[发明专利]一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法

权利要求书

1.一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法，其特征在于包括下列步骤：

1)长按智能笔的定位按键，读取智能笔的初始状态信息，计算智能笔与主机之间的距离D；所述智能笔的初始状态信息包括智能笔尖的三维坐标A＝(x₀,y₀,z₀)及智能笔的姿态角信息；

2)旋转智能笔，读取智能笔的输入信息，计算智能笔的旋转角度△θ，所述智能笔的旋转角度是旋转前后智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向夹角的相对角度变化量；

3)判断智能笔旋转角度的所属控制范围，当△θ<-80°时，用户界面直接缩小至最小显示比例；当△θ>80°时，用户界面直接放大至最大显示比例；

当旋转角度属于可控角度范围内时，该可控角度范围是-80°≤△θ≤80°，计算虚拟标尺的长度L，所述虚拟标尺是智能笔与主机之间的距离在三维坐标系中XY平面上的映射量，所述虚拟标尺的长度L的计算方法如下：

1)计算初始状态下智能笔与主机之间的距离D以及智能笔的旋转角度△θ的正切值tan(△θ)；

2)计算虚拟标尺的长度：L＝D·tan(△θ)；

计算缩放比例系数k的方法如下：

k＝L/lengthF；

其中，lengthF是长度因子的初始参数，L是虚拟标尺的长度；

确定缩放比例大小，将用户界面缩放至相应的显示比例，方法如下：

1)当k>0时，用户界面的显示比例为原来的k+1倍，即放大；

2)当k<0时，用户界面的显示比例为原来的1/(|k|+1)倍，即缩小；

3)当k＝0时，用户界面显示比例不发生变化。

2.如权利要求1所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法，其特征在于：所述智能笔的姿态角信息是初始状态下智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角θ₁。

3.如权利要求1所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法，其特征在于：步骤1)中智能笔与主机之间的距离D的计算方法如下：

计算智能笔与主机之间的距离：

其中d是智能笔尖到三维坐标系中XY平面的距离：d＝|z₀|，z₀是智能笔尖在三维坐标系中Z轴方向的坐标，λ是调整系数的初始参数，disAdjust是距离调整量的初始参数，是智能笔与三维坐标系中Y轴正方向的夹角，θ₁是智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角。

4.如权利要求1所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法，其特征在于：所述步骤2)中智能笔的输入信息是旋转之后智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角θ₂。

5.如权利要求4所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法，其特征在于：步骤2)中智能笔的旋转角度△θ的计算方法如下：

1)获取初始状态下智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角θ₁及旋转之后在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角θ₂；

2)计算智能笔的旋转角度：△θ＝θ₂-θ₁。