專利名稱：用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明的設備和方法涉及三維用戶界面，尤其涉及Windows環(huán)境下三 維用戶界面。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的計算機操作系統(tǒng)，如windows XP操作系統(tǒng)，其用戶界面(User Interfaced也稱“桌面”)的背景圖片通常是二維的和靜態(tài)的。這種用戶界面比較單調(diào)， 其表現(xiàn)力無法滿足用戶對視覺效果的要求。針對上述問題，很多公司開發(fā)出能夠提供三維 效果的三維用戶界面，但是這往往需要耗費巨大的人力物力開發(fā)全新的操作系統(tǒng)，而且還 可能遇到軟件兼容性差等問題。另外，如果將三維圖形引擎繪制的三維桌面直接渲染到 Windows系統(tǒng)的用戶界面上，會造成桌面圖標無法顯示和拖動；桌面刷新時渲染區(qū)域閃爍； 圖標的圖標名背景色無法透明等諸多問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于將三維用戶界面渲染到通用Windows系 統(tǒng)，并實現(xiàn)對桌面圖標的正常顯示和操作，以及響應各種用戶操作的設備以及方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括輸入單元，其用于接收用戶的操作信息并輸入至生 成單元；生成單元，其用于生成三維用戶界面并響應用戶操作信息；顯示單元，其用于顯示 生成單元中生成的三維用戶界面以引起用戶視覺感受；所述的生成單元包括渲染模塊，其 用于提供通信接口 ；創(chuàng)建、顯示和銷毀三維用戶界面中的資源，結(jié)合生成單元中的其他模塊 提供的資源與信息，形成三維用戶界面并繪制到渲染窗口 ；場景管理模塊，其用于管理渲染 模塊中的資源，控制三維用戶界面中的攝像機、光效、霧效；所述的生成單元還包括渲染窗 口模塊和窗口圖標模塊；渲染窗口模塊，其通過渲染窗口模塊中的回調(diào)函數(shù)和查詢函數(shù)監(jiān) 控并攔截桌面進程的消息，將其進行改造后派發(fā)給渲染模塊和場景管理模塊，將經(jīng)過濾后 的消息回傳給桌面進程；接受渲染模塊對其進行的繪制；窗口圖標模塊，其獲取并管理圖 標數(shù)據(jù)信息并將其提供給生成單元中的其他模塊。由于渲染窗口模塊是獨立于Windows用戶界面的窗口，因此在該渲染窗口模塊上 繪制的三維用戶界面不會影響用戶對桌面圖標的操作。同時，渲染窗口模塊截獲了桌面進 程的消息，并把這些消息傳給用于管理三維用戶界面的場景管理模塊，使得場景管理模塊 能夠根據(jù)用戶和系統(tǒng)的操作管理三維用戶界面的各種資源。由于生成單元中含有渲染窗口 模塊，其能夠根據(jù)渲染窗口模塊截獲的針對桌面圖標及圖標名的各種消息來控制渲染模塊 對三維用戶界面中圖標的繪制。這樣就形成了實時、動態(tài)和互動的三維用戶界面了。本發(fā)明的渲染窗口模塊是Windows系統(tǒng)桌面窗口的同級窗口，其Z軸序號在 Windows系統(tǒng)桌面窗口之上。這樣，渲染窗口模塊就接管了鼠標消息和鍵盤消息的接收。本發(fā)明的渲染窗口模塊所監(jiān)控和截獲的消息包括鼠標消息、鍵盤消息、立即消息、 查詢消息和系統(tǒng)消息，將經(jīng)過濾后的消息傳給桌面進程。這樣，生成單元所繪制的三維用 戶界面就能夠接收到Windows系統(tǒng)的所有消息，并控制桌面進程及時響應，從而實現(xiàn)通用 Windows系統(tǒng)用戶界面的所有功能。同時，渲染窗口模塊過濾了部分系統(tǒng)消息，提高了系統(tǒng) 效率。本發(fā)明的窗口圖標模塊將圖標數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為獲取系統(tǒng)圖標接口和獲取系統(tǒng)文 件接口。由于將圖標數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為兩個接口，從而實現(xiàn)了窗口圖標模塊對圖標數(shù)據(jù)信息的獲取。本發(fā)明的圖標數(shù)據(jù)信息包括快捷鏈接圖標信息，其轉(zhuǎn)化為獲取系統(tǒng)文件接口。由 于快捷鏈接圖標信息取自其鏈接對象的圖標信息，因此可以回歸到獲取系統(tǒng)文件接口。本發(fā)明的窗口圖標模塊創(chuàng)建與設備兼容的設備描述表，把圖標句柄繪制到該設備 描述表上，接著通過Windows應用程序編程接口函數(shù)獲取該設備描述表上顯示的對應的圖 像文本格式數(shù)據(jù)，并組裝為對應的內(nèi)存數(shù)據(jù)。這樣，窗口圖標模塊就能夠獲取圖標句柄索引 的點陣數(shù)據(jù)并組裝為內(nèi)存數(shù)據(jù)，從而作為渲染模塊的輸入數(shù)據(jù)。本發(fā)明的窗口圖標模塊含有桌面圖標選中接口函數(shù)，其能夠過濾到Windows系統(tǒng) 桌面窗口傳遞的選中圖標的消息，使三維用戶界面中的圖標處于選中狀態(tài)。這樣，三維用戶 界面能夠根據(jù)用戶的操作控制圖標的狀態(tài)，從而使得窗口圖標模塊實現(xiàn)對三維用戶界面中 圖標的管理。本發(fā)明的窗口圖標模塊創(chuàng)建一個編輯父窗口和一個編輯控件，用于控制對桌面圖 標的圖標名進行的操作。這樣，用戶可以對圖標的圖標名進行編輯，而編輯控件使得用戶可 以對圖標名的背景和字體進行處理。本發(fā)明的對桌面圖標的圖標名進行的操作包括重命名操作、背景透明操作和修改 字體操作。這些操作都是一般用戶對圖標的圖標名進行的基本編輯操作。本發(fā)明用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的方法，(1)輸入單元接收的用戶操作信息和Windows系統(tǒng)信息轉(zhuǎn)化為桌面進程消息，該 桌面進程消息包括鼠標消息、鍵盤消息、立即消息、查詢消息和系統(tǒng)消息；(2)渲染窗口模塊監(jiān)控攔截桌面進程的消息，改造后發(fā)送給窗口圖標模塊和場景 管理模塊；(3)渲染窗口模塊將過濾后的消息回傳給桌面進程；(4)窗口圖標模塊根據(jù)渲染窗口模塊發(fā)送的消息更新圖標數(shù)據(jù)信息，并提供給渲 染模塊；(5)場景管理模塊根據(jù)渲染窗口模塊發(fā)送的消息控制三維用戶界面中的攝像機、 光效、霧效，管理渲染模塊中的資源的行為；(6)渲染模塊組合窗口圖標模塊和場景管理模塊提供的資源和信息，生成最終的 三維用戶界面并繪制到渲染窗口模塊上。(7)顯示單元顯示生成的三維用戶界面以引起用戶視覺感受。用戶通過輸入單元輸入操作信息，生成單元將Windows系統(tǒng)消息和操作信息結(jié)合 起來，利用各個模塊間的相互協(xié)作，最終生成實時、動態(tài)和互動的三維用戶界面，并將其呈 現(xiàn)在顯示單元中來引起用戶的視覺感受。綜上所述，本發(fā)明利用生成單元中模塊之間的協(xié)作實現(xiàn)了將三維用戶界面渲染到 通用Windows系統(tǒng)中，并且桌面圖標能夠正常顯示和操作。該三維用戶界面能夠響應各種 用戶操作，在提高視覺表現(xiàn)力的同時實現(xiàn)了 Windows系統(tǒng)具有的所有功能。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是本發(fā)明生成單元中模塊間的協(xié)作示意圖；圖2是本發(fā)明渲染窗口模塊與Windows系統(tǒng)桌面窗口之間的Z軸層級圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界
5面的設備，包括輸入單元，其用于接收用戶的操作信息并輸入至生成單元；生成單元，其用 于生成三維用戶界面并響應用戶操作信息；顯示單元，其用于顯示生成單元中生成的三維 用戶界面以引起用戶視覺感受；所述的生成單元包括渲染模塊1，其用于提供通信接口 ；創(chuàng) 建、顯示和銷毀三維用戶界面中的資源，結(jié)合生成單元中的其他模塊提供的資源與信息，形 成三維用戶界面并繪制到渲染窗口 2 ；場景管理模塊3，其用于管理渲染模塊1中的資源，控 制三維用戶界面中的攝像機、光效、霧效；所述的生成單元還包括渲染窗口模塊2和窗口圖 標模塊4 ；渲染窗口模塊2，其通過渲染窗口模塊2中的回調(diào)函數(shù)和查詢函數(shù)監(jiān)控并攔截桌 面進程5的消息，將其進行改造后派發(fā)給渲染模塊1和場景管理模塊3，將經(jīng)過濾后的消息 回傳給桌面進程5 ；接受渲染模塊1對其進行的繪制；窗口圖標模塊2，其獲取并管理圖標 數(shù)據(jù)信息并提供給生成單元中的其他模塊。本發(fā)明的渲染窗口模塊2是Windows系統(tǒng)桌面窗口 6的同級窗口，其Z軸序號在 Windows系統(tǒng)桌面窗口 6之上。本發(fā)明的渲染窗口模塊2所監(jiān)控和截獲的消息包括鼠標消息、鍵盤消息、立即消 息、查詢消息和系統(tǒng)消息，將經(jīng)過濾后的消息傳給桌面進程5。本發(fā)明的窗口圖標模塊4將圖標數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為獲取系統(tǒng)圖標接口和獲取系統(tǒng) 文件接口。所述的圖標數(shù)據(jù)信息包括快捷鏈接圖標信息，其轉(zhuǎn)化為獲取系統(tǒng)文件接口。本發(fā)明的窗口圖標模塊4創(chuàng)建設備兼容的設備描述表，把圖標句柄繪制到該設備 描述表上，接著通過Windows應用程序編程接口函數(shù)獲取該設備描述表上顯示的對應的圖 像文本格式數(shù)據(jù)，并組裝為對應的內(nèi)存數(shù)據(jù)。本發(fā)明的窗口圖標模塊4含有圖標選中接口函數(shù)，其能夠過濾到圖標選中消息， 使三維用戶界面中的圖標處于選中狀態(tài)。本發(fā)明的窗口圖標模塊4創(chuàng)建一個編輯父窗口和一個編輯控件，用于控制對桌面 圖標的圖標名進行的操作。所述的對桌面圖標的圖標名進行的操作包括重命名操作、背景 透明操作和修改字體操作。本發(fā)明用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的方法，(1)輸入單元接收的用戶操作信息和Windows系統(tǒng)信息轉(zhuǎn)化為桌面進程5的消息， 該桌面進程5消息包括鼠標消息、鍵盤消息、立即消息、查詢消息和系統(tǒng)消息；(2)渲染窗口模塊2監(jiān)控攔截桌面進程5的消息，改造后發(fā)送給窗口圖標模塊4和 場景管理模塊3 ；(3)渲染窗口模塊2將過濾后的消息回傳給桌面進程5 ；(4)窗口圖標模塊4根據(jù)渲染窗口模塊2發(fā)送的消息更新圖標數(shù)據(jù)信息，并提供給 渲染模塊1 ；(5)場景管理模塊3根據(jù)渲染窗口模塊2發(fā)送的消息控制三維用戶界面中的攝像 機、光效、霧效，管理渲染模塊1中的資源的行為；(6)渲染模塊1組合窗口圖標模塊4和場景管理模塊3提供的資源和信息，生成最 終的三維用戶界面并繪制到渲染窗口模塊2上。(7)顯示單元顯示生成的三維用戶界面以引起用戶視覺感受。用戶通過輸入單元輸入操作信息，生成單元將Windows系統(tǒng)消息和操作信息結(jié)合 起來，利用各個模塊間的相互協(xié)作，最終生成實時、動態(tài)和互動的三維用戶界面，并將其呈現(xiàn)在顯示單元中來引起用戶的視覺感受。
權(quán)利要求
用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，包括輸入單元，接收用戶的操作信息并輸入至生成單元；生成單元，生成三維用戶界面并響應用戶操作信息；顯示單元，顯示生成單元中生成的三維用戶界面以引起用戶視覺感受；所述的生成單元包括渲染模塊(CRenderSystem)和場景管理模塊(CSceneManager)；其中，渲染模塊(CRenderSystem)，提供通信接口；創(chuàng)建、顯示和銷毀三維用戶界面中的資源，結(jié)合生成單元中的其他模塊提供的資源與信息，形成三維用戶界面并繪制到渲染窗口；場景管理模塊(CSceneManager)，管理渲染模塊中的資源，控制三維用戶界面中的攝像機、光效、霧效；其特征在于所述的生成單元還包括渲染窗口模塊(CRenderWindow)和窗口圖標模塊(CDesktopIcon)；其中，渲染窗口模塊(CRenderWindow)，通過渲染窗口模塊中的回調(diào)函數(shù)和查詢函數(shù)監(jiān)控并攔截桌面進程的消息，將其進行改造后派發(fā)給渲染模塊和場景管理模塊，將經(jīng)過濾后的消息回傳給桌面進程；接受渲染模塊對其進行的繪制；窗口圖標模塊(CDesktopIcon)，獲取并管理圖標數(shù)據(jù)信息并將其提供給生成單元中的其他模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，其特征在于 所述的渲染窗口模塊是Windows系統(tǒng)桌面窗口的同級窗口，其Z軸序號在Windows系統(tǒng)桌 面窗口之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，其特征在于 所述的渲染窗□模塊所監(jiān)控和截獲的消息包括鼠標消息、鍵盤消息、立即消息、查詢消息和 系統(tǒng)消息，將經(jīng)過濾后的消息傳給桌面進程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，其特征在于 所述的窗口圖標模塊將圖標數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為獲取系統(tǒng)圖標接口和獲取系統(tǒng)文件接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，其特征在于 所述的圖標數(shù)據(jù)信息包括快捷鏈接圖標信息，其轉(zhuǎn)化為獲取系統(tǒng)文件接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，其特征在 于所述的窗口圖標模塊創(chuàng)建與設備兼容的設備描述表(Device context)，把圖標句柄 (hlcon)繪制到該設備描述表上，通過Windows應用程序編程接口(API)函數(shù)獲取該設備描 述表上顯示的對應的圖像文本格式(bmp)數(shù)據(jù)，并組裝為對應的內(nèi)存數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，其特征在于 所述的窗口圖標模塊含有桌面圖標選中接口函數(shù)，其能夠過濾到Windows系統(tǒng)桌面窗口傳 遞的選中圖標的消息，使三維用戶界面中的圖標處于選中狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，其特征在于 所述的窗口圖標模塊創(chuàng)建一個編輯父(EditParent)窗口和一個編輯(Edit)控件，用于控 制對三維用戶界面中圖標的圖標名進行的操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備，其特征在于 所述的對桌面圖標的圖標名進行的操作包括重命名操作、背景透明操作和修改字體操作。
10.用于提供權(quán)利要求1所述的Windows環(huán)境下三維用戶界面的方法，其特征在于(1)輸入單元接收的用戶操作信息和Windows系統(tǒng)信息轉(zhuǎn)化為桌面進程消息，該桌面 進程消息包括鼠標消息、鍵盤消息、立即消息、查詢消息和系統(tǒng)消息；(2)渲染窗口模塊監(jiān)控攔截桌面進程的消息，改造后發(fā)送給窗口圖標模塊和場景管理 模塊；(3)渲染窗口模塊將過濾后的消息回傳給桌面進程；(4)窗口圖標模塊根據(jù)渲染窗口模塊發(fā)送的消息更新圖標數(shù)據(jù)信息，并提供給渲染模塊；(5)場景管理模塊根據(jù)渲染窗口模塊發(fā)送的消息控制三維用戶界面中的攝像機、光效、 霧效，管理渲染模塊中的資源的行為；(6)渲染模塊組合窗口圖標模塊和場景管理模塊提供的資源和信息，生成最終的三維 用戶界面并繪制到渲染窗口模塊上。(7)顯示單元顯示生成的三維用戶界面以引起用戶視覺感受。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于提供Windows環(huán)境下三維用戶界面的設備和方法，該設備包括輸入單元、生成單元、顯示單元；所述的生成單元包括渲染模塊和場景管理模塊；其還包括渲染窗口模塊和窗口圖標模塊；渲染窗口模塊，其通過渲染窗口模塊中的回調(diào)函數(shù)和查詢函數(shù)監(jiān)控并攔截桌面進程的消息，將其進行改造后派發(fā)給渲染模塊和場景管理模塊，將經(jīng)過濾后的消息回傳給桌面進程；接受渲染模塊對其進行的繪制；窗口圖標模塊，其獲取并管理圖標數(shù)據(jù)信息并提供給生成單元中的其他模塊。本發(fā)明通過生成單元中模塊之間的協(xié)作將三維用戶界面渲染到通用Windows系統(tǒng)中和桌面圖標的正常顯示與操作，在提高視覺表現(xiàn)力的同時實現(xiàn)了Windows系統(tǒng)的所有功能。
文檔編號G06F9/44GK101907992SQ20101022166
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者嚴鈴, 劉德建, 李學科, 梁泗, 陳紹堂 申請人:福建天晴在線互動科技有限公司