التعامل مع القياسات على الشاشة في Xamarin: دليل شامل ومفصل

تعتبر منصة Xamarin واحدة من أبرز التقنيات المستخدمة في تطوير تطبيقات الهواتف المحمولة المتعددة الأنظمة (Cross-Platform)، حيث تتيح للمطورين بناء تطبيقات تعمل على أنظمة iOS وAndroid وWindows باستخدام قاعدة كود موحدة بلغة C#. من التحديات الأساسية التي يواجهها مطورو التطبيقات في Xamarin هو التعامل مع القياسات والأبعاد على شاشات الأجهزة المختلفة، نظراً لتنوع أحجام الشاشات ودقة العرض وأنظمة التشغيل. هذا المقال يتناول بشكل مفصل وفني كيفية التعامل مع القياسات على الشاشة في Xamarin، مع شرح الأدوات والتقنيات المتاحة لضمان عرض متسق وجميل للتطبيقات عبر مختلف الأجهزة.

أهمية التعامل الصحيح مع القياسات على الشاشة في Xamarin

تتنوع أجهزة الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية في حجم شاشاتها، دقتها، وكثافة البكسلات (Pixel Density)، مما يؤثر بشكل مباشر على طريقة عرض عناصر واجهة المستخدم. إذا لم يتم التعامل مع هذه الفروقات بشكل صحيح، سيؤدي ذلك إلى ظهور عناصر مضغوطة، ممدودة، أو غير متناسبة، مما يقلل من جودة تجربة المستخدم بشكل كبير.

في Xamarin، تختلف طرق التعامل مع القياسات بحسب ما إذا كان التطوير يعتمد على Xamarin.Forms أو Xamarin.Native (Xamarin.iOS وXamarin.Android). وعلى العموم، يتوجب على المطور فهم المفاهيم التالية:

• الوحدات النسبية مقابل الوحدات المطلقة: استخدام وحدات نسبية مثل النسبة المئوية أو وحدات تعتمد على حجم الشاشة بدلاً من الوحدات المطلقة مثل البكسل.

• كثافة البكسلات (DPI وDP): فهم الفرق بين البكسل الفعلي ووحدات القياس المستقلة عن الجهاز مثل Density-independent Pixels (DP أو DIP).

• التكيف مع اتجاه الشاشة (Portrait وLandscape).

• التعامل مع شاشات Retina وHD و4K وغيرها.

المفاهيم الأساسية في القياسات على الشاشات

1. البكسل (Pixel)

البكسل هو أصغر وحدة عرض على الشاشة. لكن أجهزة مختلفة قد تحتوي على نفس عدد البكسلات المادية مع اختلاف في الحجم الفعلي أو كثافة البكسلات.

2. كثافة البكسلات (Pixel Density)

تعبر عن عدد البكسلات لكل وحدة طول (عادة بالبوصة)، وتُقاس بوحدة DPI (Dots Per Inch). شاشات ذات كثافة عالية تحتوي على مزيد من البكسلات في نفس المساحة الفيزيائية.

3. الوحدة المستقلة عن الكثافة (Density-independent Pixels – DP أو DIP)

وحدة قياس افتراضية تهدف إلى تقديم نفس حجم العرض على شاشات مختلفة بغض النظر عن كثافة البكسلات. في أنظمة Android، على سبيل المثال، تُستخدم DP كوحدة قياس أساسية.

التعامل مع القياسات في Xamarin.Native

Xamarin.Android

في Xamarin.Android، يُفضل استخدام وحدات DP لتحديد الأبعاد. حيث تتعامل واجهات المستخدم مع قياسات DP بدلاً من البكسل لضمان التوافق بين الأجهزة ذات كثافات البكسلات المختلفة.

• تحويل البكسل إلى DP والعكس

يمكن تحويل القياسات بين بكسل وDP باستخدام الكود التالي:

csharp
CopyEdit
public static int ConvertDpToPx(Context context, int dp)
{
    float scale = context.Resources.DisplayMetrics.Density;
    return (int)(dp * scale + 0.5f);
}

public static int ConvertPxToDp(Context context, int px)
{
    float scale = context.Resources.DisplayMetrics.Density;
    return (int)(px / scale + 0.5f);
}

يتم الاعتماد على DisplayMetrics.Density والتي تمثل نسبة كثافة الشاشة بالنسبة إلى الكثافة المرجعية (160 DPI).

• استخدام القيم النسبية في ملفات الموارد XML

يمكن تحديد أبعاد العناصر في ملفات XML الخاصة بالواجهة باستخدام وحدات مثل dp وsp (للنصوص).

xml
CopyEdit
<TextView
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="48dp"
    android:textSize="16sp" />

Xamarin.iOS

في Xamarin.iOS، تُستخدم نقطة القياس (Point) كوحدة قياس مستقلة عن كثافة البكسلات. الأجهزة ذات شاشات Retina تحتوي على نقاط بكسل متعددة لكل نقطة قياس واحدة، حيث تُستخدم خاصية UIScreen.MainScreen.Scale لمعرفة عدد البكسلات لكل نقطة.

• تحويل النقاط إلى بكسل

csharp
CopyEdit
var scale = UIScreen.MainScreen.Scale;
nfloat points = 100;
nfloat pixels = points * scale;

• التعامل مع الصور و Assets

عند إضافة صور واجهة المستخدم، يجب توفير نسخ مختلفة تناسب أجهزة Retina (مثل @1x، @2x، @3x) لضمان وضوح الصورة على مختلف الأجهزة.

التعامل مع القياسات في Xamarin.Forms

في Xamarin.Forms، تتولى المنصة جزءاً كبيراً من التعامل مع القياسات لضمان التوافق بين الأنظمة المختلفة، لكنها تقدم أدوات تساعد المطور على التحكم في القياسات بشكل أفضل.

1. وحدات القياس في Xamarin.Forms

• الوحدات الافتراضية: معظم القياسات في Xamarin.Forms تعتمد على وحدات مستقلة عن الجهاز (Device-independent Units)، حيث يتم تحويل القياسات داخلياً حسب الجهاز.

• الوحدات النسبية: يمكن استخدام وحدات نسبية لتحديد عرض وارتفاع العناصر، مثل استخدام Grid مع النسب المئوية أو * لتوزيع المساحات.

2. التعرف على حجم الشاشة وكثافة البكسلات

يمكن الحصول على معلومات حجم الشاشة وكثافة البكسلات باستخدام كود يعتمد على Dependency Service أو مكتبات مساعدة.

مثال باستخدام Dependency Service:

csharp
CopyEdit
public interface IDeviceInfo
{
    double GetScreenWidth();
    double GetScreenHeight();
    double GetScreenDensity();
}

ويتم تنفيذه على كل منصة بشكل منفصل، حيث تعيد البيانات الخاصة بكل جهاز.

3. استخدام خاصية OnPlatform و OnIdiom

تتيح خاصية OnPlatform التخصيص حسب النظام (Android، iOS، UWP)، وخاصية OnIdiom التخصيص حسب نوع الجهاز (هاتف، تابلت، سطح مكتب)، مما يساعد على تعديل القياسات بشكل دقيق حسب الجهاز.

xaml
CopyEdit

4. وحدات النسبة المئوية في Xamarin.Forms

Xamarin.Forms لا يدعم وحدات النسبة المئوية بشكل مباشر في تحديد حجم العناصر، لكن يمكن تحقيق ذلك من خلال استخدام Grid و StackLayout بحساب المساحات أو باستخدام مكتبات خارجية تدعم النسب.

أدوات وتقنيات مهمة في التحكم بالقياسات على الشاشة في Xamarin

1. استخدام RelativeLayout

توفر هذه الخاصية في Xamarin.Forms إمكانية تحديد مواضع وأحجام العناصر بشكل نسبي نسبةً إلى أبعاد الشاشة أو عناصر أخرى داخل الواجهة، مما يتيح تحكماً دقيقاً في الموضع والتناسب.

csharp
CopyEdit
var relativeLayout = new RelativeLayout();

var boxView = new BoxView { Color = Color.Red };

relativeLayout.Children.Add(boxView,
    Constraint.RelativeToParent(parent => parent.Width * 0.1),
    Constraint.RelativeToParent(parent => parent.Height * 0.1),
    Constraint.RelativeToParent(parent => parent.Width * 0.8),
    Constraint.RelativeToParent(parent => parent.Height * 0.3));

2. استخدام Device Display Metrics

يمكن استخدام مكتبة Xamarin.Essentials للوصول إلى بيانات الجهاز بسهولة، ومنها قياسات الشاشة وكثافة البكسلات.

csharp
CopyEdit
var mainDisplayInfo = DeviceDisplay.MainDisplayInfo;

double width = mainDisplayInfo.Width;
double height = mainDisplayInfo.Height;
double density = mainDisplayInfo.Density;

هذه القيم تساعد على ضبط عناصر الواجهة بشكل ديناميكي حسب حجم الشاشة وكثافتها.

نصائح عملية لضمان توافق التصميم مع مختلف أحجام الشاشات

1. استخدام الوحدات النسبية قدر الإمكان: يعتمد المطور على وحدات النسبة أو وحدات مستمدة من قياسات الشاشة بدلاً من الثوابت المطلقة.

2. الاعتماد على Layouts المرنة: مثل Grid، StackLayout، وRelativeLayout التي تسمح بإعادة ترتيب العناصر وتعديل أبعادها تلقائياً.

3. اختبار التطبيق على أجهزة متعددة: أو استخدام المحاكيات الافتراضية بأحجام ودقات مختلفة.

4. توفير نسخ متعددة من الصور: لتتناسب مع شاشات Retina وHigh DPI.

5. عدم تعيين أحجام ثابتة للنصوص: بل استخدام وحدات sp أو الاعتماد على وحدات النص في Xamarin.Forms التي تضمن قابلية القراءة.

6. تجنب التداخل بين العناصر: باستخدام الحاويات والأدوات المخصصة لتحديد الهوامش والمسافات (Margins, Padding).

مقارنة بين وحدات القياس المختلفة في Xamarin (جدول توضيحي)

كيفية التعامل مع الخطوط (Text) والقياسات النصية

تعتبر النصوص من أهم عناصر واجهة المستخدم التي يجب الاهتمام بقياسها بشكل دقيق، لأن النص غير القابل للقراءة أو المتداخل يؤثر سلباً على تجربة المستخدم.

• في Xamarin.Android يتم تحديد حجم النص بوحدة sp (Scale-independent Pixels) التي تأخذ في الاعتبار إعدادات حجم الخط في الجهاز.

• في Xamarin.iOS يتم تحديد حجم الخط بوحدة pt (Points).

• في Xamarin.Forms يتم تعيين حجم الخط بوحدات قياس متوافقة مع الجهاز ويمكن تخصيصها عبر OnPlatform و OnIdiom.

• من الأفضل عدم استخدام حجم خط ثابت، بل السماح بتكبير الخط حسب إعدادات المستخدم لتوفير قابلية وصول أكبر.

التعامل مع التدوير وتغيير حجم الشاشة

من الضروري مراعاة التغيرات الديناميكية في حجم الشاشة أثناء دوران الجهاز من الوضع الرأسي (Portrait) إلى الأفقي (Landscape)، حيث يختلف عرض وارتفاع الشاشة.

• في Xamarin.Forms، يمكن الاشتراك في حدث SizeChanged للتحقق من تغير حجم الصفحة وضبط عناصر الواجهة تلقائياً.

csharp
CopyEdit
protected override void OnSizeAllocated(double width, double height)
{
    base.OnSizeAllocated(width, height);
    // ضبط الواجهة حسب العرض والارتفاع الجديد
}

• في Xamarin.Native يمكن الاشتراك في أحداث النظام الخاصة بتغيير الاتجاه (Orientation Change) وإعادة ترتيب الواجهة حسب الحاجة.

تحسين الأداء مع تعدد القياسات

من المهم عند التعامل مع قياسات الشاشة ألا يكون هناك حمل زائد على الأداء، لذلك ينصح بـ:

• تجنب حسابات متكررة لا لزوم لها للقياسات داخل حلقات أو تحديثات متكررة.

• تخزين نتائج التحويلات المتكررة مثل تحويل dp إلى px وعدم إعادة حسابها إلا عند تغير الحالة.

• استخدام الصور والموارد المصممة مسبقاً بأحجام مناسبة لكل كثافة شاشة.

خلاصة

التعامل مع القياسات على الشاشة في Xamarin يتطلب فهم عميق للمفاهيم الأساسية المرتبطة بكثافة الشاشة ووحدات القياس، مع الاستفادة من الأدوات المدمجة في المنصة مثل DeviceDisplay, RelativeLayout, وميزات OnPlatform وOnIdiom. تعتمد جودة التطبيق وأداء واجهة المستخدم بشكل كبير على كيفية تطبيق هذه المبادئ، مما يجعل من الضروري اختبار التطبيق على مجموعة متنوعة من الأجهزة والشاشات.

اعتماد الوحدات النسبية والتصاميم المرنة والاعتماد على وحدات قياس مستقلة عن كثافة البكسلات يمكّن المطور من تقديم تجربة مستخدم موحدة ومتسقة عبر أجهزة متعددة، وهو ما يعد من أهم عوامل نجاح أي تطبيق يعتمد على Xamarin.

المصادر والمراجع

1. Xamarin Documentation – Device Display

2. Android Developers – Support Different Screens