[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

说明书

本发明提供一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法，应用于三维笔式人机交互技术领域。采用超声波三维高精度无线定位技术获得智能笔与主机的距离；采用加速度和陀螺仪信号获得智能笔的旋转角度；判断智能笔的旋转角度属于可控角度范围时，根据智能笔的旋转角度和距离计算虚拟标尺的长度，并基于虚拟标尺及长度因子计算用户界面的缩放比例系数，得到对应的缩放比例，将用户界面调整至相应的显示比例。智能笔在执行绘画或交互任务时，无需中断任务，可同时通过调整智能笔的旋转角度或用户的空间位置来连续的选择用户界面的缩放比例，提高调整速率，既可节省功耗又可降低用户的视觉负担。

技术领域

本发明涉及一种三维笔式交互界面缩放方法，具体涉及一种基于智能笔的旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放比例的选择方法，可实现任意距离下用户界面尺寸的连续性缩放选择，可应用于三维笔式人机交互技术领域。

背景技术

随着人机交互技术的发展，出现了各种以人为中心的高效自然的人机交互方式，三维大空间笔式交互应运而生。三维笔式交互技术将笔与人机对话中的三维信息相结合，模拟人类千百年来的纸笔使用习惯，充分利用电子计算机的优势，是一种自然流畅的交互方式。

在人机交互过程中，用户常需浏览各种页面，如：使用浏览器浏览网页页面，使用办公软件浏览文档页面。然而，在教室或会议等场景使用电子白板时，由于界面显示的图片、文字或视频画面太小，位于远距离处的用户经常看不清楚屏幕上的内容，此时便需要对屏幕上显示的内容进行放大；而在近距离观看显示内容时，又希望适当缩小显示比例，以获得更多信息，减小视觉负担。现有的对显示界面进行放大或缩小的调整方法主要有两种：第一，提供一个界面显示比例界面，用户通过选择界面上的下拉菜单中的选项或通过计算机提供的缩放快捷键(如“Ctrl”和“+”或“-”的组合)，控制页面按照一个不可修改的固定的缩放比例进行缩放。但是，由于用户不知道当前场景适合自己的页面大小是哪种，就需要进行多次点击或组合按键，操作繁琐，效率不高。第二，通过多点触摸触屏进行操作，例如，用户可以在触敏式表面的区域上轻扣两次，以放大轻扣区域的大小，或用拇指和食指进行“捏”或“反向捏”手势，当两个指头分开运动时放大内容，当两个指头靠近运动时则缩小内容。但该方法需要多个手指的参与，操作不便，当用户与屏幕的距离大于手臂长度时，便无法进行操作。

目前已有一些关于用户界面显示比例的调整方法。

中国专利“基于Android的圈选缩放方法和系统”(申请号201410438956.X)公开了一种基于Android的圈选缩放方法和系统，可根据圈选区域与屏幕参数自动构建需要放大的区域和缩放比例，自动进行移动缩放，实现任意界面的缩放。中国专利“具有触摸屏的电子设备及其画面比例调节方法”(申请号200810303319.6)公开了一种画面比例调节方法，通过用户在触摸屏上的画圈面积与预设面积的比例关系对显示画面进行比例调节。但这两种方法仅适用于触摸屏终端，一旦涉及三维大空间人机交互，就会因距离因素及交互方式的改变带来圈选姿势识别不清及圈选区域受限等问题。