[发明专利]一种高效的虚拟现实文本输入方法

说明书

本发明涉及一种高效的虚拟现实文本输入方法，基于新设计的花形键盘的单手柄文本输入方法，使用3D手部位移交互进行字母的选择，进行了用户研究以优化键盘设计以及交互和选择之间的映射，并评估了本发明的方法。结果表明，与最先进的基于句柄的文本输入方法相比，本发明的方法具有更高的打字速度、更低的错误率，并且对新手非常友好。经过短暂的训练，新手组的打字速度达到了17.65WPM，潜在专家组的打字速度达到了22.97WPM。最高打字速度是由一名潜在专家组中的参与者达到的30.80WPM。

技术领域

本发明涉及一种高效的虚拟现实文本输入方法，属于人机交互技术领域。

背景技术

在许多虚拟现实(VR)场景中，文本输入是一项常见且重要的任务，例如多个用户之间的协作通信和标记场景信息。

许多研究人员已经探索了如何在VR应用程序的上下文中高效、方便地执行文本输入，最直接的方法是接入一个物理键盘。该方法利用MR技术将物理键盘和用户的手通过虚拟或是真实的方式可视化给用户，能够达到很高的打字速度，然而这种方法引入外部设备并且在移动场景无法使用。

为了解决移动场景下的文本输入问题，基于触摸屏的技术被提出，这种方法通常需要接入一块触摸屏，例如平板、手机或是智能手表等，然而该方法的打字效率不高，并且很难集成到现有的VR系统中去。

另一个解决方案是基于语音的方法，该方法能够实现很大的打字速度，并且能够很容易被用户接受，然而它的问题在于很难实现纠错，并且在嘈杂的室外环境会影响语音识别的准确率，同时用户的个人隐私也无法得到保障。

半空打字和基于头部的技术也被提出，半空打字通常利用对手部动作的识别来进行输入，需要较为昂贵的传感器设备，基于头部的技术通常利用手部的移动来进行选择，这在VR环境中很容易导致用户产生眩晕感。

上述许多现有的文本输入技术需要额外的设备，这些设备既复杂又昂贵。手柄控制器是目前最常见的VR交互设备，因此它是虚拟环境(VE)中文本输入的潜在候选输入设备。许多研究人员已经探索了基于句柄的文本输入技术的效率、可学习性和可用性。PizzaText是一种基于双手操纵杆的文本输入技术，具有圆形键盘布局。经过两个小时的训练，专家用户可以以15.85WPM的速度打字。类鼓键盘也是双手的，借鉴了光线选择的思想，总错误率为7.2％。与双手相比，单手技术可以解放一只手去做其他交互任务。HiPad是一种单手文本输入技术，它使用带有触摸板的手柄在圆形键盘上进行文本输入。新手经过60个短语的训练后可以达到13.57WPM的打字速度。但是这些方法分别存在着错误率较高(类鼓键盘)、要求设备带有操控杆(PizzaText)、要求设备带有触摸板(HiPad)。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高效的虚拟现实文本输入方法，实现高打字速度、低错误率以及很好的学习性。

本发明采用的技术方案为：一种高效的虚拟现实文本输入方法，包括以下步骤：

步骤(1)、进行花式文本输入键盘布局设计，具体实现为：将经典的QWERTY键盘布局分为6个部分，上两个部分为“QWERT”和“YUIOP”，中间两个部分为“ASDF”和“GHJKL”，下两个部分为“ZXCV”和“BNM”，并保留每个字母一个键的形式；将“QWERT”和“ZXCV”这两部分绕着右端点分别向上和向下旋转60°，将“YUIOP”和“BNM”这两部分绕着左端点分别向上和向下旋转60°，最后将空格键放置在“ASDF”和“GHJKL”这两部分的中间，形成一个“花状”的键盘布局；该布局设计保留了圆形键盘的优势，尽可能减少了选择字母时所需要的位移，同时这是一种全新的键盘布局形式；