Virtuální klávesnice - Virtual keyboard


Psaní na iPad virtuální klávesnice

A virtuální klávesnice je softwarová součást, která umožňuje zadávání znaků bez nutnosti fyzických klíčů.[1] Interakce s virtuální klávesnice děje se většinou přes a rozhraní dotykové obrazovky, ale může také probíhat v jiné formě v virtuální nebo rozšířená realita.

Typy

Na stolním počítači může virtuální klávesnice poskytnout uživatelům alternativní vstupní mechanismus postižení kteří nemohou používat konvenční klávesnici, nebo pro bi- nebo vícejazyčný uživatelé, kteří často přepínají mezi různými znakovými sadami nebo abecedami, což může být časem matoucí. Ačkoli jsou hardwarové klávesnice k dispozici s duálním rozložení klávesnice (např. cyrilice / Latinská písmena v různých národních rozloženích), klávesnice na obrazovce poskytuje praktickou náhradu při práci na různých stanicích nebo na laptopech, které mají zřídka dvojí rozložení.

Virtuální klávesnice lze kategorizovat podle následujících aspektů:

Na internetu různé JavaScript byly vytvořeny virtuální klávesnice, které uživatelům umožňují psát vlastní jazyky na cizích klávesnicích, zejména v internetových kavárnách. Multitouch obrazovky umožňují vytvářet virtuální akordové klávesnice pro tabletové počítače,[7] dotykové obrazovky, touchpady a drátové rukavice.[8][9]

Mobilní zařízení

Virtuální klávesnice se běžně používají jako metoda zadávání na obrazovce v zařízeních bez fyzické klávesnice, kde pro ně není místo, například kapesní počítač, osobní digitální asistent (PDA), tabletový počítač nebo Dotyková obrazovka -vybavený mobilní telefon. Text se běžně zadává klepnutím na virtuální klávesnici nebo trasováním prstem.[10] Virtuální klávesnice se také používají jako funkce emulační software pro systémy, které mají méně tlačítek, než by měla klávesnice počítače.

Historický vývoj

PDA

Virtuální klávesnice na a Kapesní PC PDA

Čtyři hlavní přístupy k zadávání textu do a PDA byly: virtuální klávesnice ovládané stylusem, externí USB klávesnice, ručně psané klávesnice a rozpoznávání mrtvice. Mnoho raných PDA nebylo primárně zaměřeno na virtuální klávesnice. Přístup mobilního operačního systému společnosti Microsoft měl simulovat kompletní funkční klávesnici, což mělo za následek mírně přetížené rozložení klávesnice.[11] Hlavním problémem, kterému časné PDA čelily, byla podpora multidotykové technologie a ve výsledku problémy s použitelností pro uživatele.

První iPhone

Když Jablko představil první iPhone v roce 2007 bylo rozhodnutí nezahrnout fyzickou klávesnici považováno za újmu zařízení.[12] Ale Apple přinesl vícedotykové technologie do jejich nového zařízení, což jim umožnilo překonat problémy s použitelností PDA. Návrhový vzor virtuální klávesnice Apple se dnes stal standardem pro mobilní zařízení.

Implementace a použití

Oba nejběžnější mobilní operační systémy, Android a iOS, dát komunitě vývojářů možnost individuálně vyvíjet vlastní virtuální klávesnice.

Android
Nastavení klávesnice Android

The Android SDK poskytuje takzvaný InputMethodService.[13] Tato služba poskytuje standardní implementaci vstupní metody, ze které lze finální implementace odvodit a přizpůsobit, což umožňuje vývojové komunitě Android implementovat vlastní rozložení klávesnice. InputMethodService se dodává s ním v zobrazení klávesnice.[14] Zatímco službu InputMethod lze použít k přizpůsobení vstupů kláves a gest, třída klávesnice načte XML popis klávesnice a ukládá atributy kláves.[15]

Ve výsledku je možné nainstalovat různé verze klávesnice na Android zařízení a že klávesnice je pouze aplikace; je možná jednoduchá aktivace přes nabídku nastavení systému Android.[16]

iOS
Apple iOS UIInputViewController

Jablko také poskytuje komunitě možnost vyvíjet vlastní klávesnice, ale neposkytuje žádný přístup k slovník nebo obecná nastavení klávesnice. Dále iOS automaticky přepíná mezi systémovou a vlastní klávesnicí, pokud uživatel zadá text do pole pro zadávání textu.[17][18]

UIInputViewController je primární řadič zobrazení pro vlastní rozšíření aplikace klávesnice. Tento řadič poskytuje různé metody implementace vlastní klávesnice, například uživatelské rozhraní pro vlastní klávesnici, získání doplňkové lexiky nebo změna primárního jazyka vlastní klávesnice.[19]

Výkon zadávání textu

Vedle klasické implementace virtuální klávesnice Android, iOS a vlastní klávesnice, například SwiftKey například poskytují různé funkce pro zlepšení použitelnosti a efektivity klávesnic.

Automatická oprava a kontrola pravopisu

Platforma Android nabízí rámec kontroly pravopisu, který nabízí možnost implementace a kontroly pravopisu v samotné aplikaci. Rámec je jednou z textových služeb API nabízené platformou Android. Na základě poskytnutého textu objekt relace vrací návrhy kontroly pravopisu generované kontrolou pravopisu.[20][21]

iOS používá třídu UITextChecker, objekt používaný ke kontrole řetězce (obvykle textu dokumentu), zda neobsahuje chybně napsaná slova, běžně známá jako autokorekce společnosti Apple. Kontroly pravopisu UITextChecker používají lexikon pro daný jazyk. Lze říci, že při kontrole pravopisu konkrétního dokumentu má ignorovat konkrétní slova a může se naučit nová slova, která tato slova přidají do lexikonu.[22]

Návrhy slov

Různorodé vědecké práce na začátku roku 2000 ukázaly, ještě před vynálezem chytrých telefonů, že predikce slov na základě toho, co uživatel píše, je velmi užitečné pro zvýšení rychlosti psaní.[23][24] Na začátku vývoje této funkce klávesnice byla predikce založena hlavně na statických slovnících. Google implementoval metodu předpovídání v roce 2013 v systému Android 4.4. Tento vývoj byl poháněn hlavně poskytovateli klávesnic třetích stran, jako jsou SwiftKey a Swype.[25] Oba poskytují výkonný vyhledávač slov s odpovídajícími databázemi.[26] V roce 2014 představila společnost Apple iOS 8 [27] který zahrnuje novou funkci prediktivního psaní s názvem QuickType, která zobrazuje předpovědi slov nad klávesnicí jako typy uživatelů.

Psaní gesty

iOS a Android umožnit vývojářům nahradit jeho klávesnici vlastními klávesovými aplikacemi. To vedlo k experimentování a novým funkcím, jako je funkce psaní gesty, která se dostala na oficiální klávesnici Androidu poté, co se osvědčila na klávesnicích třetích stran. Výzkum od Google sám potvrdil, že psaní gesty zvyšuje míru psaní o 22% a snižuje míru chyb téměř na 0%.[28] Google dále ukázal, že metoda psaní gesty je užitečná také na chytrých hodinkách. Jejich vědecký výzkum je primárně založen na výzkumu I. Scotta MacKenzie a příspěvcích o modelování dotyku prstů s fittovým zákonem.

Hmatová zpětná vazba

Hmatová zpětná vazba poskytuje hmatové potvrzení, že klíč byl úspěšně spuštěn, tj. uživatel slyší a cítí „kliknutí“ při stisknutí klávesy. Využití hystereze, pocit fyzického klíče lze emulovat ještě ve větší míře. V tomto případě dojde k počátečnímu „kliknutí“, které je slyšet a cítit při stisknutí virtuální klávesy, ale poté, co se po spuštění klávesy sníží tlak prstu, dojde k dalšímu „odcvaknutí“ zvuku a pocitu, jako by fyzický klíč se obnovuje zpět do původního neklikaného stavu. Toto chování je vysvětleno v článku Aleksa Oniszczaka a Scotta Mackenzie z roku 2004 „Srovnání dvou vstupních metod pro klávesnice na mobilních zařízeních“, který jako první představil haptickou zpětnou vazbu s hysterezí na virtuální klávesnici.[29]

Speciální typy klávesnic

Klávesnice jsou potřeba v různých digitálních oblastech. Nejen chytré telefony potřebujete virtuální klávesnice, například také zařízení, která vytvářejí virtuální světy virtuální realita nebo rozšířená realita brýle, je třeba poskytnout možnosti zadávání textu.

Optická virtuální klávesnice

An optický virtuální klávesnice byla vynalezena a patentována společností IBM inženýři v roce 1992.[30] Opticky detekuje a analyzuje pohyby lidské ruky a prstů a interpretuje je jako operace na fyzicky neexistujícím vstupním zařízení, jako je povrch s malovanými klávesami. Tímto způsobem umožňuje emulovat neomezený počet ručně ovládaných vstupních zařízení, jako je myš nebo klávesnice. Všechny mechanické vstupní jednotky lze nahradit takovými virtuálními zařízeními, optimalizovanými pro aktuální aplikaci a pro fyziologii uživatele při zachování rychlosti, jednoduchosti a jednoznačnosti ručního zadávání dat.

Klávesnice s rozšířenou realitou

Základní myšlenka virtuální klávesnice v rozšířená realita Prostředí je poskytnout uživateli možnost zadávání textu. Běžným přístupem je vykreslení ploché klávesnice do rozšířené reality, např. za použití Jednota TouchScreenKeyboard. The Microsoft HoloLens umožňuje uživateli ukazovat na písmena na klávesnici pohybem hlavy.[31]

Další přístup zkoumala korejská laboratoř KJIST U-VR v roce 2003. Jejich návrhem bylo použít nositelná zařízení ke sledování pohybu prstů a nahrazení fyzických klávesnic virtuálními. Pokusili se také dát audiovizuální zpětnou vazbu uživateli, když byl zasažen klíč. Základní myšlenkou bylo poskytnout uživateli přirozenější způsob zadávání textu na základě toho, na co je zvyklý.[32]

Klávesnice pro virtuální realitu

Výzvy, jako v rozšířená realita, je poskytnout uživateli možnost zadávat text ve zcela virtuálním prostředí. Velkým problémem je, že většina systémů rozšířené reality na trhu není sledování rukou uživatele. Tolik dostupných systémů poskytuje možnost ukazovat na písmena.[33]

V září 2016 Google vydala aplikaci virtuální klávesnice pro své Snít[34] sluchátka s virtuální realitou. Při zadávání textu může uživatel pomocí ovladače Daydream ukazovat na konkrétní písmena.[35]

V únoru 2017 Logitech představili experimentální přístup k uvedení svých klávesnic do virtuálního prostředí. S Vive Tracker a herní klávesnice Logitech G umožňují přesně sledovat každý pohyb prstů, aniž byste museli nosit rukavice. 50 takových balíčků bylo odesláno exkluzivním vývojářům, což jim v kombinaci s vývojovou sadou BRIDGE od vývojáře Logitche umožnilo testovat a experimentovat s novou technologií.[36][37]

Bezpečnostní aspekty

Virtuální klávesnice lze v některých případech použít ke snížení rizika zaznamenávání stisků kláves.[38] Například, Westpac Služba online bankovnictví pro zadávání hesla používá virtuální klávesnici TreasuryDirect (viz obrázek). Je to obtížnější pro malware monitorovat displej a myš a získávat data zadaná pomocí virtuální klávesnice, než sledovat skutečné stisknutí kláves. Je to však možné, například nahráváním snímky obrazovky v pravidelných intervalech nebo při každém kliknutí myší.[39][40]

Přihlašovací obrazovka TreasuryDirect, která zobrazuje virtuální klávesnici

Použití klávesnice na obrazovce, na které uživatel „píše“ klikáním myší, může zvýšit riziko prozrazení hesla o ramenní surfování, protože:

  • Pozorovatel může obvykle sledovat obrazovku snadněji (a méně podezřele) než klávesnici a zjistit, na které znaky se myš pohybuje.
  • Některé implementace klávesnice na obrazovce mohou poskytnout vizuální zpětnou vazbu na „klíčové“ kliknutí, např. krátkou změnou barvy. Díky tomu je pro pozorovatele mnohem snazší číst data z obrazovky. V nejhorším případě může implementace opustit soustředit se na naposledy kliknutém „klíči“, dokud nekliknete na další virtuální klíč, což umožňuje pozorovateli čas na přečtení každého znaku i poté, co se myš začne pohybovat na další znak.
  • Uživatel nemusí být schopen „ukazovat a klikat“ tak rychle, jak by dokázal psát na klávesnici, což usnadňuje pozorovateli.

Viz také

Poznámky

  1. ^ "virtuální klávesnice". PCMag.
  2. ^ Americká přihláška 4725694  Auer Carol M, Castagno Daniel L / AT & T: datum priority „Zařízení počítačového rozhraní“ 13.05.1986
  3. ^ DE aplikace 19734511  B. Kämmerer, C, Maggioni, H. Röttger / SIEMENS AG: datum podání „Kommunikationseinrichtung“ 8. 8. 1997
  4. ^ WO 0003348  C. Maggioni, B. Kämmerer / SIEMENS AG: priorita „Projekční zařízení / Vorrichtung zur Projektion“ 10. 7. 1998
  5. ^ EP 0554492  Hans E. Korth: „Metoda a zařízení pro optický vstup příkazů nebo dat“ datum podání 07.02.1992
  6. ^ "Virtuální klávesnice".
  7. ^ Chien-Hsu Chen. „Návrh a vyhodnocení klávesnice Chord pro manipulaci s tabletovým počítačem“. Národní univerzita Cheng Kung.
  8. ^ „Koncept ASETNIOP je navržen tak, aby usnadnil psaní na dotykové obrazovce roztočem“. Gizmag.com.
  9. ^ „ASETNIOP neviditelná klávesnice si klade za cíl, abyste na iPadu mohli psát dotyky“. todaysiphone.com.
  10. ^ „Zadávání textu sledováním prstů Swype se zdá rychlé, hypnotické a magické“. Engadget. Citováno 2016-03-24.
  11. ^ Georgiev, Tsvetozar; Georgieva, Evgenia (06.06.2008). Mobilní aplikace pro určení rychlosti zadávání textu uživateli.
  12. ^ Titcomb, James (2017). „Jak svět reagoval na první iPhone před 10 lety“. The Telegraph. ISSN  0307-1235. Citováno 2018-03-16.
  13. ^ „InputMethodService | Android Developers“. developer.android.com. Citováno 2018-03-19.
  14. ^ „Create a custom keyboard on Android“. Code Envato Tuts +. Citováno 2018-03-19.
  15. ^ „Klávesnice | Vývojáři systému Android“. developer.android.com. Citováno 2018-03-19.
  16. ^ „klávesnice - Google Play“. Citováno 2018-03-19.
  17. ^ „Správa klávesnice“. developer.apple.com. Citováno 2018-03-19.
  18. ^ „UIInputViewController - UIKit | Dokumentace vývojáře Apple“. developer.apple.com. Citováno 2018-03-19.
  19. ^ „Průvodce programováním rozšíření o aplikaci: Vlastní klávesnice“. developer.apple.com. Citováno 2018-03-19.
  20. ^ „UITextChecker - UIKit | Dokumentace vývojáře Apple“. developer.apple.com. Citováno 2018-03-19.
  21. ^ „Rámec kontroly pravopisu | Vývojáři Androidu“. developer.android.com. Citováno 2018-03-19.
  22. ^ Liu, Croath (2016-04-25). „UITextChecker“. NSHipster. Citováno 2018-03-19.
  23. ^ Tom Stocky, Alexander Faaborg, Henry Lieberman (2004). "Společný přístup k prediktivnímu zadávání textu". Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  24. ^ Dunlop, Mark D. a Crossan, Andrew (2000). "Prediktivní metody zadávání textu pro mobilní telefony". Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  25. ^ Hattersley, Lucy. „Jak používat nové možnosti klávesnice QuickType a Swype v systému iOS 8“. Macworld UK. Citováno 2018-03-19.
  26. ^ „Apple - iOS 8 - QuickType“. Jablko. Citováno 2018-03-19.
  27. ^ „Používání klávesnice QuickType v systému iOS 8“. CNET. 2014-09-19. Citováno 2018-03-19.
  28. ^ Gordon, Mitchell; Ouyang, Tom; Zhai, Shumin (07.05.2016). WatchWriter: Psaní klepnutím a gesty na miniaturní klávesnici Smartwatch se statistickým dekódováním.
  29. ^ Oniszczak, Aleks. „CHI: Srovnání dvou metod vstupu pro klávesnice na mobilních zařízeních“ (PDF). developer.apple.com.
  30. ^ EP 0554492  Hans E. Korth: „Metoda a zařízení pro optický vstup příkazů nebo dat“ datum podání 07.02.1992
  31. ^ „Vstup z klávesnice v jednotě“. developer.microsoft.com. Citováno 2018-03-16.
  32. ^ Lee, Minkyung; Woo, Woontack (01.01.2003). ARKB: Klávesnice Augmented Reality na základě 3D vidění.
  33. ^ Poupyrev, Ivan. „Virtual Notepad: Handwriting in Immersive VR“ (PDF). Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  34. ^ LLC, Google (2018-02-21), Klávesnice Daydream, Google LLC, vyvoláno 2018-03-16
  35. ^ „Google uvádí virtuální klávesnici pro telefony podporující Daydream“. Haptické. 2016-10-19. Citováno 2018-03-16.
  36. ^ „Představujeme Logitech BRIDGE SDK - VIVE Blog“. blog.vive.com. Citováno 2018-03-16.
  37. ^ „Logitech experimentuje s klávesnicí vytvořenou pro virtuální realitu - TechCrunch“. techcrunch.com. Citováno 2018-03-16.
  38. ^ "Virtuální klávesnice".
  39. ^ Lake Software: Neporáží keyloggery!
  40. ^ Smith, David A. (2006-06-21), Přelstít Keyloggery, PC Magazine, vyvoláno 2009-11-16

externí odkazy