Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ввод на виртуальной клавиатуре iPad

Виртуальная клавиатура представляет собой программный компонент , который позволяет ввод символов без необходимости физических клавиш. [1] Взаимодействие с виртуальной клавиатурой происходит в основном через интерфейс сенсорного экрана , но также может происходить в другой форме в виртуальной или дополненной реальности .

Типы [ править ]

На настольном компьютере виртуальная клавиатура может предоставить альтернативный механизм ввода для пользователей с ограниченными возможностями, которые не могут использовать обычную клавиатуру, или для двух- или многоязычных пользователей, которые часто переключаются между разными наборами символов или алфавитами, что со временем может сбивать с толку . Хотя аппаратные клавиатуры доступны с двумя раскладками клавиатуры (например, кириллица / латинские буквы в различных национальных раскладках), экранная клавиатура обеспечивает удобную замену при работе на разных станциях или на портативных компьютерах, которые редко имеют двойную раскладку.

Виртуальные клавиатуры можно разделить на следующие категории:

В Интернете были созданы различные виртуальные клавиатуры JavaScript , позволяющие пользователям вводить собственные языки на иностранных клавиатурах, особенно в Интернет-кафе. Мультитач экраны позволяют возможности создавать виртуальную аккордовую клавиатуру для планшетных компьютеров , [7] Touchscreens, тачпад и проводных перчаток . [8] [9]

Мобильные устройства [ править ]

Виртуальные клавиатуры обычно используются в качестве экранного метода ввода в устройствах без физической клавиатуры, где нет места для нее, таких как карманный компьютер , персональный цифровой помощник (КПК), планшетный компьютер или мобильный телефон с сенсорным экраном . Текст обычно вводится либо касанием виртуальной клавиатуры, либо отслеживанием пальца. [10] Виртуальные клавиатуры также используются в качестве функций программного обеспечения эмуляции для систем, у которых меньше кнопок, чем на клавиатуре компьютера.

Историческое развитие [ править ]

КПК [ править ]

Виртуальная клавиатура на Pocket PC КПК

Четыре основных подхода к вводу текста в КПК : виртуальные клавиатуры, управляемые стилусом, внешние USB-клавиатуры, рукописные клавиатуры и распознавание штрихов. Многие ранние КПК не были ориентированы в первую очередь на виртуальные клавиатуры. Подход Microsoft к мобильной операционной системе заключался в имитации полноценной функциональной клавиатуры, что приводило к слегка перегруженной раскладке клавиатуры. [11] Основной проблемой, с которой столкнулись первые КПК, была поддержка технологии multi-touch и, как следствие, проблемы с удобством использования для пользователя.

Первый iPhone [ править ]

Когда Apple представила первый iPhone в 2007 году, решение не включать физическую клавиатуру было воспринято как ущерб устройству. [12] Но Apple внедрила технологию multi-touch в свое новое устройство, что позволило им преодолеть проблемы удобства использования КПК. Шаблон дизайна виртуальной клавиатуры Apple сегодня стал стандартом для мобильных устройств.

Реализация и использование [ править ]

Обе наиболее распространенные мобильные операционные системы, Android и iOS , дают сообществу разработчиков возможность индивидуально разрабатывать собственные виртуальные клавиатуры.

Android [ править ]
Настройки клавиатуры Android

Android SDK предоставляет так называемый InputMethodService. [13] Эта служба предоставляет стандартную реализацию метода ввода, окончательные реализации которого могут быть заимствованы и настроены, что позволяет сообществу разработчиков Android реализовать свои собственные раскладки клавиатуры. InputMethodService поставляется вместе с ним в представлении клавиатуры. [14] Хотя службу InputMethod можно использовать для настройки ввода с помощью клавиш и жестов, класс Keyboard загружает XML- описание клавиатуры и сохраняет атрибуты клавиш. [15]

В результате на устройство Android можно устанавливать разные версии клавиатуры , и эта клавиатура является всего лишь приложением; возможна простая активация через меню настроек Android. [16]

iOS [ править ]
Apple iOS UIInputViewController

Apple также предоставляет сообществу возможность разрабатывать собственные клавиатуры, но не дает доступа к словарю или общим настройкам клавиатуры. В дальнейшем iOS автоматически переключается между системной и настраиваемой клавиатурами, если пользователь вводит текст в поле ввода текста. [17] [18]

UIInputViewController - это основной контроллер представления для пользовательского расширения приложения клавиатуры. Этот контроллер предоставляет различные методы для реализации настраиваемой клавиатуры, такие как пользовательский интерфейс для настраиваемой клавиатуры, получение дополнительной лексики или изменение основного языка настраиваемой клавиатуры. [19]

Производительность ввода текста [ править ]

Наряду с классической реализацией виртуальной клавиатуры Android , iOS и настраиваемые клавиатуры, такие как SwiftKey, например, предоставляют различные функции для повышения удобства использования и эффективности своих клавиатур.

Автокоррекция и проверка орфографии [ править ]

Платформа Android предлагает среду проверки орфографии, которая предлагает возможность реализовать и получить доступ к проверке орфографии в самом приложении. Фреймворк является одним из API текстовых служб, предлагаемых платформой Android. На основе предоставленного текста объект сеанса возвращает варианты правописания, созданные средством проверки орфографии. [20] [21]

iOS использует класс UITextChecker, объект, используемый для проверки строки (обычно текста документа) на наличие орфографических ошибок, обычно известный как автокоррекция Apple. Проверка орфографии UITextChecker использует лексику для данного языка. Ему можно указать игнорировать определенные слова при проверке орфографии в определенном документе, и он может выучить новые слова, что добавит эти слова в лексикон. [22]

Предлагаемые слова [ править ]

Различные научные статьи в начале 2000-х годов показали, еще до изобретения смартфонов, что предсказание слов на основе того, что набирает пользователь, очень помогает увеличить скорость набора текста. [23] [24] В начале разработки этой функции клавиатуры предсказание в основном основывалось на статических словарях. Google реализовал метод прогнозирования в 2013 году в Android 4.4. Эта разработка в основном была вызвана сторонними поставщиками клавиатур, такими как SwiftKey и Swype . [25] Оба предоставляют мощную систему поиска слов с соответствующими базами данных. [26] В 2014 году Apple представила iOS 8 [27] который включает новую функцию интеллектуального набора текста под названием QuickType, которая отображает подсказки слов над клавиатурой по мере того, как пользователь вводит текст.

Набор жестов [ править ]

iOS и Android позволяют разработчикам заменять клавиатуру собственными приложениями для клавиатуры. Это привело к экспериментам и появлению новых функций, таких как функция ввода с помощью жестов, которая появилась на официальной клавиатуре Android после того, как зарекомендовала себя на сторонних клавиатурах. Само исследование Google подтвердило, что набор жестов увеличивает скорость набора текста на 22% и снижает частоту ошибок почти до 0%. [28] Google также показал, что метод набора текста с помощью жестов также полезен для умных часов. Их научные исследования в основном основаны на исследованиях И. Скотта Маккензи и статьях о моделировании прикосновения пальцев с помощью закона Фиттса.

Тактильная обратная связь [ править ]

Тактильная обратная связь обеспечивает тактильное подтверждение того, что клавиша была успешно нажата, т.е. пользователь слышит и чувствует «щелчок» при нажатии клавиши. Используя гистерезис , можно в еще большей степени имитировать ощущение физической клавиши. В этом случае есть начальный "щелчок", который слышен и ощущается при нажатии виртуальной клавиши, но затем, когда давление пальца уменьшается после нажатия клавиши, возникает следующий звук "отсоединения" и ощущение, как если бы физическая клавиша возвращается в исходное состояние без щелчка. Такое поведение объясняется в статье Алекса Онищака и Скотта Маккензи 2004 г. «Сравнение двух методов ввода для клавиатур на мобильных устройствах», в которой впервые была представлена ​​тактильная обратная связь с гистерезисом на виртуальной клавиатуре.[29]

Специальные типы клавиатуры [ править ]

Клавиатуры нужны в разных цифровых областях. Виртуальные клавиатуры нужны не только смартфонам , но и устройствам, которые создают виртуальные миры, например, виртуальной реальности или очкам дополненной реальности , которые должны обеспечивать возможности ввода текста.

Оптическая виртуальная клавиатура [ править ]

Оптическая виртуальная клавиатура была изобретена и запатентована IBM инженерами в 1992 году [30] Он оптически обнаруживает и анализирует человеческую руку и движения пальцев и интерпретируют их как операции на физически несуществующее устройстве ввода , как поверхности , имеющие окрашенные ключи. Таким образом, он позволяет имитировать неограниченное количество типов устройств ввода с ручным управлением, таких как мышь или клавиатура. Все механические блоки ввода могут быть заменены такими виртуальными устройствами, оптимизированными для текущего приложения и физиологии пользователя, с сохранением скорости, простоты и однозначности ручного ввода данных.

Клавиатуры дополненной реальности [ править ]

Основная идея виртуальной клавиатуры в среде дополненной реальности - дать пользователю возможность ввода текста. Распространенным подходом является визуализация плоской клавиатуры в дополненной реальности, например, с помощью Unity TouchScreenKeyboard. Microsoft HoloLens позволяет пользователю указывать на буквы на клавиатуре, перемещая его голову. [31]

Другой подход был исследован корейской лабораторией KJIST U-VR в 2003 году. Их предложение состояло в том, чтобы использовать носимые устройства для отслеживания движения пальцев, чтобы заменить физические клавиатуры виртуальными. Они также пытались дать пользователю аудиовизуальную обратную связь при нажатии клавиши. Основная идея заключалась в том, чтобы дать пользователю более естественный способ ввода текста, основанный на том, к чему он привык. [32]

Клавиатуры виртуальной реальности [ править ]

Задачи, как и в случае с дополненной реальностью , заключаются в том, чтобы дать пользователю возможность вводить текст в полностью виртуальной среде. Одна большая проблема заключается в том, что большинство систем дополненной реальности на рынке не отслеживают руки пользователя. Так много доступных систем предоставляют возможность указывать на буквы. [33]

В сентябре 2016 года Google выпустила приложение виртуальной клавиатуры для своей гарнитуры виртуальной реальности Daydream [34] . Чтобы ввести текст, пользователь может указать на определенные буквы с помощью контроллера Daydream. [35]

В феврале 2017 года Logitech представила экспериментальный подход к переносу своих клавиатур в виртуальную среду. С помощью Vive Tracker и игровой клавиатуры Logitech G можно точно отслеживать каждое движение пальца, не надевая никаких перчаток. 50 таких пакетов были отправлены эксклюзивным разработчикам, что позволило им в сочетании с комплектом для разработчиков BRIDGE от Logitche протестировать и поэкспериментировать с новой технологией. [36] [37]

Соображения безопасности [ править ]

В некоторых случаях можно использовать виртуальную клавиатуру, чтобы снизить риск регистрации нажатия клавиш . [38] Например, онлайн-банкинг Westpac использует виртуальную клавиатуру для ввода пароля, как и TreasuryDirect (см. Рисунок). Вредоносным программам труднее контролировать дисплей и мышь для получения данных, вводимых с виртуальной клавиатуры, чем отслеживать реальные нажатия клавиш. Однако это возможно, например, записывая скриншоты через определенные промежутки времени или при каждом щелчке мыши. [39] [40]

Экран входа в TreasuryDirect с виртуальной клавиатурой

Использование экранной клавиатуры, на которой пользователь «печатает» с помощью мыши, может увеличить риск раскрытия пароля при серфинге через плечо , потому что:

  • Наблюдатель обычно может легче (и менее подозрительно) смотреть на экран, чем на клавиатуру, и видеть, на какие символы перемещается мышь.
  • Некоторые реализации экранной клавиатуры могут давать визуальную обратную связь о нажатой «клавише», например, путем кратковременного изменения ее цвета. Это облегчает наблюдателю чтение данных с экрана. В худшем случае реализация может оставить фокус на последней нажатой «клавише» до тех пор, пока не будет нажата следующая виртуальная клавиша, тем самым давая возможность наблюдателю прочитать каждый символ даже после того, как мышь начнет перемещаться к следующему символу.
  • Пользователь может не иметь возможности «указывать и щелкать» так быстро, как он мог бы печатать на клавиатуре, что упрощает работу наблюдателя.

См. Также [ править ]

  • Caldera SoftKeyboards (1997)
  • Палец касаясь сотового телефона
  • Клавиши мыши
  • Мультитач

Заметки [ править ]

  1. ^ "виртуальная клавиатура" . PCMag.
  2. ^ Заявка США 4725694  Auer Carol M, Кастаньо Daniel L / AT & T: "интерфейс устройства компьютера" дата приоритета 13.05.1986
  3. ^ Заявка DE 19734511  B. Kämmerer , C, Maggioni, H. Röttger / SIEMENS AG: дата подачи "Kommunikationseinrichtung" 08.08.1997
  4. ^ WO 0003348  С. Маджони, Б. Каммерер / SIEMENS AG: "Проектирование устройств / Vorrichtung цур Projektion" дата приоритета 10.07.1998
  5. ^ ЕР 0554492  Ганс Е. Корт: «Способ и устройство для оптического ввода команд или данных» дата подачи 07.02.1992
  6. ^ «Виртуальная клавиатура» .
  7. ^ Цзянь-Сюй Чен. «Дизайн и оценка аккордовой клавиатуры для манипуляций с планшетным компьютером» . Национальный университет Ченг Кунг.
  8. ^ «Концепция ASETNIOP, разработанная, чтобы сделать слепой набор текста на сенсорном экране немного проще» . Gizmag.com.
  9. ^ «Невидимая клавиатура ASETNIOP позволяет вам печатать вслепую на iPad» . todaysiphone.com.
  10. ^ «Ввод текста с отслеживанием пальца Swype кажется быстрым, гипнотическим и волшебным» . Engadget . Проверено 24 марта 2016 .
  11. ^ Георгиев, Tsvetozar; Георгиева, Евгения (12.06.2008). Мобильное приложение для определения скорости ввода текста пользователями .
  12. ^ Титкомб, Джеймс (2017). «Как мир отреагировал на первый iPhone 10 лет назад» . Телеграф . ISSN 0307-1235 . Проверено 16 марта 2018 . 
  13. ^ "InputMethodService | Разработчики Android" . developer.android.com . Проверено 19 марта 2018 .
  14. ^ «Создать собственную клавиатуру на Android» . Код Envato Tuts + . Проверено 19 марта 2018 .
  15. ^ «Клавиатура | Разработчики Android» . developer.android.com . Проверено 19 марта 2018 .
  16. ^ "клавиатура - Google Play" . Проверено 19 марта 2018 .
  17. ^ «Управление клавиатурой» . developer.apple.com . Проверено 19 марта 2018 .
  18. ^ "UIInputViewController - UIKit | Документация разработчика Apple" . developer.apple.com . Проверено 19 марта 2018 .
  19. ^ «Руководство по программированию расширений приложений: настраиваемая клавиатура» . developer.apple.com . Проверено 19 марта 2018 .
  20. ^ "UITextChecker - UIKit | Документация разработчика Apple" . developer.apple.com . Проверено 19 марта 2018 .
  21. ^ «Платформа проверки орфографии | Разработчики Android» . developer.android.com . Проверено 19 марта 2018 .
  22. ^ Лю, Хорват (2016-04-25). «UITextChecker» . NSHipster . Проверено 19 марта 2018 .
  23. ^ Том Стокки, Александр Фоборг, Генри Либерман (2004). «Здравый подход к интеллектуальному вводу текста». Цитировать журнал требует |journal=( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  24. ^ Данлоп, Марк Д. и Кроссан, Эндрю (2000). «Методы интеллектуального ввода текста для мобильных телефонов». Цитировать журнал требует |journal=( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  25. ^ Хаттерсли, Люси. «Как использовать новые параметры клавиатуры QuickType и Swype в iOS 8» . Macworld UK . Проверено 19 марта 2018 .
  26. ^ «Apple - iOS 8 - QuickType» . Apple . Проверено 19 марта 2018 .
  27. ^ «Использование клавиатуры QuickType iOS 8» . CNET . 2014-09-19 . Проверено 19 марта 2018 .
  28. ^ Гордон, Митчелл; Оуян, Том; Чжай, Шумин (07.05.2016). WatchWriter: набор текста касанием и жестами на миниатюрной клавиатуре SmartWatch со статистическим декодированием .
  29. ^ Онищак, Алекс. «CHI: Сравнение двух методов ввода для клавиатур на мобильных устройствах» (PDF) . developer.apple.com .
  30. ^ ЕР 0554492  Ганс Е. Корт: «Способ и устройство для оптического ввода команд или данных» дата подачи 07.02.1992
  31. ^ «Ввод с клавиатуры в Unity» . developer.microsoft.com . Проверено 16 марта 2018 .
  32. ^ Ли, Минкён; Ву, Вунтэк (01.01.2003). ARKB: клавиатура дополненной реальности на основе трехмерного зрения .
  33. ^ Поупырев, Иван. «Виртуальный блокнот: рукописный ввод в виртуальной реальности с эффектом погружения» (PDF) . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  34. ^ LLC, Google (21 февраля 2018 г.), Daydream Keyboard , Google LLC , получено 16 марта 2018 г.
  35. ^ "Google запускает виртуальную клавиатуру для телефонов с поддержкой Daydream" . Тактильный . 2016-10-19 . Проверено 16 марта 2018 .
  36. ^ «Представляем Logitech BRIDGE SDK - блог VIVE» . blog.vive.com . Проверено 16 марта 2018 .
  37. ^ «Logitech экспериментирует с клавиатурой, созданной для виртуальной реальности - TechCrunch» . techcrunch.com . Проверено 16 марта 2018 .
  38. ^ «Виртуальная клавиатура» .
  39. ^ Программное обеспечение Lake: не побеждает кейлоггеров!
  40. ^ Смит, Дэвид А. (2006-06-21), перехитрить кейлоггеры , PC Magazine , извлекаться 2009-11-16

Внешние ссылки [ править ]