[发明专利]一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作系统和方法，属于人机交互领域。该系统包括交互与感知单元，触控操作运动检测单元，主处理器单元和触觉反馈单元；通过交互与感知单元呈现触觉目标操作界面的视觉信息和触觉反馈，检测手指触控操作的输入信息数据，对手指触控操作输入信息数据进行处理，得到相应的触觉信息编码；接收并解码后生成对应的触觉驱动信号，传递到交互与感知单元作用于操作者手指；操作者根据感知的触觉反馈对触觉目标进行下一步操作。优点在于：可实现对移动终端触摸屏的小目标操作，避免由于“胖手指”问题引起的操作失误，且适用于视觉反馈受限的环境，为操作者提供操作反馈并丰富交互体验。

技术领域

本发明属于人机交互领域，尤其涉及一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作系统和方法。

背景技术

现在的人机界面几乎完全建立在鼠标或手指的运动动作上，典型的交互范式包括指向和交叉。人机交互中的指向包括将输入设备的光标移动到图形对象中并单击按钮。这个简单的操作序列构成了设计大多数传统交互小部件的基本交互方案，如按钮、菜单、滚动条和文件夹等。指向作为最普遍的交互范例仍然存在许多固有的缺点：例如，如果要指向的对象很小，可能会很耗时；指向驱动的小部件可以使用很大的屏幕空间；并且双击操作由于需要在不移动光标位置的情况下进行快速而连续的点击，而难以控制。

交叉范式作为指向范式的补充和替代方法被提出。人机交互中的交叉包括将输入设备的光标穿过图形对象的边界执行对应的操作。交叉范式与指向范式的区别有两个最大的区别，其中一个是光标的操作是指向还是穿过，另一个区别是任务约束的方向与光标运动方向是共线还是正交。基于目标交叉的人机交互范式基本的交互小部件是一维的小尺寸目标而不是二维的区域目标，适用于小目标操作。根据特定情况的特性，可以基于不同类型的指向或交叉任务的相对优缺点设计用户界面：在某些情况下，指向是首选；在其他情况下，特定类型的交叉是首选的。

随着人机交互技术的发展，触觉交互技术作为一种虚拟现实技术，可以提高人机交互任务的沉浸感，丰富人类的任务体验，广泛应用于医疗、教育、购物、娱乐等领域。裸指触觉交互以其操作的便捷性成为人机交互领域的研究热点，通过手指直接对移动终端触摸屏进行操作使人机交互的实现更加方便。虽然在直接操作系统中传统的选择方法通常是有效的，但在某些情况下会失效，其中之一是当目标非常小的时候，最极端的情况是，目标是一个点。当目标尺寸很小时，因为缺乏操作反馈且操作过程中存在“胖手指”遮挡问题，通过指向和交叉对移动终端触摸屏进行操作均难以执行。

发明内容

本发明提供一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作系统和方法，以解决移动终端触摸屏交互过程中的“胖手指”问题，可以在目标对象尺寸很小的情况下，简单准确的对目标对象进行操作，触发目标对象相应的指令，且适用于视觉反馈受限的环境，如汽车驾驶等，为操作者提供操作反馈并丰富交互体验。

一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作方法，所述的交叉范式指手指穿过触觉图标的边界触发图标相应交互事件的操作方法和过程。

一种基于交叉范式的移动终端触觉目标操作系统，包括：

交互与感知单元，由视觉信息呈现模块、触觉信息反馈模块组成，用于提供交互界面的视觉信息，并根据用户手指触控操作数据提供相应的触觉反馈；

运动检测单元，实时获取用户手指在交互与感知单元进行触控操作的手部运动信息，得到手指触控操作的输入信息数据，并将手指运动输入信息数据传递到主处理器单元；

主处理器单元，由信号处理模块、触觉信息编码模块、功能调用和执行模块组成，用于接收用户手指触控操作的输入信息数据，并根据接受到的输入信息数据对手指对应操作和对应位置的图标轮廓或纹理进行触觉编码，同时完成图标对应的功能调用和执行；