トラックパッドとマウスの入力のハンドリング

トラックパッドとマウスの入力のハンドリング

トラックパッドやマウスからのインダイレクトな入力について、iPadやMac Catalyst Appを最適化することで、ユーザーにより汎用性のある体験を提供できます。これらのデバイスから送られる新しいイベントに対して、Appが素早く反応できるようにする方法を学びましょう。ポインタの動きの操作、ポインタ固定の有効化、スクロール入力とトラックパッドジェスチャーのハンドリング、さらに、ジェスチャーリコグナイザのイベント受け入れ可否について学習します。プロユーザーを満足させ、そして、Appにより上質な操作感覚をもたらすために、キーボードモディファイアやポインティングデバイスボタンによるジェスチャー動作を変更する方法など、先進的な機能をどのように実装するかについてもご説明します。ポインタによる操作の詳細な内容を学習し、セッションの内容を深く理解するには、 "Build for the iPadOS Pointer"、"Bring Keyboard and Mouse Gaming to iPad"、"Support Hardware Keyboards in Your App"をご覧ください。

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こんにちは WWDCへようこそ “トラックパッドとマウスの入力の操作” スティーブ・モウズリー UIKit エンジニアです “トラックパッドとマウスの入力の操作” セッションですこのビデオのトークはアプリケーションが間接入力メカニズムに反応するようにする方法です例えばトラックパッドやマウスなどに macOS Catalinaと iPadOS 13.4で使われています全てのアプリケーションに適用する一般的なアップデートがありますそしてその上を行く高度なアップデートも存在します
通常のアップデートで扱うのはポインタの動きポインタのロックスクロール入力そしてトラックパッドのジェスチャー
高度なアップデートでは Button maskおよびキーボードモディファイアイベントの受け入れまたは拒絶に使うのは新しい UIGestureRecognizer と UIGestureRecognizerDelegateメソッド間接入力デバイスとタッチを区別し Info.plistで新しい動きを選択します
まずは通常のアップデートを見てみましょう
マウスまたはトラックパッドでアプリと対話することが普通です画面は触りませんポインタがこのregionで動いている時の Safariのツールバーに注目してくださいまたはポインタがタブに向けられたときにタブを閉じるボタンがどう見えるか SafariはUIHoverGestureRecognizerでこのようなポインタの動きに応答します
UIHoverGestureRecognizer Catalinaの Mac Catalystで紹介されましたいまではiPadOSで利用可能ですこれは普通のジェスチャー認識器で Macでの操作と同じように iPadで使用します UIApplication.sendEventを使わない場合新しいイベントタイプ EventType.hover に動かされていることに気づきます
UIHoverGestureRecognizerをターゲットとアクションでインスタンス化しますその他のジェスチャー認識器でするのと同様にですアクションコールバックではジェスチャー状態から切り替えて適切なアクションを取ります
ジェスチャー状態「began」はジェスチャービュー境界に入るポインタにマップされ
「ended」はジェスチャービュー境界から出るポインタにマップされることにこれで分かるのはビデオ再生のコントロールが基づいているのはポインタがビュー内にあるかどうかです
iPadまたはMac Catalysit アプリケーションのタッチを観察するとポインタの動きを監視する新しいフェーズがいくつかあるのが分かります
これらのフェーズはウインドウ内のポインタ全般の動きをマップします RegionEnteredはポインタがウインドウに入ったことを意味します RegionMovedはポインタがウインドウ外にある事を意味しますがまたクリックされたり押されたりはしていません RegionExitedはウインドウから出たことを意味します
注意していただきたいのはこれらのフェーズが必ずしも UIHoverGestureRecognizer で説明したジェスチャー状態と一致しないことです UIHoverGestureRecognizer状態がマップするのはジェスチャービューの境界内でポインタが何をしているかだけです一方フェーズはポインタがウインドウ内で何をするかに関係します UIHoverGestureRecognizerをポインタの動きに応答するために使用するか先ほどのSafariの例でみたようにコンテンツを非表示または公開するのに使います
ポインタの外観を変更するためには使用しないでくださいホバー効果を適用するためにもですなぜならその用途には UIPointerInteractionがあるからです
UIHoverGestureRecognizer に関しては 2019年のトーク「Taking iPad Apps for the Mac to the Next Level」をご視聴下さいもしポインタの外観変更に興味があるようでしたら「Build for the iPadOS Pointer」をみて下さい
ポインタの動きへの応答に加えてゲームのような一部のアプリケーションはポインタの動きをロックしたいものです iPadOS 14 と Mac Catalyst Big Sur新製品として紹介したAPIではそれが可能ですご使用は簡単です
UIViewController APIのロックプリファレンスを設定し新しいUIPointerLockStateで解決値を確認しますそれだけですポインタは共有のリソースですですので究極的にはポインタがロックされるべきかどうかはシステムが決定しますつまりお好みのポインタロック状態が適用される場合とされない場合がありますそれではこの２つのAPIがどう機能するか見てみましょう
View ControllerはprefersPointerLockedの値を TRUEと設定します要求事項があっている限りシステムはあなたのシーンのロック値を同様にTRUEと設定しますその状態はあなたのUIPointerLockStateに反映されます
コンテンツを表示する必要がある時にロック解除ができなかったらどうなるか？ゲーム中にネットワークエラーがあったとしましょうそしてUIAlertControllerを表示したいとしますユーザはポインタを使用して接触することが予想されますその他のシステムの場合と同じように
問題ありません prefersPointerLockedのデフォルト値はFALSEです UIAlertControllerが prefersPointerLocked値はシステムが監視しているのでポインタのロックが解除されます
View Controllerが存在していてもしていなくてもあなたのシーンのポインタロック値は自動的にアップデートされますそのためこの状態を監視し続けなくてもいいのです
あるシーンでポインタをロックしたい場合は prefersPointerLockedプロパティを View ControllerでTRUEに
この値を無効または変更したい場合は setNeedsUpdateOfPrefersPointerLocked を呼び出してください
あなたのアプリケーション内の現在のロック状態を見る必要がある場合ポインタロック状態をシーンから入手してくださいそしてisLockedプロパティを見て下さいここにあるオブジェクトにシーンのポインタロック状態の変更を通知します
pointerLockStateオブジェクトを入手したら観察するために登録します
UIPointerLockState.didChange Notificationがポストされるとクロージャが実行されますそしてUIPointerLockStateの isLocked値はアプリケーションの他の部分に引き渡されます
ダイアグラムで説明したようにあなたのシーンが満たさなければならない要求事項がいくつかありますお好みのポインタロック値を考慮するためです要求事項はプラットフォームごとに異なりますまずは iPadOSから見てみましょう
まずあなたのシーンはフルスクリーンである必要がありますつまりSplit View multitasking または Slide Overでは使えませんまた Slide Overに他のアプリケーションは存在できませんフルスクリーンとは UIRequiresFullScreen Info.plistキーが使えない訳ではなく単にシーンが画面全体を占めていなければならないという意味です
次にあなたのシーンはforegroundActive 有効状態である必要がありますこれは何の理由であれ無効であってはならないという事です例えばControl Centerや Notification Centerが表示されている等の理由です
Mac Catalystではあなたのアプリケーションは最前面でなければなりませんシステムがprefersPointerLocked値を考慮するために必要です
複数のウインドウがある場合ポインタをロックしたいウインドウが前面に配置されている必要があります
アプリケーションがこれらの要求を満たさないとポインタのロックが無効になります iPadOSでは Slide over アプリケーションが表示されている時あなたのアプリケーションが最前面でない場合は macOSが表示されている時 isLocked がFALSEに変更し通知されます UIPointerLockStateDidChange Notificationを通して
しかしポインタを再びロックするために特に何もする必要はありませんシステムは継続的にこれらの要求事項を評価しているからですですから状況が変化するとポインタロック状態も変化しますあなたのシーンで setNeedsUpdateOfPrefersPointerLockedを呼び出す必要はありません
ポインタをロックするか決めるのはシステムの裁量でしたねこれらの要求事項は変更される可能性がありユーザの行動によって報告されていますですからあなたのアプリケーションは prefersPointerLocked値が必ず適用されていると推定するべきではありません isLockedに対する変更をいつでも観察しアプリケーション内で正しく対応する必要があります
最後にポインタロックは全シーン利用可能ではないため UISceneのpointerLockStateプロパティは nilを返しますロックが利用可能ではないことを示唆するためですポインタをロックするときはトラックパッドとマウスから関係する動きも見る必要がありますこの情報については「Bring Keyboard and Mouse Gaming to iPad」ビデオをご視聴ください
それではスクロール入力処理についてお話ししましょう
確認しなければならない重要なことはアプリケーションの全regionが接続されたポインティングデバイスに正しく応答しているかどうかですユーザが指で何かをパンすることができる場合コンテンツをパンすることを期待します２本指のジェスチャーかマウススクロールホイールを使って
ここで見えるのは Control Centerのカスタムコントロールがトラックパッド上で２本指でパンすることがアップデートされていたことです
ご自分のアプリケーションでスクロール入力に対応しますそれはUIPanGestureRecognizerの allowedScrollTypesMaskプロパティを更新することで行います対応したいスクロールタイプ１セットを与えるだけでジェスチャーのEventType.scroll スクロールが有効になります
UIScrollViewのパンジェスチャー認識器は全種類のスクロール入力に対応するために allowedScrollTypesMaskを更新しますしかし標準UIPanGestureRecognizerにはデフォルトによるマスクはありませんアプリケーションのパンジェスチャーのためにこのプロパティを更新する必要があります
メインビューの両側にあるコンテンツを隠すアプリケーションを持っているとしましょうユーザはこのコンテンツを水平スワイプで表すことができますこれはパンジェスチャーによって行われますあなたのデザイナがもしこのコンテンツをスクロールホイールで露呈することが自然でないと感じた場合このジェスチャーでは連続スクロールタイプのみをサポートします
パンジェスチャーのallowedScroll TypesMaskを更新するだけです UIScrollTypeMask.Continuousに対してですおそらくアプリケーションにカスタム pull to refresh操作がありますこれもパンジェスチャーによって行われていますこのジェスチャーでは全種類のスクロール入力に対応する必要があるかもしれません allowedScrollTypesMaskを UIScrollTypeMask.allへと更新するだけの話です
トラックパッドのピンチジェスチャーや回転ジェスチャーは更に簡単です単にUIPinchGestureRecognizerと UIRotationGestureRecognizerを使用します全てのアプリケーションがこれらの間接ジェスチャータイプに対応できるようにこれらの認識器は互換モードを使用しますデフォルトでgesture simulating タッチによって動きます UIKitはこれらのタッチを固定した一定の距離だけ離して作りますそしてタッチ画面の動きに応じてその動きをシュミレートします
iPadOS 13.4と macOS Catalina 10.15.4 から始まりアプリケーションはこれらのジェスチャーを互換モードから外せますそして新しいイベントタイプ EventType.transformに対応します
このイベントタイプは入力デバイスから直接来ていますそのため正確なピンチおよび回転ジェスチャーを可能にしますユーザが望んでいるまさにその通りに
この新しいイベントタイプを入手しこれらの動きを互換モードから外すにはアプリケーションのInfo.plistにキーを追加する必要がありますこれについては後で詳しく説明します
嬉しいことにこれらのシナリオには追加コードは必要ないという事ですキー付きでもキー無しでも UIPinchGestureRecognizerと UIRotationGestureRecognizerはこの入力にどう対応するかが分かっていますそしてInfo.plistキーをアプリケーションに実際に追加する際には新しいイベントタイプを処理するためにコードを書く必要はありません勝手に機能してくれます
注意したいのは Info.plistを使用する場合これらのジェスチャーはトラックパッド入力中はタッチで動かないという事ですその場合 numberOfTouchesがゼロに戻りますそしてlocation(ofTouch:in:)ビューが例外を投げかけます
これは全てのアプリケーションに適応する一般のアップデートです
今度は更に高度なアップデートについてお話しましょうプロユーザの皆さんを驚かせ喜ばすために
Button Maskとkey modifierはすばらしい方法です高度な機能をアプリケーションに追加します
コンテキストメニューは Button Maskを使用します２本指のタップと第２次クリックを認めるためにそのためより効率的なUIを提供します
そしてNumbersは key modifierを使用しますそのため複数列をポインタと Shiftkey modifierで選択できます自分の指でするのと全く同じようにです
UIEvent.buttonMaskは新しいタイプの iOSでポインティングデバイスでクリックしながら一連のボタンを押します
UIEvent およびUIGestureRecognizer の両方で buttonMaskとして表示されデバイスの主ボタンだけに応答する便利な方法を提供し２本指のタップと２番目のマウスボタンに応答する機能を作成するかー多数のマウスボタンをターゲットにします UIGestureRecognizer上のbuttonMaskが最後に処理されたイベントからです
使用前に特定のbuttonMaskを要求する簡単な方法が必要な場合に備えて UITapGestureRecognizerと buttonMaskRequiredを更新しました buttonMaskを提供するだけで終了です buttonMaskには便利な機能まであります多数のボタンに対して適切なマスク値をリターンします buttonMaskRequireと合わせれば多数のマウスボタンが本当に簡単にターゲットになりますアプリケーションの高度機能用アクセラレータです
UICommandまたは UIPointerInteractionをご利用の場合 UIKeyModifierFlagsはよくご存じでしょうこれはイベント中に押される一連のキーボードモディファイアです私たちはUIKeyModifierFlagsをUIEventと UIGestureRecognizerの両方に装備しました modifierFlagとしてこのプロパティはジェスチャーコールバック中に使用できイベントにどう応答するかを変更します例えばSafariでCommandキーを押しながらリンクをクリックすると新しいタブでリンクが開きます buttonMaskと同じように UIGestureRecognizerのmodifierFlagsは最後に処理されたイベントから表示されます
アプリケーションでの素晴らしいキーボード体験については "Support Hardware Keyboards in Your App" をご視聴ください
buttonMaskとkey modifierは簡単に使えます３番目のマウスボタンをターゲットにするのも buttonMask.buttonを使用して UITapGestureRecognizer. buttonMaskRequiredに適切なマスクを入手するたったそれだけ
UIHoverGestureRecognizer exampleに戻りましょう modifierFlagの使い方を見ます以前ビデオ再生コントロールがポインタがジェスチャーのビューに入るたびに公開していましたオプションとしてchapter selection コントロールが UIKeyModifierAlternateが押されるたびに見たければ modifierFlagがその値を含むかどうかを確認するだけです buttonMaskとmodifierFlagは UIGestureRecognizerDelegate用の新しいAPIとUIGestureRecognizer サブクラスと合体すると特にパワフルですこのメソッドはジェスチャーがイベントを処理している時に必要ですそのためUIPinchGestureRecognizerは EventType.scrollについて質問されませんこのメソッドはイベントを受けるか拒否するかの選択の機会を提供します buttonMask modifierFlag またはその他のプロパティに基づいて決定しますこれらのメソッドはイベントがジェスチャーによって完全に処理されるために起こるため UIGestureRecognizerのbuttonMask および modifierFlagsはイベントで見つかった新しい値を含みませんこれらのメソッドでこのようなプロパティのどちらかを点検している場合は UIEventで値を見て下さい UIGestureRecognizerではありません UIPanGestureRecognizerやUIPinchGesture Recognizerのようなジェスチャーは接触無しベースの複数のイベントに対応するためイベント関連コードは動かす必要があります gestureRecognizer(shouldReceive touch:) のようなイベント関連コードは２つの新しいメソッドのいずれかに
これをアプリケーションでどの様に使えるか例を見てみましょう UIGestureRecognizer サブクラスがありますが第２次buttonMaskとのイベントのみを受け付けますこれは２本指のタップによってのみ駆動される機能で行いますまたは第２次マウスボタンクリックでも行います
まずはジェスチャーサブクラスメソッド shouldReceiveEventをオーバーライドしますその方法ではイベントにある buttonMaskが第２時と確実に同じであるかどうかを確認するだけですもしそうであればイベントを受け付けます違う場合は拒否します先ほど言いましたように UIGestureRecognizerにある一方でそのプロパティはこのメソッドでは考慮するべきではありません shouldReceive Eventはイベントの前に起こりジェスチャーによってそのためUIGestureRecognizerの buttonMaskはこの時点では最新ではありません
クリックとコントロールkey modifierが同じアクションを第２次クリックとして行うのは一般的です私たちの例でも同じようにアップデートできます shouldReceive methodを更新しなければならないだけです
まず、buttonMaskが確実に第1次であることを確認します
modifierFlagsがUIKeyModifier Controlと同等であるかを確認します
第２クリックまたはコントロールクリックならばイベントを受け付けますそうでなければ拒否します
ビデオの例にもう一度戻りましょうクローズドキャプションコントロールを示すビデオにもう一つのホバージェスチャーをユーザは設定メニューですでにこの機能を持っていますただし私たちはそれをより早く行う方法をkey modifierで提供します
以前のようにHoverGestureRecognizerをインスタンス化します
今回は私たち自身をデリゲートとしますそしてgestureRecognizershouldReceive イベントメソッドを設定します
このメソッドでは UIKeyModifier Alternate が押されていたらイベントを受け付けますそうでなければ拒否します
アプリのポインタサポートを改善する方法を考慮しているときポインティングデバイスから発生したタッチと指から発生したタッチを区別したい場合がありますこれは特にアプリケーションにカスタムhit testingコードがたくさんある場合に有効です
ポインタの方が指よりも正確であるためこれらのタッチの拡張hit testing regionを縮小できより正確な体験を提供できますポインティングデバイスからのタッチには新しい indirectPointerのTouchTypeが与えられます UIApplicationSupportsIndirectInput EventsInfo.plist keyを選択していることが条件です
このタッチタイプを現存のAPIとご利用できます例えば UIGestureRecognizer. allowedTouchTypesのようなAPIですそうするとポインタクリックにのみ応答するジェスチャーや指ベースタッチにのみ応答するジェスチャーがご利用できます
UIApplicationSupportsIndirectInput Eventsについてもう少しお話しましょうこれはアプリケーションの Info.plistに追加するブールキーですこのキーはポインタ操作を有効にするために必要ではありませんボタンクリックスクロール入力トラックパッドジェスチャーにも必要ありませんキー付きであろうとキー無しであろうと同じですこれが必要なのは新しいタッチタイプ間接ポインタおよび Event Type.transformの場合です
現存するプロジェクトはこのキー設定を持っていないため追加する必要があります iOS 14および macOS Big Sur SDKから始まり新しい UIKitおよび SwiftUIプロジェクトはこの値がTRUEにセットされています将来リリースされる製品ではデフォルトが変更されますそのためこのキーの値を確かめる必要がなくなりますこのキーがある場合とない場合に何が起こるか見てみましょう
まずはUIApplicationSupports IndirectInputEventsを互換モードから外れると考えるとこの互換モードを追加したのはユーザの最初の経験を素晴らしいものにするためです iPadOS 13.4 に間接入力した時にですですから他の現存するプロジェクトと同様このキーが存在していない場合アプリケーションは互換モードになっています
ポインティングデバイスからのクリックは TouchType.direct であり指ベースタッチと同様ですですからこの二つを区別することはできませんトラックパッドのピンチと回転は gesture simulating touchesとなりその他のジェスチャーを有効化する可能性があります
キーが存在しTRUEであればアプリケーションは互換モードではありませんそして新しい機能が有効化されていますポインティングデバイスからのクリックは TouchType.indirectPointerでありターゲットと機能の変更が可能です精密なポインティングデバイス用ですトラックパッドのピンチおよび回転は新しいイベントタイプを作ります入力デバイスEventType.transformから直接的にですこれで精密ピンチおよび回転ジェスチャーができます他の認識器を偶然有効化する事はありません
このキーを使用すると間接入力の新しい世界に完全に突入します iPadOS と Mac Catalystの上において幾つか注意することがあります
EventType.scrollや EventType.transform のような新しいイベントタイプはタッチベースではありませんですからタッチ関係ジェスチャー認識器 APIには注意する必要があります
UIPanGestureRecognizerと UIPinchGestureRecognizer そしてUIRotationGestureRecognizerがこれらの新イベントタイプに駆動された場合 numberOfTouches はゼロに戻りますそしてlocation(ofTouch:in:)ビューは例外になるかもしれません
またお使いのコードでこららのジェスチャー用 shouldReceive touch デリゲートメソッドのものはこれらのイベントによって駆動されるときは実行されませんこのキーから外れた後は UIPinchGestureRecognizer や UIRotationGestureRecognizerは互換モードから除外されますそのためそのモードから偶然有効化されたジェスチャーはトリガされることはなくなりますこの新しい間接入力の世界ではジェスチャーは複数のタイプのイベントタイプに応答しますそのためあなたのジェスチャー認識器が認識しておくと役立つかもしれませんそのためには先ほどお話したshouldReceive メソッドをご利用することができます EventType.touches に応答するとき numberOfTouchesやlocation(ofTouch:in:)ビューのようなAPIをご利用いただけますその他のイベントに応答している場合はこれらのメソッドは避けましょうこのように簡単にアプリケーションを生かしトラックパッドとマウス入力でアプリケーションを魅力的にすることができます
パンジェスチャー用にコンテンツを隠したり表示したりすることでポインタ動作に応答します
Info.plist キーをアプリケーションに追加して新しいTouchType や EventTypeを得ることでポインタベースタッチ用に機能をカスタマイズすることができますまたアプリケーションで精密なピンチおよび回転ジェスチャーを使用できます
新しいプロパティおよびジェスチャー認識器APIをご利用くださいそしてボタンを押すかキーボードモディファイアの応答方法を変更してユーザを感激させましょうご視聴ありがとうございますみなさんのアップデートされたアプリケーションを見るのが楽しみです

let controlsHover = UIHoverGestureRecognizer(target: self, action: #selector(handleHover))

@objc func handleHover(_ recognizer: UIHoverGestureRecognizer) {
    switch recognizer.state {
    case .began:
        // Pointer entered our view - show controls
        self.showsPlaybackControls = true
    case .ended:
        // Pointer exited our view - hide controls
        self.showsPlaybackControls = false
    default:
        break
    }
}

5:33 - prefersPointerLocked

class GameViewController: UIViewController {
    
    var shouldLockPointer: Bool = true
    
    override var prefersPointerLocked: Bool {
        return self.shouldLockPointer
    }
    
    func disablePointerLock() {
        self.shouldLockPointer = false
        self.setNeedsUpdateOfPrefersPointerLocked()
    }
}

5:53 - UIPointerLockState.isLocked

if let pointerLockState = self.window.windowScene?.pointerLockState {
    self.observer = notificationCenter.addObserver(forName: UIPointerLockState.didChangeNotification,
                                                   object: pointerLockState,
                                                   queue: OperationQueue.main) { (note) in
        guard let lockState = note.object as? UIPointerLockState else { return }
        gameEngine.performExpensiveOperationWhile(lockState.isLocked)
    }
}

9:54 - UIPanGestureRecognizer.allowedScrollTypesMask

// Enable scroll input for touch surface devices
    
self.drawerPan.allowedScrollTypesMask = [.continuous]
        

// Enable scroll input for scroll wheel devices as well

self.pullToRefreshPan.allowedScrollTypesMask = [.all]

14:48 - Requiring a 3rd mouse button click
```
self.thirdMouseButtonTap.buttonMaskRequired = .button(3)
```

15:07 - Changing response for .alternate keyboard modifier

func handleHover(_ recognizer: UIHoverGestureRecognizer) {
        
    // Show chapter controls if alt is pressed
    let showChapterControls = recognizer.modifierFlags.contains(.alternate)
        
    // ...
}

16:38 - Only handle secondary clicks

class SecondaryClickGesture: UIGestureRecognizer {
    
    override func shouldReceive(_ event: UIEvent) -> Bool {
        // Must look at the event’s mask, not the gesture’s 
        return event.buttonMask == .secondary
    }
    
    override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent) {
        // Touch handling code ...
    }
}

17:36 - Only handle secondary clicks or control clicks

class SecondaryClickGesture: UIGestureRecognizer {
    
    override func shouldReceive(_ event: UIEvent) -> Bool {
        // Must look at the event’s properties, not the gesture’s
        let secondaryClick = event.buttonMask == .secondary

        let controlClick = event.buttonMask == .primary && event.modifierFlags == .control 

        return secondaryClick || controlClick
    }
    
    override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent) {
        // Touch handling code ...
    }
}

18:10 - Only receive hover events with the .alternate modifier pressed

let ccHover = UIHoverGestureRecognizer(target: self, 
                                       action: #selector(handleClosedCaptionHover))

ccHover.delegate = self
    
func gestureRecognizer(_ gestureRecognizer: UIGestureRecognizer, 
                       shouldReceive event: UIEvent) -> Bool {

    if gestureRecognizer == self.closedCaptionHover {
        return event.modifierFlags.contains(.alternate)
    }

    return true
}

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