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关于 c:各种输入 API 的问题(RAWINPUT、WINAPI)

codeneng 2023-03-28 原文

Trouble with various input API's (RAWINPUT, WINAPI)

背景:

在我使用 Windows API 进行开发的大部分时间里,我一直在分别使用 WM_MOUSEMOVEWM_KEYDOWN/WM_KEYUP 消息进行鼠标和键盘输入。然而,我最近开始实现一个输入类,它使用 RAWINPUTWM_INPUT 消息来处理输入。

感谢这个网站,键盘实现完美无缺

但是,我现在将注意力转向实现鼠标移动。据我了解,WM_INPUT 在处理鼠标时会生成鼠标移动增量,而不是客户端空间坐标。

问题是我还想在类中存储鼠标指针的客户端和屏幕空间坐标,理想情况下我想这样做而不需要同时捕获 WM_MOUSEMOVE 消息或使用 GetCursorPos() /ScreenToClient() 尽可能使用函数,因为我(可能是没有根据的)担心性能问题。

我对 RAWINPUT 的研究将我带到了这里,它说明了鼠标的详细信息:

Note that the values returned are not screen space values like you get from the WM_MOUSEMOVE message. This is raw data we are getting so the values need interpreting.

这让我相信可以通过使用初始调用 GetCursorPos() 计算鼠标光标的初始位置来解释数据,然后对于 WM_INPUT 消息检测到的每个鼠标移动事件,添加检索到的增量从 WM_INPUT 消息到初始光标位置,采取措施确保该位置保持在屏幕边界内。例如像这样的东西(注意这不会编译,因为它包含我的课程的摘录,但它应该足以概述我目前正在做的事情)

// Somewhere in class header

RECT m_screenMouseBounds;
POINT m_mouseDelta;
POINT m_mouseScreenPosition;
POINT m_mouseScreenPositionGETCURSOR;
RAWMOUSE m_rawMouse;

// ...

// Somewhere during class initialisation

GetCursorPos(&m_mouseScreenPosition); // Get initial mouse cursor position

// Determine maximum and minimum boundaires of current display
m_screenMouseBounds.right = GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN);
m_screenMouseBounds.bottom = GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN);
m_screenMouseBounds.top = 0;
m_screenMouseBounds.left = 0;

// Prepare the devices for registering
RAWINPUTDEVICE theInputDevices[2];

// 0 = keyboard
theInputDevices[0].usUsagePage = 0x01;
theInputDevices[0].usUsage = 0x06;
theInputDevices[0].dwFlags = RIDEV_NOLEGACY;
theInputDevices[0].hwndTarget = theWindowToHandle;

// 1 = mouse
theInputDevices[1].usUsagePage = 0x01;
theInputDevices[1].usUsage = 0x02;
theInputDevices[1].dwFlags = 0; // RIDEV_NOLEGACY
theInputDevices[1].hwndTarget = theWindowToHandle;

// Register each device with raw input
if(RegisterRawInputDevices(theInputDevices,2,sizeof(RAWINPUTDEVICE))==FALSE)
{
    // throw exception
    return false;
}

// ...

// In the WM_INPUT processing function with parameters : (WPARAM wParam, LPARAM lParam)

char inputBuffer[sizeof(RAWINPUT)] = {};
UINT inputBufferSize = sizeof(RAWINPUT);
GetRawInputData(reinterpret_cast<HRAWINPUT>(lParam), RID_INPUT, inputBuffer, &inputBufferSize, sizeof(RAWINPUTHEADER));
RAWINPUT* rawData = reinterpret_cast<RAWINPUT*>(inputBuffer);

if(rawData->header.dwType == RIM_TYPEMOUSE)
{
    m_rawMouse = rawData->data.mouse;

    // Add the movement deltas acquired from the WM_INPUT message
    m_mouseDelta.x = m_rawMouse.lLastX;
    m_mouseDelta.y = m_rawMouse.lLastY;

    // Update the screen position using the delta values (Does not work as expected!)
    m_mouseScreenPosition.x += m_mouseDelta.x;
    m_mouseScreenPosition.y += m_mouseDelta.y;

    // Ensure mouse coords are within the screens boundaries
    if (m_mouseScreenPosition.x < m_screenMouseBounds.left)
    {
        m_mouseScreenPosition.x = m_screenMouseBounds.left;
    }
    if (m_mouseScreenPosition.x > m_screenMouseBounds.right)
    {
        m_mouseScreenPosition.x = m_screenMouseBounds.right;
    }
    if (m_mouseScreenPosition.y < m_screenMouseBounds.top)
    {
        m_mouseScreenPosition.y = m_screenMouseBounds.top;
    }
    if (m_mouseScreenPosition.y > m_screenMouseBounds.bottom)
    {
        m_mouseScreenPosition.y = m_screenMouseBounds.bottom;
    }        

    // Double check to make sure that the screen position coordinates calculated
    // above match the screen coordinates as determined by Windows
    // using GetCursorPos() (Hint: They don't! :( )
    GetCursorPos(&m_mouseScreenPositionGETCURSOR);

    TCHAR s[256];
    swprintf(s, L"MouseDX: %ld MouseDY: %ld\
"
, m_mouseDelta.x, m_mouseDelta.y);
    OutputDebugString(s);

    swprintf(s, L"MouseX(Screen(WM_INPUT)): %ld MouseY(Screen(WM_INPUT)): %ld\
"
, m_mouseScreenPosition.x, m_mouseScreenPosition.y);
    OutputDebugString(s);

    swprintf(s, L"MouseX(Screen(GetCursorPos)): %ld MouseY(Screen(GetCursorPos)): %ld\
"
, m_mouseScreenPositionGETCURSOR.x, m_mouseScreenPositionGETCURSOR.y);
    OutputDebugString(s);
}

问题是通过这种方法为m_mouseScreenPosition获取的值与通过WINAPI函数GetCursorPos()获取的m_mouseScreenPositionGETCURSOR的值不同。

总结

我想我的全部问题是:

  • RAWMOUSE 结构的lLastXlLastY 的值是什么关系?它们是否与屏幕坐标/客户端坐标相关,即返回的值与屏幕上的像素成 1:1 关系,或者它们是否与显示器完全无关,而是与鼠标的细节(灵敏度等)相关,因此不是与像素的 1:1 关系?

  • 如果1的答案与鼠标有关而不是显示坐标:是否可以仅使用WM_INPUT确定鼠标指针的实际屏幕坐标?还是我必须捕获 WM_MOUSEMOVE 消息和/或使用 GetCursorPos() 以确定客户端空间和屏幕空间中的光标坐标?

  • 如果 2 的答案是,我将需要使用 WM_MOUSEMOVE/GetCursorPos():如果我最终使用 RAWINPUT 以及 WM_MOUSEMOVE/GetCursorPos(),我应该注意哪些性能问题?还是我对性能的担忧毫无根据?

  • 如果你已经做到了这一点,我非常感谢你,我很感激你能给我的任何帮助或信息。谢谢!

    • WM_INPUT 是来自设备的原始输入,但光标位置不仅仅基于此 - 例如它被剪裁到屏幕边缘,可以在监视器之间移动,可以被应用程序剪裁等等。我认为跟踪它并复制系统已经为您所做的事情是没有意义的——只使用 GetCursorPos 会更容易。
    • 您似乎认为 WM_MOUSEMOVE 消息类似于 WM_KEYDOWN/WM_KEYUP。这是一个误解:虽然键盘输入消息在到达时被放置在消息队列中,但只要消息队列为空并且调用 GetMessage/PeekMessage(使用适当的过滤器),就会按需生成 WM_MOUSEMOVE 消息并且鼠标实际上被移动了。


  • "请注意,返回的值不是您从 WM_MOUSEMOVE 消息中获得的屏幕空间值。这是我们获得的原始数据,因此需要解释这些值。这些值通常与最后一个位置相关,因此表示运动。确保您可以检查 RAWMOUSE 结构中的 usFlags。"从玩具制造商那里得到这个,我总是觉得很棒。这里

  • RAWINPUT 仅用于获取相对输入。这就是为什么它是生的。如果您真的不想使用 GetCursorPos,只需使用 WM_MOUSEMOVE 并检查 l/w 参数。

  • 我实际上从未对 GetCursorPos() 进行过性能测试,但我已经为我自己的项目阅读了一些关于它的内容,并且从未看到任何反对意见。调用 GetCursorPos,无论您是否使用 RAWINPUT,每帧一次或每次更新都肯定可以忽略不计。我用它来旋转相机,它一直工作得很好。

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