專利名稱：一種手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn)方法
一種手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用戶界面處理方法的領(lǐng)域，特別是涉及手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn) 變換的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著移動終端性能的迅速提高和網(wǎng)絡(luò)條件的迅速改善，移動終端上能夠完成的 任務(wù)也越來越來越豐富。但是由于移動終端自身的一些特點(diǎn)，包括屏幕小，難以顯 示較多的信息；可視角度固定，使用時間長了以后容易產(chǎn)生單調(diào)乏味的感覺輸入設(shè)備簡 單，按鍵數(shù)目很少，交互不便。由于以上的特點(diǎn)，在移動終端上的信息瀏覽變得非常困難既無法有效獲取信 息，也很難快捷交互?，F(xiàn)有的移動終端交互技術(shù)，主要是繼承了桌面應(yīng)用的相關(guān)交互組 件。通過簡單的減小面積和簡單化操作的方式，移植到移動終端上。事實(shí)上，對于某些 非傳統(tǒng)桌面應(yīng)用而言，這些界面組件常常是不合適的。三維交互方式在很多類型的應(yīng)用中都表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?。在移動終 端上，也是一種用戶交互的有效解決方案。這種方式能夠充分結(jié)合現(xiàn)有移動終端的計算 能力和網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高，給用戶更加良好的體驗(yàn)。隨著移動終端性能的提升和3G網(wǎng)絡(luò)的商用化，移動終端已經(jīng)有能力支撐三維 用戶界面的應(yīng)用。三維界面可以使用戶與系統(tǒng)的交互變得更加流暢和直觀，再加上終端 本身具有移動的特性，可以承載多種增值服務(wù)種類，將成為無線增值領(lǐng)域的一個重要方 向。而且隨著手持設(shè)備的發(fā)展，集成GPU已成為趨勢。3d UI也將馬上進(jìn)入實(shí)際應(yīng) 用，誰能在這場賽跑中領(lǐng)先，誰就將掌握技術(shù)和市場的主動權(quán)?，F(xiàn)在的3d UI基本都只 限于拖拽和翻轉(zhuǎn)時的一些3d特效和圖片預(yù)覽的3d效果和一些光影效果處理。并沒有和 手持設(shè)備的最大特點(diǎn)“動”結(jié)合起。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種視點(diǎn)可變的手持設(shè)備用戶界面的方 法，它能夠提供視點(diǎn)可變的三維界面，給用戶更加良好的體驗(yàn)。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式之一是它具體包括如下步驟步驟10、對手持設(shè)備設(shè)定用戶坐標(biāo)系，并設(shè)定視點(diǎn)起始位置，將手持設(shè)備任意 放置，通過角度傳感器檢測手持設(shè)備相對用戶坐標(biāo)系的當(dāng)前角度值，并將角度值傳送給 CPU ；步驟20、CPU根據(jù)上述角度值計算出手持設(shè)備的當(dāng)前角度與起始位置的角度的 差角值，并傳輸給GPU;步驟30、GPU根據(jù)上述差角值作為視點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度繪制圖像，并將圖像送往屏 幕顯示控制器；
步驟40、屏幕顯示控制器將上述圖像顯示在屏幕上，然后結(jié)束或回到步驟10;其中，所述視點(diǎn)起始位置是指手持設(shè)備處于起始位置時的視點(diǎn)位置。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式之二是具體包括如下步驟步驟10、對手持設(shè)備設(shè)定用戶坐標(biāo)系，并設(shè)定視點(diǎn)起始位置，將手持設(shè)備任意 放置，通過重力傳感器檢測手持設(shè)備的當(dāng)前加速度，并將加速度值傳送給CPU;步驟20、CPU根據(jù)上述加速度計算出設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)，并傳輸給GPU;步驟30、GPU根據(jù)上述設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)繪制圖像，并將圖像送往屏幕顯示控制 器；步驟40、屏幕顯示控制器將上述圖像顯示在屏幕上，然后結(jié)束或回到步驟10;其中，所述視點(diǎn)起始位置是指手持設(shè)備處于起始位置時的視點(diǎn)位置。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有移動終端的計算能力的提高，通過視點(diǎn)可變的三維界面大幅 提高用戶界面友好性；2.本發(fā)明由于用戶界面可以隨著設(shè)備的角度不斷變化，相較于傳統(tǒng)的用戶界 面，大大提高了使用的趣味性，使操作過程不再枯燥。


下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明使用角度傳感器的情況下的流程圖。
圖3.1設(shè)備處于初始狀態(tài)的示意圖。
圖3.2為對應(yīng)設(shè)備處于初始位置的視點(diǎn)示意圖。
圖4.1為設(shè)備XZ平面角度變化后的平面示意圖。
圖4.2為對應(yīng)設(shè)備XZ平面角度位置變化a后的視點(diǎn)示意圖。
圖5.1為設(shè)備YZ平面角度變化后的平面示意圖。
圖5.2為對應(yīng)設(shè)備YZ平面角度位置變化b后的視點(diǎn)示意圖。
圖6.1為設(shè)備正常位置時候視點(diǎn)的示意圖。
圖6.2為設(shè)備倒伏位置時候視點(diǎn)的示意圖。
圖6.3為設(shè)備仰放位置時候視點(diǎn)的示意圖。
圖6.4為設(shè)備的XZ面角度變化為負(fù)值時視點(diǎn)的示意圖。
圖6.5為設(shè)備XZ面角度變化為負(fù)值時視點(diǎn)的示意圖。
圖7為本發(fā)明使用重力傳感器的情況下的流程圖。
圖8為設(shè)備六種狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施方式請參閱圖1至圖8所示，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。首先設(shè)定用戶界面的坐標(biāo)系，將用戶的正前方設(shè)定為Y軸正方向，用戶的正上 方設(shè)定為Z軸的正方向，用戶的右邊設(shè)定為X軸的正方向。將設(shè)備的起始位置設(shè)置為完 全水平狀態(tài)，視點(diǎn)起始位置為設(shè)備處于起始位置的時候視點(diǎn)的位置，將其設(shè)定為處于設(shè)備的正前方。如圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法，本發(fā)明還提供一手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn) 裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)現(xiàn)裝置包括有CPU(中央處理器)，GPU(圖形圖像處理器)， 存儲單元，XZ面方向角度(重力)傳感器，YZ面方向角度(重力)傳感器，屏幕顯示 控制器，屏幕。所述存儲單元負(fù)責(zé)存儲隔行格式的原始數(shù)據(jù)；所述顯示控制單元負(fù)責(zé)將處理好 的圖像按照屏幕需要的格式和時序傳輸圖像數(shù)據(jù)到屏幕輸出；所述屏幕負(fù)責(zé)向用戶顯示 使用界面；所述CPU負(fù)責(zé)設(shè)備系統(tǒng)整體的時序控制和對系統(tǒng)的寄存器進(jìn)行配置；所述 GPU負(fù)責(zé)根據(jù)CPU提供的視點(diǎn)位置，距離，光源等信息來繪制三維圖像；所述XZ面方 向的角度(重力)傳感器負(fù)責(zé)向CPU提供當(dāng)前設(shè)備的XZ面方向的角度(狀態(tài))；所述YZ 面方向的角度(重力)傳感器負(fù)責(zé)向CPU提供當(dāng)前設(shè)備的YZ面方向的角度(狀態(tài))。如果傳感器為角度傳感器，可以實(shí)時提供手持設(shè)備當(dāng)前的角度數(shù)據(jù)，則設(shè)備可 以根據(jù)當(dāng)前的兩個角度計算出視點(diǎn)的位置，視點(diǎn)位置隨手持設(shè)備的方位角度變化而實(shí)時 變化；如果傳感器為重力傳感器，只能提供手持設(shè)備當(dāng)前處于某個狀態(tài)，則設(shè)備可以根 據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)調(diào)整3d視角位置，視點(diǎn)位置隨手持設(shè)備的狀態(tài)變化而實(shí)時變化；如果單個 器件只支持一維的角度測量，則需使用兩個角度傳感器或者重力傳感器，且兩個傳感器 放置的角度互相垂直。如圖2，本發(fā)明使用角度傳感器的情況下，具體包括如下步驟步驟10、對手 持設(shè)備設(shè)定用戶坐標(biāo)系，并設(shè)定視點(diǎn)起始位置，將手持設(shè)備任意放置，通過角度傳感器 檢測手持設(shè)備相對用戶坐標(biāo)系的當(dāng)前角度值，并將角度值傳送給CPU;步驟20、CPU根 據(jù)上述角度值計算出手持設(shè)備的當(dāng)前角度與起始位置的角度的差角值，并傳輸給GPU ； 步驟30、GPU根據(jù)上述差角值作為視點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度繪制圖像，并將圖像送往屏幕顯示控 制器；步驟40、屏幕顯示控制器將上述圖像顯示在屏幕上，然后結(jié)束或回到步驟10。所 述兩個角度傳感器分別檢測設(shè)備在左右(XZ面)方向和前后(YZ面)方向的角度，所述 CPU根據(jù)上述左右(XZ面)方向角度計算出設(shè)備在左右(XZ面)方向的偏斜角度與正常 位置角度的差角a，根據(jù)上述前后(YZ面)方向角度計算出設(shè)備在前后(YZ面)方向的 偏斜角度與正常位置角度的差角b。結(jié)合圖3.1至圖5.2，進(jìn)行更詳細(xì)說明設(shè)置XZ平面角度傳感器、YZ平面角度 傳感器。XZ平面角度傳感器負(fù)責(zé)檢測設(shè)備在XZ軸的偏斜角度a，YZ平面角度傳感器負(fù) 責(zé)檢測設(shè)備在XZ軸的偏斜角度b;在設(shè)置相對于用戶的坐標(biāo)系后，假設(shè)一個設(shè)備的起始 位置為完全水平狀態(tài)(此時角度a和角度b都為0度)；在起始位置時確定一個三維繪圖 的視點(diǎn)起始位置，此時三維繪圖的視點(diǎn)處于整個界面空間的正前方；開啟設(shè)備之后，根 據(jù)GPU的計算能力和屏幕的刷新速率的需要確定每秒計算繪圖的幀數(shù)，根據(jù)該幀數(shù)來對 傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣以供GPU進(jìn)行繪圖計算；比如每秒20幀的情況下，每0.05秒就需 要對傳感器進(jìn)行一次采樣以得到當(dāng)前設(shè)備平面姿態(tài)角度a和b ；在立體坐標(biāo)系中設(shè)置一個 中心點(diǎn)坐標(biāo)作為視點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的基準(zhǔn)，該中心點(diǎn)位置通過實(shí)驗(yàn)得到，通?？梢栽O(shè)為中間圖標(biāo) 的中心點(diǎn)。如果設(shè)備在XZ平面的角度a不為零，則由CPU控制GPU進(jìn)行計算，計算的 方法是將初始位置時的視點(diǎn)位置以中心點(diǎn)為圓心，半徑不變，在XZ平面上逆時針旋轉(zhuǎn)角 度a(如果a為負(fù)值時，情況則為順時針旋轉(zhuǎn)角度a)，然后進(jìn)行繪圖；如果設(shè)備在YZ平面的角度b不為零，則由CPU控制GPU進(jìn)行計算，計算的方法是將初始位置時的視點(diǎn)位 置以中心點(diǎn)為圓心，半徑不變，在YZ平面上逆時針旋轉(zhuǎn)角度b(如果b為負(fù)值時，情況 則為順時針旋轉(zhuǎn)角度b)，然后進(jìn)行繪圖；最終用戶得到的效果是隨著設(shè)備在各個平面的 旋轉(zhuǎn)，用戶可以如在真實(shí)世界中一樣在從不同角度看到圖標(biāo)；如果同時XZ，YZ平面角 度都不為0，則同時變化視點(diǎn)位置為兩者的疊加得到最終效果。如圖3.1為設(shè)備處于初始 狀態(tài)的示意圖，此時設(shè)備位于完全水平的狀態(tài)；圖3.2為對應(yīng)設(shè)備處于初始位置(完全水 平)的視點(diǎn)示意圖；圖4.1為設(shè)備XZ平面角度變化后的平面示意圖，此時設(shè)備偏離水平 面的角度為正的a;圖4.2為對應(yīng)設(shè)備XZ平面角度位置變化a后的視點(diǎn)示意圖；圖5.1為 設(shè)備YZ平面角度變化后的平面示意圖，此時設(shè)備偏離水平面的角度為證的b;圖5.2為 對應(yīng)設(shè)備YZ平面角度位置變化b后的視點(diǎn)示意圖。結(jié)合圖6.1至圖6.5，對用戶界面五個典型方位的視點(diǎn)位置，進(jìn)行更詳細(xì)的說 明。如圖6.1為設(shè)備處于正常位置，即完全水平狀態(tài)的時候，此時，視點(diǎn)位于圖標(biāo)的正前 方。如圖6.2，當(dāng)設(shè)備從正常位置變?yōu)榈狗恢玫臅r候，視點(diǎn)位置隨著設(shè)備的YZ平面的 角度變化從正前視點(diǎn)移動到整個三維空間的正下方，使最終繪制出來的從該視點(diǎn)得到效 果為仰視效果。如圖6.3，當(dāng)設(shè)備從正常位置變?yōu)檠龇盼恢脮r，視點(diǎn)位置隨著設(shè)備的YZ 平面的角度變化從正前視點(diǎn)移動到整個三維空間的正上方，使最終繪制出來的從該視點(diǎn) 得到效果為俯視效果。如圖6.4，設(shè)備的XZ平面的角度為負(fù)值時，使最終繪制出來的從 該視點(diǎn)得到效果為從右邊看到整個界面的效果。如圖6.5，設(shè)備的XZ平面的角度變化為 正值時，使最終繪制出來的從該視點(diǎn)得到效果為從左邊看到整個界面的效果。如圖7，本發(fā)明使用重力傳感器的情況下，具體包括如下步驟步驟10、對手 持設(shè)備設(shè)定用戶坐標(biāo)系，并設(shè)定視點(diǎn)起始位置，將手持設(shè)備任意放置，通過重力傳感器 檢測手持設(shè)備的當(dāng)前加速度，并將加速度值傳送給CPU ；步驟20、CPU根據(jù)上述加速度 計算出設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)，并傳輸給GPU;步驟30、GPU根據(jù)上述設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)繪制 圖像，并將圖像送往屏幕顯示控制器；步驟40、屏幕顯示控制器將上述圖像顯示在屏幕 上，然后結(jié)束或回到步驟10。所述CPU根據(jù)重力傳感器判斷設(shè)備所處的狀態(tài)，即處于 正常的直立狀態(tài)、倒伏狀態(tài)、仰放狀態(tài)、左旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、右旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，六種狀態(tài)中的哪一 個。結(jié)合圖8，當(dāng)本發(fā)明采用重力傳感器的時候，由于重力傳感器無法獲得具體的角 度而只能判斷當(dāng)前設(shè)備的處于六種狀態(tài)中的哪一種狀態(tài)，所以只能根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)直接 繪制用戶界面。如圖8，顯示了設(shè)備的六種不同狀態(tài)正常的直立狀態(tài)、倒伏狀態(tài)、仰 放狀態(tài)、左旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、右旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍， 即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，具體包括如下步驟 步驟10、對手持設(shè)備設(shè)定用戶坐標(biāo)系，并設(shè)定視點(diǎn)起始位置，將手持設(shè)備任意放置，通過角度傳感器檢測手持設(shè)備相對用戶坐標(biāo)系的當(dāng)前角度值，并將角度值傳送給 CPU ；步驟20、CPU根據(jù)上述角度值計算出手持設(shè)備的當(dāng)前角度與起始位置的角度的差角 值，并傳輸給GPU;步驟30、GPU根據(jù)上述差角值作為視點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度繪制圖像，并將圖像送往屏幕顯 示控制器；步驟40、屏幕顯示控制器將上述圖像顯示在屏幕上，然后結(jié)束或回到步驟10; 其中，所述視點(diǎn)起始位置是指手持設(shè)備處于起始位置時的視點(diǎn)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 步驟10的用戶坐標(biāo)系具體是用戶正前方設(shè)定為Y軸正方向，用戶的正上方設(shè)定為Z軸 的正方向，用戶的右邊設(shè)定為X軸的正方向；視點(diǎn)起始位置是位于設(shè)備正前方的某一 位置；設(shè)備的起始位置是完全水平狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在 于所述角度傳感器檢測設(shè)備在左右方向和前后方向的角度，所述CPU根據(jù)上述左右方 向角度計算出設(shè)備在左右方向的偏斜角度與起始位置角度的差角a，根據(jù)上述前后方向角 度計算出設(shè)備在前后方向的偏斜角度與起始位置角度的差角b。
4.一種手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，具體包括如下步驟 步驟10、對手持設(shè)備設(shè)定用戶坐標(biāo)系，并設(shè)定視點(diǎn)起始位置，將手持設(shè)備任意放置，通過重力傳感器檢測手持設(shè)備的當(dāng)前加速度，并將加速度值傳送給CPU ； 步驟20、CPU根據(jù)上述加速度計算出設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)，并傳輸給GPU; 步驟30、GPU根據(jù)上述設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)繪制圖像，并將圖像送往屏幕顯示控制器； 步驟40、屏幕顯示控制器將上述圖像顯示在屏幕上，然后結(jié)束或回到步驟10; 其中，所述視點(diǎn)起始位置是指手持設(shè)備處于起始位置時的視點(diǎn)位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 步驟10的坐標(biāo)系進(jìn)一步包括將用戶正前方設(shè)定為Y軸正方向，用戶的正上方設(shè)定為Z 軸的正方向，用戶的右邊設(shè)定為X軸的正方向，視點(diǎn)起始位置是位于設(shè)備正前方的某 一位置；設(shè)備的起始位置是完全水平狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種手持設(shè)備用戶界面視點(diǎn)可變的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 所述CPU根據(jù)重力傳感器判斷設(shè)備所處的狀態(tài)，即處于正常的直立狀態(tài)、倒伏狀態(tài)、 仰放狀態(tài)、左旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、右旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，六種狀態(tài)中的一個。
全文摘要
本發(fā)明提供一種視點(diǎn)可變的手持設(shè)備用戶界面的方法，包括如下步驟10、對設(shè)備設(shè)定坐標(biāo)系，并設(shè)定視點(diǎn)起始位置，通過角度傳感器(重力傳感器)檢測設(shè)備當(dāng)前的角度(加速度)，并將角度(加速度)傳送給CPU；20、CPU根據(jù)上述角度計算出設(shè)備的偏斜角度與正常位角度的差角(或根據(jù)加速度判斷所處的當(dāng)前狀態(tài))，并傳輸給GPU；30、GPU根據(jù)上述差角作為視點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度繪制圖像(或根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)直接繪制)，并將圖像送往屏幕顯示控制器；40、屏幕顯示控制器將上述圖像顯示在屏幕上，然后開始新一輪。本發(fā)明能夠提供視點(diǎn)可變的三維界面，給用戶更加良好的體驗(yàn)。
文檔編號G01B21/22GK102023708SQ20101059618
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者廖裕民 申請人:福州瑞芯微電子有限公司