抬起而變小，這次用 4 個手指測試一下Index的變化趨勢。

手指按下觸發事件(數值)

第1個手指按下 ACTION_DOWN (0x00000000)
第2個手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000105)
第3個手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000205)
第2個手指抬起 ACTION_POINTER_UP (0x00000106)
第4個手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000105)
第3個手指抬起 ACTION_POINTER_UP (0x00000206)

這個要和上一個對比著看，重點觀察第 3 個手指所觸發事件區別，在上一個示例中，隨著第 2 個手指的抬起，第 3 個手指變化為第 2(01) 個，所以抬起時觸發的是第 2 根手指的抬起事件。
但是，如果第 2 個手指抬起后，落在屏幕上另外一個手指會怎樣？經過測試，發現另外落下的手指會替代之前第 2 個手指的位置，系統判定為 2(01)，而不是順延下去變成 3(02)，并且原本第3個手指的index變為原來數值(02)，但是如果繼續落下其他的手指，數值則會順延。
即手指抬起時的 Index 會趨向于和按下時相同，雖然在手指數量不足時，Index 會變小，但是當手指變多時，Index 會趨向于保持和按下時一樣。

(4)對 move 事件無效。
這個也比較容易理解，我們所取得的 Index 屬性實際上是從事件上分離下來的，但是 move 事件始終為 0x00000002，也就是說，在 move 時不論你移動哪個手指，使用 getActionIndex() 獲取到的始終是數值 0。
既然 move 事件無法用事件索引(Index)區別，那么該如何區分 move 是那個手指發出的呢？這就要用到 pointId 了，pointId 和 index 最大的區別就是 pointId 是不變的，始終為第一次落下時生成的數值，不會受到其他手指抬起和落下的影響。

(5)pointId 與 index 的相同點：
①從 0 開始，自動增長。
②落下手指時優先填補空缺(填補之前抬起手指的編號)。
不同點：
Index 會變化，pointId 始終不變。

2.Move 相關事件
①actionIndex 與 pointerIndex
在 move 中無法取得 actionIndex 的，我們需要使用 pointerIndex 來獲取更多的信息，例如某個手指的坐標：getX(int pointerIndex)、getY(int pointerIndex)。但是這個 pointerIndex 又是什么呢？和 actionIndex 有區別么？
實際上這個 pointerIndex 和 actionIndex 區別并不大，兩者的數值是相同的，你可以認為 pointerIndex 是特地為 move 事件準備的 actionIndex。
②pointerIndex 與 pointerId
pointerIndex：用于獲取具體事件，可能會隨著其他手指的抬起和落下而變化
pointerId：用于識別手指，手指按下時產生，手指抬起時回收，期間始終不變

這兩個數值使用以下兩個方法相互轉換：
getPointerId(int pointerIndex)：獲取一個指針(手指)的唯一標識符ID，在手指按下和抬起之間ID始終不變。
findPointerIndex(int pointerId)：通過 pointerId 獲取到當前狀態下 pointIndex，之后通過 pointIndex 獲取其他內容。

③ 遍歷多點觸控
比如遍歷出多個手指的 move 事件：
switch (event.getActionMasked()) {
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
for (int i = 0; i < event.getPointerCount(); i++){
Log.i(“TAG”, “pointerIndex=” + i + “, pointerId=”+event.getPointerId(i));
// TODO
}
}
通過遍歷 pointerCount 獲取到所有的 pointerIndex，同時通過 pointerIndex 來獲取 pointerId，可以通過不同手指抬起和按下后移動來觀察 pointerIndex 和 pointerId 的變化。

④在多點觸控中追蹤單個手指
要實現追蹤單個手指還是有些麻煩的，需要同時使用上 actionIndex， pointerId 和 pointerIndex，例如，只追蹤第2個手指，并畫出其位置：
/**

繪制出第二個手指第位置
*/
public class MultiTouchTest extends CustomView {
// 用于判斷第2個手指是否存在
boolean haveSecondPoint = false;
// 記錄第2個手指第位置
PointF point = new PointF(0, 0);

public MultiTouchTest(Context context) {
this(context, null);
}

public MultiTouchTest(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
mDeafultPaint.setAntiAlias(true); mDeafultPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
mDeafultPaint.setTextSize(30);
}

@override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
int index = event.getActionIndex();
switch (event.getActionMasked()) {
case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
// 判斷是否是第2個手指按下
if (event.getPointerId(index)==1){
haveSecondPoint = true;
point.set(event.getY(), event.getX());
}
break;
case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
// 判斷抬起的手指是否是第2個
if (event.getPointerId(index)==1){
haveSecondPoint = false;
point.set(0, 0);
}
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
if (haveSecondPoint) {
// 通過 pointerId 來獲取 pointerIndex
int pointerIndex = event.findPointerIndex(1);
// 通過 pointerIndex 來取出對應的坐標
point.set(event.getX(pointerIndex), event.getY(pointerIndex));
}
break;
}
invalidate(); // 刷新
return true;
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
canvas.save();
canvas.translate(mViewWidth/2, mViewHeight/2);
canvas.drawText(“追蹤第2個按下手指的位置”, 0, 0, mDeafultPaint);
canvas.restore();
// 如果屏幕上有第2個手指則繪制出來其位置if (haveSecondPoint) {canvas.drawCircle(point.x, point.y, 50, mDeafultPaint);}
}
}
這段代碼也非常短，其核心就是通過判斷數值為 1 的 pointerId 是否存在，如果存在就在 move 的時候取出其坐標，并繪制出來。

3.如何使用多點觸控
多點觸控應用還是比較廣泛的，至少目前大部分的圖片查看都需要用到多點觸控技術(用于拖動和縮放圖片)。
但是在某些看似不需要多觸控的地方也需要對多點觸控進行判斷，只要是多點觸控可能引起錯誤的地方都應該加上多點觸控的判斷。例如使用到 move 事件的時候，由于 move 事件可能由多個手指同時觸發，所以可能會出現同時被多個手指控制的情況，如果不適當的處理，這個 move 就可能由任何一個手指觸發。

舉一個簡單的例子：
如果我們需要一個可以用單指拖動的圖片。假如我們不進行多指觸控的判斷，像下面這樣：
/**

一個可以拖圖片動的 View
*/
public class DragView1 extends CustomView {
Bitmap mBitmap; // 圖片
RectF mBitmapRectF; // 圖片所在區域
Matrix mBitmapMatrix; // 控制圖片的 matrix
boolean canDrag = false;
PointF lastPoint = new PointF(0, 0);

public DragView1(Context context) {
this(context, null);
}

public DragView1(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
// 調整圖片大小
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.outWidth = 960/2;
options.outHeight = 800/2;
mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(this.getResources(), R.drawable.drag_test, options);mBitmapRectF = new RectF(0,0,mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight());mBitmapMatrix = new Matrix();
}

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
switch (event.getActionMasked()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
// 判斷按下位置是否包含在圖片區域內
if(mBitmapRectF.contains( (int)event.getX(), (int)event.getY())){
canDrag = true;
lastPoint.set(event.getX(), event.getY());
}
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
canDrag = false;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
if (canDrag) {
// 移動圖片
mBitmapMatrix.postTranslate( event.getX() - lastPoint.x, event.getY() - lastPoint.y);
// 更新上一次點位置
lastPoint.set(event.getX(), event.getY());
// 更新圖片區域
mBitmapRectF = new RectF(0, 0, mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight()); mBitmapMatrix.mapRect(mBitmapRectF);
invalidate();
}
break;
}
return true;
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
canvas.drawBitmap(mBitmap, mBitmapMatrix, mDeafultPaint);
}
}
這個版本非常簡單，如果正常使用(只使用一個手指)的話也不會出問題，但是當使用多個手指，且有抬起和按下的時候就可能出問題：在第二個手指按下，第一個手指抬起時，此時原本的第二個手指會被識別為第一個，所以圖片會直接跳動到第二個手指位置。

為了不出現這種情況，我們可以判斷一下 pointId 并且只獲取第一個手指的數據，這樣就能避免這種情況發生了，如下：
/**

一個可以拖圖片動的 View
*/
public class DragView extends CustomView {
Bitmap mBitmap; // 圖片
RectF mBitmapRectF; // 圖片所在區域
Matrix mBitmapMatrix; // 控制圖片的 matrix
boolean canDrag = false;
PointF lastPoint = new PointF(0, 0);

public DragView(Context context) {
this(context, null);
}

public DragView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.outWidth = 960/2;
options.outHeight = 800/2;
mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(this.getResources(), R.drawable.drag_test, options);mBitmapRectF = new RectF(0,0,mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight());mBitmapMatrix = new Matrix();
}

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
switch (event.getActionMasked()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
// 判斷是否是第一個手指 && 是否包含在圖片區域內
if (event.getPointerId( event.getActionIndex())==0 && mBitmapRectF.contains((int)event.getX(), (int)event.getY())){
canDrag = true;
lastPoint.set(event.getX(), event.getY());
}
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
// ▼ 判斷是否是第一個手指
if (event.getPointerId( event.getActionIndex())==0){
canDrag = false;
}
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
// 如果存在第一個手指，且這個手指的落點在圖片區域內
if (canDrag) {
// 注意 getX 和 getY
int index = event.findPointerIndex(0);
// Log.i(TAG, “index=”+index);
mBitmapMatrix.postTranslate( event.getX(index)-lastPoint.x, event.getY(index)-lastPoint.y);
lastPostTranslate(event.getX(index)-lastPoint.x, event.getY(index)-lastPoint.y);
lastPoint.set(event.getX(index), event.getY(index));
mBitmapRectF = new RectF(0,0,mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight());
mBitmapMatrix.mapRect( mBitmapRectF);
invalidate();
}
break;
}
return true;
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
canvas.drawBitmap(mBitmap, mBitmapMatrix, mDeafultPaint);
}
}
可以看到，比起上一個版本，只添加了少量代碼，就變得更加“智能”了，可以準確識別某一個手指，不會因為手指抬起而認錯手指：第一個手指抬起之后，圖片不會跳躍到第二個手指的位置。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Android 多点触控的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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