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墨迹线程处理模型

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更新：2007 年 11 月

Tablet PC 上的墨迹看上去很像是用普通的笔和纸书写出来的，这是它的优点之一。 为了实现此功能，Tablet 笔采用比鼠标快很多的速度来收集输入数据，从而实现用户边书写边呈现墨迹。 由于应用程序的用户界面 (UI) 线程可能被阻止，因此它不适合收集笔数据和呈现墨迹。 为了解决此问题，WPF 应用程序在用户书写墨迹时使用了两个额外的线程。

以下列表描述了参与收集和呈现数字墨迹的线程：

  • 笔线程 - 接收手写笔输入的线程。 （实际上，这是一个线程池，但本主题将其称为笔线程。）

  • 应用程序用户界面线程 - 控制应用程序用户界面的线程。

  • 动态呈现线程 - 在用户书写笔画时呈现墨迹的线程。如 Window Presentation Foundation 线程处理模型中所述，动态呈现线程不同于呈现应用程序的其他 UI 元素的线程。

无论应用程序使用的是 InkCanvas 还是与创建墨迹输入控件中的控件类似的自定义控件，墨迹模型都是相同的。 虽然本主题基于 InkCanvas 讨论线程处理，但在创建自定义控件时，这些概念同样适用。

线程处理概述

下图说明了用户书写笔画时的线程处理模型：

绘制笔画时的线程处理模型。

  1. 用户书写笔画时发生的操作

    1. 当用户书写笔画时，手写笔接触点参与到笔线程。 手写笔插件（包括 DynamicRenderer）接受笔线程上的手写笔接触点，并在 InkCanvas 接收手写笔接触点之前有机会对它们进行修改。

    2. DynamicRenderer 呈现动态呈现线程上的手写笔接触点。此操作与上一个步骤同时发生。

    3. InkCanvas 接收 UI 线程上的手写笔接触点。

  2. 用户结束笔画后发生的操作

    1. 在用户书写完笔画时，InkCanvas 将创建一个 Stroke 对象，并将其添加到 InkPresenter，这样可以静态呈现笔画。

    2. UI 线程通知 DynamicRenderer 笔画是以静态方式呈现的，因此 DynamicRenderer 将移除笔画的可视化表示形式。

墨迹收集和手写笔插件

每个 UIElement 都具有 StylusPlugInCollection。 StylusPlugInCollection 中的 StylusPlugIn 对象接收笔线程上的手写笔接触点并可以对其进行修改。StylusPlugIn 对象按照手写笔接触点在 StylusPlugInCollection 中的顺序来接收它们。

下图说明了一个假想的场景，其中 UIElement 的 StylusPlugIns 集合依次包含 stylusPlugin1、一个 DynamicRenderer 和 stylusPlugin2。

手写笔插件影响输出的顺序。

在上图中，将发生以下行为：

  1. StylusPlugin1 修改 x 和 y 的值。

  2. DynamicRenderer 接收已修改的手写笔接触点并将它们呈现在动态呈现线程上。

  3. StylusPlugin2 接收已修改的手写笔接触点，并进一步修改 x 和 y 的值。

  4. 应用程序收集手写笔接触点，当用户书写完笔画后，应用程序将静态呈现笔画。

假设 stylusPlugin1 将手写笔接触点限制在一个矩形中，stylusPlugin2 将手写笔接触点向右平移。 在上述情况中，DynamicRenderer 接收受限制的手写笔接触点，但不接收转换后的手写笔接触点。 当用户书写笔画时，笔画呈现在矩形范围内，但在用户提起笔之前，不会对笔画进行平移。

使用手写笔插件在 UI 线程上执行操作

因为无法对笔线程执行准确的命中测试，所以某些元素有时可能会接收拟由其他元素接收的手写笔接触点。如果需要确保在执行某个操作之前正确发送输入，请订阅 OnStylusDownProcessed、OnStylusMoveProcessed 或 OnStylusUpProcessed 方法，并在这些方法中执行该操作。在执行了准确的命中测试之后，应用程序线程将调用这些方法。若要订阅这些方法，请在笔线程上执行的方法中调用 NotifyWhenProcessed 方法。

下图说明了笔线程和 UI 线程之间在 StylusPlugIn 的手写笔事件方面的关系。

墨迹线程处理模型（UI 和 Pen）

呈现墨迹

当用户书写笔画时，DynamicRenderer 将在单独的线程上呈现墨迹，因此，即使 UI 线程正忙，墨迹看上去仍然像是从笔中“流出”的。 DynamicRenderer 在收集手写笔接触点时将在动态呈现线程上构建一个可视化树。 用户书写完笔画时，DynamicRenderer 请求获悉应用程序进行下一次呈现过程的时间。 应用程序完成下一次呈现过程后，DynamicRenderer 将清理它的可视化树。 下图阐释此过程。

墨迹线程处理示意图

  1. 用户开始书写笔画。

    1. DynamicRenderer 创建可视化树。

  2. 用户正在书写笔画。

    1. DynamicRenderer 构建可视化树。

  3. 用户结束笔画。

    1. InkPresenter 将笔画添加到其可视化树中。

    2. 媒体集成层 (MIL) 静态呈现笔画。

    3. DynamicRenderer 清理可视化树。