HTML5 手勢檢測原理和實現(xiàn)

1、前言隨著 Hybrid 應(yīng)用的豐富，HTML5 工程師們已經(jīng)不滿足于把桌面端體驗簡單移植到移動端，他們覬覦移動原生應(yīng)用人性化的操作體驗，特別是原生應(yīng)用與生俱來的豐富的手勢系統(tǒng)。HTML5 沒有提供開箱即用的手勢系統(tǒng)，但是提供了更底層一些的對 touch 事件的監(jiān)聽?；诖?，我們可以做出自己的手勢庫。手勢常用的 HTML5 手勢可以分為兩類，單點手勢和兩點手勢。單點手勢有 tap（單擊），double tap（雙擊），long tap（長按），swipe（揮），move（移動）。兩點手勢有 pinch（縮放），rotate（旋轉(zhuǎn)）。接下來我們實現(xiàn)一個檢測這些手勢的 javaScript 庫，并利

2、用這個手勢庫做出炫酷的交互效果。移動關(guān)于移動手勢檢測我們這里不再贅述?？偨Y(jié)一下就是在每次touchmove事件發(fā)生時，把兩個位移點之間的坐標位置相減，就可以了。單擊（tap）手勢檢測的關(guān)鍵是用 touchstart，touchmove，touchend 三個事件對手勢進行分解。那么怎么分解單擊事件呢？1. 在 touchstart 發(fā)生時進入單擊檢測，只有一個接觸點。因為單擊事件限制為一個手指的動作。2. 沒有發(fā)生 touchmove 事件或者 touchmove 在一個很小的范圍（如下圖）。限制 touchmove 在一個很小范圍，是為了給用戶一定的冗余空間，因為不能保證用戶手指在

3、接觸屏幕的時候不發(fā)生輕微的位移。3.touchend 發(fā)生在 touchstart后的很短時間內(nèi)（如下圖）。這個時間段的閾值是毫秒級，用來限制手指和屏幕接觸的時間。因為單擊事件從開始到結(jié)束是很快的。有了上面的流程，就可以開始實現(xiàn) tap 事件監(jiān)測了。_getTime() return new Date().getTime(); _onTouchStart(e) /記錄touch開始的位置 this.startX = e.touches0.pageX; this.startY = e.touches0.pageY; if(e.touches.length > 1) /多點監(jiān)測 . else

4、 /記錄touch開始的時間 this.startTime = this._getTime(); _onTouchMove(e) . /記錄手指移動的位置 this.moveX = e.touches0.pageX; this.moveY = e.touches0.pageY; ._onTouchEnd(e) let timestamp = this._getTime(); if(this.moveX != null && Math.abs(this.moveX - this.startX) > 10 | this.moveY != null && Mat

5、h.abs(this.moveY - this.startY) > 10) . else /手指移動的位移要小于10像素并且手指和屏幕的接觸時間要短語500毫秒 if(timestamp - this.startTime < 500) this._emitEvent('onTap') 雙擊（double tap）和單擊一樣，雙擊事件也需要我們對手勢進行量化分解。1. 雙擊事件是一個手指的行為。所以在 touchstart 時，我們要判斷此時屏幕有幾個接觸點。2. 雙擊事件中包含兩次獨立的單擊行為。理想情況下，這兩次點擊應(yīng)該落在屏幕上的同一個點上。為了給用戶一定的冗余

6、空間，將兩次點擊的坐標點距離限制在10個像素以內(nèi)。3. 雙擊事件本質(zhì)是兩次快速的單擊。也即是說，兩次點擊的間隔時間很短。通過一定的測試量化后，我們把兩次單擊的時間間隔設(shè)為300毫秒。注意雙擊事件中我們檢測了相鄰兩個 touchstart 事件的位移和時間間隔。_onTouchStart(e) if(e.touches.length > 1) . else if(this.previousTouchPoint) /兩次相鄰的touchstart之間距離要小于10，同時時間間隔小于300ms if( Math.abs(this.startX -this.previousTouchPoint.

7、startX) < 10 && Math.abs(this.startY - this.previousTouchPoint.startY) < 10 && Math.abs(this.startTime - this.previousTouchTime) < 300) this._emitEvent('onDoubleTap'); /保存上一次touchstart的時間和位置信息 this.previousTouchTime = this.startTime; this.previousTouchPoint = startX

8、: this.startX, startY : this.startY ; 長按（long press）長按應(yīng)該是最容易分解的手勢。我們可以這樣分解：在 touchstart 發(fā)生后的很長一段時間內(nèi)，如果沒有發(fā)生 touchmove 或者 touchend 事件，那么就觸發(fā)長按手勢。1. 長按是一個手指的行為，需要檢測屏幕上是否只有一個接觸點。2. 如果手指在空間上發(fā)生了移動，那么長按事件取消。3. 如果手指在屏幕上停留的時間超過800ms，那么觸發(fā)長按手勢。4. 如果手指在屏幕上停留的時間小于800ms，也即 touchend 在 touchstart 發(fā)生后的800ms內(nèi)觸發(fā)，那么長按事件

9、取消。_onTouchStart(e) clearTimeout(this.longPressTimeout); if(e.touches.length > 1) else this.longPressTimeout = setTimeout()=> this._emitEvent('onLongPress'); ); _onTouchMove(e) . clearTimeout(this.longPressTimeout); ._onTouchEnd(e) . clearTimeout(this.longPressTimeout); .縮放（pinch）縮放是一個

10、非常有趣的手勢，還記得第一代iPhone雙指縮放圖片給你帶來的震撼嗎？雖然如此，縮放手勢的檢測卻相對簡單。1. 縮放是兩個手指的行為，需要檢測屏幕上是否有兩個接觸點。2. 縮放比例的量化，是通過兩次縮放行為之間的距離的比值得到，如下圖。所以縮放的核心是獲取兩個接觸點之間的直線距離。/勾股定理_getDistance(xLen,yLen) return Math.sqrt(xLen * xLen + yLen * yLen); 這里的xLen是兩個接觸點x坐標差的絕對值，yLen相應(yīng)的就是y坐標差的絕對值。_onTouchStart(e) if(e.touches.length > 1)

11、let point1 = e.touches0; let point2 = e.touches1; let xLen = Math.abs(point2.pageX - point1.pageX); let yLen = Math.abs(point2.pageY - point1.pageY); this.touchDistance = this._getDistance(xLen, yLen); else . 在_onTouchStart函數(shù)中獲取并且保存 touchstart 發(fā)生時兩個接觸點之間的距離。_onTouchMove(e) if(e.touches.length > 1

12、) let xLen = Math.abs(e.touches0.pageX - e.touches1.pageX); let yLen = Math.abs(e.touches1.pageY - e.touches1.pageY); let touchDistance = this._getDistance(xLen,yLen); if(this.touchDistance) let pinchScale = touchDistance / this.touchDistance; this._emitEvent('onPinch',scale:pinchScale - thi

13、s.previousPinchScale); this.previousPinchScale = pinchScale; else . 旋轉(zhuǎn)(rotate)旋轉(zhuǎn)手勢需要檢測兩個比較重要的值，一是旋轉(zhuǎn)的角度，二是旋轉(zhuǎn)的方向（順時針或逆時針）。其中旋轉(zhuǎn)角度和方向的計算需要通過向量的計算來獲取，本文不再展開。首先，需要獲取向量的旋轉(zhuǎn)方向和角度。/這兩個方法屬于向量計算，具體原理請閱讀本文最后的參考文獻 _getRotateDirection(vector1,vector2) return vector1.x * vector2.y - vector2.x * vector1.y; _getRotat

14、eAngle(vector1,vector2) let direction = this._getRotateDirection(vector1,vector2); direction = direction > 0 ? -1 : 1; let len1 = this._getDistance(vector1.x,vector1.y); let len2 = this._getDistance(vector2.x,vector2.y); let mr = len1 * len2; if(mr = 0) return 0; let dot = vector1.x * vector2.x +

15、 vector1.y * vector2.y; let r = dot / mr; if(r > 1) r = 1; if(r < -1) r = -1; return Math.acos(r) * direction * 180 / Math.PI; 然后，我們在手指發(fā)生移動時，調(diào)用獲取旋轉(zhuǎn)方向和角度的方法。_onTouchStart(e) . if(e.touches.length > 1) this.touchVector = x: point2.pageX - this.startX, y: point2.pageY - this.startY ; ._onTouch

16、Move(e) . if(this.touchVector) let vector = x: e.touches1.pageX - e.touches0.pageX, y: e.touches1.pageY - e.touches0.pageY ; let angle = this._getRotateAngle(vector,this.touchVector); this._emitEvent('onRotate', angle ); this.touchVector.x = vector.x; this.touchVector.y = vector.y; .實戰(zhàn)好了，我們的

17、手勢系統(tǒng)到這里就完成了。接下來要在實戰(zhàn)中檢驗這套系統(tǒng)是否可靠，做一個簡單的圖片瀏覽器，支持圖片縮放，旋轉(zhuǎn)，移動，長按。首先，做好DOM規(guī)劃，和“之前”一樣，我們的事件監(jiān)聽機制并不直接作用在圖片上，而是作用在圖片的父元素上。然后，可以開始使用上面的手勢檢測系統(tǒng)了。render() return ( <Gestures onPinch=this.onPinch onMove=this.onMove onRotate=this.onRotate onDoubleTap=this.onDoubleTap onLongPress=this.onLongPress> <div className="wrapper" > !(http:/upload-images.jianshu.io/upload_