一种适用于全息成像的3D鼠标及其系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于全息成像的3D鼠标及其系统，包括壳体、处理器芯片、电源、工作状态指示灯、无线发射模块、按键、滚轮和与三维空间传感器。利用三维空间传感器设计3D鼠标，是通过传感器采集位移信号，下位机电路处理信号，无线射频通信传输，单片机运算处理及程序控制实现被操作对象在三维空间中的任意运动，最终实现虚拟装配或虚拟现实控制等操作。我们将本实用新型专利技术的3D无线鼠标的壳体设计成纤长型，易于手持，其能够脱离桌面载体，在现实环境中移动，以控制计算机三维桌面环境的鼠标指针模拟出在球面坐标系的各个方向移动，创新性的改动和优化了鼠标各按键的作用，从而更有效的实现了人机三维交互。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种鼠标及其系统，特别是涉及一种适用于全息成像的3D无线鼠标及其系统。
技术介绍
鼠标作为电脑的一个基本部件，扮演着重要角色。现今的3D鼠标即使可以脱离桌面载体的使用，其对于二维桌面环境(windows系统)本质上二维平面属性未能改变，若针对三维桌面环境，即增加可视化窗口的维度，现今的鼠标在空间进行前后运动未能有真实效果。随着科技的进步和市场的需求，鼠标也经历着快速的发展。传统的鼠标无论是有线鼠标还是无线鼠标，由于采用控制原理的原因，或者受到线缆的约束，或者离不开对桌面等载体的依赖，适用场合和范围受到限制。而随着3D科技的发展，如对3D立体显示器中像的控制，计算机辅助设计中3D作图的需要等等，市场上急需一种适用于多种场合，能满足不同人群特殊功能需求的鼠标。此时,3D无线鼠标的概念应运而生。由全息技术与3D技术相结合发展，可视化三维操作系统“腾空出世”，如微软的HolographicLenses(全息眼镜),加之各种传感技术的成就，尤其是基于力矩和力的加速度传感器，使3D鼠标的出现成为可能。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种适用于全息成像的3D无线鼠标及其系统。本技术所采用的技术方案是：一种适用于全息成像的3D鼠标及其系统，包括壳体、处理器、电源、工作状态指示灯、无线发射模块，以及按键一、按键二、按键三和滚轮，其特征在于，还包括三维空间传感器，三维空间传感器感应鼠标在三维空间中上下前后左右移动，将感测到的位移数据发送给处理器以得到空间坐标轨迹，经过处理后由无线发射模块发送，无线接收模块接收控制计算机鼠标指针。所述的指示灯指示鼠标的工作状态。所述的按键一、按键二和滚轮功能上分别相当于原普通2D鼠标的左键、右键和滚轮，按键三复位指针在三维桌面环境中位置。所述的按键二还可以对虚拟三维空间中的任一虚拟物体进行选定并在其原位置进行点对称运动。所述的壳体为纤长型。利用三维空间传感器设计此类3D鼠标，通过传感器采集位移信号，下位机电路处理信号，无线射频通信传输，单片机运算处理及程序控制实现被操作对象在三维空间中的任意运动，最终实现虚拟装配或虚拟现实控制等操作。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术中的3D无线鼠标能够脱离桌面载体，在现实环境中移动，以控制计算机三维桌面环境的鼠标指针模拟出在球面坐标系的各个方向移动，创新性的改动并优化了鼠标各按键的作用，从而更有效的实现了人机三维交互。其具有普通二维鼠标所有功能。(2)本技术的3D无线鼠标的壳体形态设计成纤长型(笔形)，跟日常生活随处可见的笔的形态差不多，使用者可用握笔的姿势手持该鼠标，更加的人性化，更利于使用者在现实三维环境中控制鼠标。(3)本技术中的3D无线鼠标上的按键一、按键二和滚轮在设计中保留了原普通2D鼠标的基本功能，按键与滚轮的位置安排也与原普通2D鼠标的相似，这样保留了大众原来使用鼠标的习惯，使用方便，更容易被大众所接受。(4)本技术中按键一相当于原普通2D鼠标的左键，可进行选定与拖动，按键二相当于原普通2D鼠标的右键，按键二还有特殊功能，它可以对虚拟三维空间中的任一虚拟物体进行选定并在其原位置进行点对称运动，若在虚拟三维操作系统中选定某一虚拟物体，长按按键二不松，使用者手持鼠标在现实空间中滑动，此虚拟物体将在虚拟三维操作系统中以其几何中心做各种翻转作用，其区别于按键一只对所选定的虚拟物体进行平行位移。(5)本技术中按键三具有特定功能,其具有复位鼠标指针在三维桌面环境中位置的功能。这避免了由于三维空间传感器特性，即使用者手持鼠标做任意动作而导致可视界面鼠标指针不稳。当使用者点击按键三的那一瞬间，鼠标指针将出现在可视化界面的某一定点处，并取其作为参照点，这避免了可能发生的鼠标指针丢失在虚拟三维空间环境中并难以寻找的问题。参照点是视野的起点，参照点的选择取决于计算机系统对它的设置。(6)对于本技术，我们设计出一种全息成像可操作系统，其内部可产生二维操作界面，当使用本技术的3D无线鼠标选定该二维操作界面，本技术的3D无线鼠标在此二维操作界面内具有原普通2D鼠标的全部功能。附图说明图1为本技术的3D无线鼠标系统结构框图；图2为本技术的3D无线鼠标中按键三复位鼠标指针到参照点的功能示意图；图3为本技术的3D无线鼠标结构示意图的主视图；图4为本技术的3D无线鼠标结构示意图的俯视图。其中：1、计算机，2、三维桌面环境，3、无线接收模块，4、无线发射模块，5、处理器芯片，6、三维空间传感器，7、按键一，8、按键二，9、按键三，10、指示灯，11、滚轮，12、电源，13、壳体，14、电源开关，15、第一空腔，16、第二空腔。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明：如图1-2所示，一种适用于全息成像的3D无线鼠标及其系统，包括计算机1、三维桌面环境2、无线接收模块3、无线发射模块4、处理器芯片5、三维空间传感器6、按键一7、按键二8、按键三9、指示灯10、滚轮11和电源12。电源12为3D鼠标供电，指示灯10指示鼠标的工作状态，其中三维空间传感器6、按键一7、按键二8、按键三9和滚轮11作为输入设备，将输入的信息转换成电信号传输到处理器芯片5中，处理器芯片5将处理后的电信号依次通过无线发射模块4、无线接收模块3传输到计算机1中。本技术的3D无线鼠标能够脱离桌面载体，在现实环境中移动，以控制计算机三维桌面环境2中的鼠标指针模拟出在球面坐标系的各个方向移动。创新性的改动和优化了鼠标各按键的作用，从而更有效的实现了人机三维交互。其中按键一7相当于原普通2D鼠标的左键，可进行选定与拖动，按键二8相当于原普通2D鼠标的右键，按键二8还有特殊功能，它可以对虚拟三维空间中的任一虚拟物体进行选定并在其原位置进行点对称运动，若在虚拟三维操作系统中选定某一虚拟物体，长按按键二8不松，使用者手持鼠标在现实空间中滑动，此虚拟物体将在虚拟三维操作系统中以其几何中心做各种翻转作用，其区别于按键一7只对所选定的虚拟物体进行平行位移。按键三9具有特定功能,其具有复位鼠标指针在三维桌面环境2中位置的功能。这避免了由于三维空间传感器特性，即使用者手持鼠标做任意动作而导致可视界面鼠标指针不稳。当使用者点击按键三9的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于全息成像的3D鼠标及其系统，包括壳体、处理器、电源、工作状态指示灯、无线发射模块，以及按键一、按键二、按键三和滚轮，其特征在于，还包括三维空间传感器，三维空间传感器感应鼠标在三维空间中上下前后左右移动，将感测到的位移数据发送给处理器以得到空间坐标轨迹，经过处理后由无线发射模块发送，无线接收模块接收控制计算机鼠标指针。

【技术特征摘要】
1.一种适用于全息成像的3D鼠标及其系统，包括壳体、处理器、电源、
工作状态指示灯、无线发射模块，以及按键一、按键二、按键三和滚轮，
其特征在于，还包括三维空间传感器，三维空间传感器感应鼠标在三维
空间中上下前后左右移动，将感测到的位移数据发送给处理器以得到空
间坐标轨迹，经过处理后由无线发射模块发送，无线接收模块接收控制
计算机鼠标指针。
2.根据权利要求1所述的一种适用于全息成像的3D鼠标及其系统，其特
征在于，所述的指示灯指示鼠标的工作状态。
3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，李亚，张超，沈刚，蒋亚飞，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34