[发明专利]一种3D人机交互桌面系统

说明书

技术领域

本发明涉及用户桌面设计开发领域，尤其涉及一种3D人机交互桌面系统。

背景技术

人机交互界面的发展主要分三个阶段——批处理命令界面时代、命令行处理界面时代和WIMP界面时代，各个阶段的界面风格迥异。每一种界面都是随着计算机硬件、软件技术的不断提高和优化，发展到达新一阶段的界面。每一个新的阶段都能更大幅度地拓展人机交互的频带宽度，使用户的生成效率提高。目前人机界面已经步入第四个阶段，也就是Post-WIMP界面时代。在WIMP开始使用的时期，它提高了人们的生产力，因此得到迅速的发展和广泛的使用，但是随着科学技术的不断发展，WIMP界面也逐渐暴露出各种缺陷，比如交互方式单一、交互频带狭小，表明它跟不上时代的脚步，已经成为约束计算机发展进步的瓶颈。人性化、智能化的要求使得禁锢在Desktop范式之上的WIMP界面无法对虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）等技术开展应用，因此时代的进步推动用户界面的进一步发展。

就目前的发展情况来看，Non-WIMP界面要成为主流用户界面还需要很长的时间，因为Non-WIMP界面中无法从当前的2D图形用户界面中借鉴经验，而且它的交互泛型、交互技术、界面隐喻、开发工具等都是全新的，并且Non-WIMP界面与其他学科诸如认知心理学、人机工效学等都有交集，在不考虑用户习惯的情况下，以上矛盾的存在使得该界面的发展面临众多短时间难以克服的障碍。

在这种情况下，对于Post-WIMP界面的研究就显得尤为必要，作为其中的一种主要界面形式，3D用户界面由于维度的增加产生了质的变化，相对其他界面具有画面逼真生动，具有沉浸感的优点。3D用户界面要想在最大程度上做到实用，就必须符合广大用户的使用习惯。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种3D人机交互桌面系统。

本发明自底层往上依次为3D交互设备层、3D交互语义层、3D交互任务层、3D交互技术层和应用语义层，所述应用语义层包括具体应用语义，是各种交互任务的组合；所述3D交互技术层对交互的技术内容进行架构、评估和实现，对交互任务进行指导操作；所述3D交互任务层是对交互任务的定义与派发层；所述3D交互语义层用来控制交互设备进行执行；所述3D交互设备层处于最底层，与外接设备产生交互。

本发明作进一步改进，所述3D交互设备层包括多功能开关、触摸板和空调面板，所述空调面板用来控制空调的操作并将操作动作和结果在所述3D人机交互桌面系统模拟显示。

本发明作进一步改进，所述多功能开关包括菜单选择、3D视角转换和信息录入。

本发明作进一步改进，所述触摸板能够与手机互联操作。

本发明作进一步改进，所述3D交互技术层包括Inflexion UI技术、OpenGL ES 3D渲染技术、CAN通信、3D模型创建和数据库支持。

本发明作进一步改进，所述3D模型创建的方法为：建立模型；导入模型资源，设置按键映射；根据模型资源和模型空间信息确立模型空间位置；根据模型外观效果信息进行模型渲染。

本发明作进一步改进，所述模型空间位置包括模型的空间定位和动作。

本发明作进一步改进，所述3D交互任务层由用户界面的用户派发功能指令。

本发明作进一步改进，所述3D交互语义层定义了所述3D交互任务层派发指令的具体实现方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可模拟真实世界中的事物，使用户更容易理解认知，表现方式灵活，信息容量大；桌面3D交互语法构造相对容易，语义表达相对清晰，交互系统便于定义。

附图说明

图1为本发明3D人机交互桌面系统结构示意图；

图2为本发明3D交互设备层结构示意图；

图3为本发明3D交互技术层结构示意图；

图4为本发明3D模型创建方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明自底层往上依次为3D交互设备层、3D交互语义层、3D交互任务层、3D交互技术层和应用语义层，所述应用语义层包括具体应用语义，是各种交互任务的组合；所述3D交互技术层对交互的技术内容进行架构、评估和实现，对交互任务进行指导操作；所述3D交互任务层是对交互任务的定义与派发层；所述3D交互语义层用来控制交互设备进行执行；所述3D交互设备层处于最底层，与外接设备产生交互。