三维操作方法和三维操作装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三维操作方法和三维操作装置，本发明专利技术的三维操作方法包含步骤：基于分别设置在屏幕周边的距离传感器和角度传感器测量的信息分析和判断用户的操作行为；根据用户的操作行为的判断结果而判定操作类型，量化操作参数；根据操作类型和操作参数，在用户界面执行三维操作。

【技术实现步骤摘要】
三维操作方法和三维操作装置
本专利技术涉及具有三维显示器的移动终端领域，尤其涉及可以在三维显示器上实现三维操作的方法和三维操作装置。
技术介绍
随着三维（3D）技术的不断发展和应用，手机上也随之出现很多3D效果的游戏及应用，屏幕可以展示3D效果图，使用户切实体验立体的显示效果。但现有的触摸屏都是需要物体直接触摸到屏幕上，才能实现某些操作。比如，需要手指触碰到屏幕上，在屏幕上完成一段滑动轨迹，根据滑动轨迹判断用户的行为，进而实现对手机的操作及控制。由于触摸屏的局限性，现有技术只适合2D模式下的操作及控制，无法解决3D空间中的展示及控制。换句话说，目前的这种单纯触摸方式的平面触屏无法完成对立体效果展示的控制功能。
技术实现思路
本专利技术鉴于触摸屏上无法完成三维操作而提出，其目的在于提供一种即使不触碰屏幕，也能完成对三维显示器的三维操作的三维操作方法和三维操作装置。本专利技术的三维操作方法，包含步骤：基于检测部件所测量的距离信息和角度信息分析和判断用户的操作行为；根据用户的操作行为的判断结果而判定操作类型，量化操作参数；根据操作类型和操作参数，在用户界面执行三维操作。并且，所述检测部件包括三个距离传感器和角度传感器。并且，所述检测部件进一步包括一个距离传感器和角度传感器作为校验传感器。并且，所述检测部件包括雷达。并且，所述操作参数包含运动速度、运动方向以及与屏幕所成的角度。并且，所述用户的操作行为分为单向运动、多向运动和转动。并且，所述单向运动的用户的操作行为通过如下步骤进行判断：判断手指上各点的坐标在某一时刻的变化趋势是否相同；判断三个坐标平面中是否至少有一个平面上的坐标投影为线形；将用户的操作行为封装成类。并且，所述多向运动的用户的操作行为通过如下步骤进行判断：判断手指个数；模拟出手指在空间的轨迹变化；将用户的操作行为封装成类。并且，所述转动的用户的操作行为通过如下步骤进行判断：初步判断用户的手势是否做旋转运动；判断手指个数；分析用户手势的旋转趋势；分析用户手指在空间中的运动轨迹；将用户的操作行为封装成类。本专利技术的三维操作装置，包括三维显示器、控制器、存储器以及检测部件。并且，所述多个距离和角度传感器设置在所述三维显示器的周边。并且，所述控制器根据所述多个距离和角度传感器的信息分析和判断用户的操作行为，并将所判断的用户的操作行为归类到一种操作类型。并且，所述三维显示器根据所述操作类型显示三维画面。通过本专利技术所提供的三维操作方法和三维操作装置，可利用空间的手势去操作三维画面，对3D效果提供了完美支持，让UI变得更加唯美，更加感性。附图说明图1为本专利技术的三维操作方法的流程图。图2为在三维显示器上安装距离和角度传感器的示意图。图3为用于说明求出手指上的某一点的坐标的立体坐标系。图4为用于说明单向运动的用户的操作行为的判断过程的流程图。图5为用于说明多向运动的用户的操作行为的判断过程的流程图。图6为用于说明转动行为的用户形成的判断过程的流程图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。为了便于说明，本专利技术的移动终端以手机为例进行说明。本专利技术的手机至少包括三维显示器、控制器、存储器和显示器。首先，参考图1说明本专利技术的三维操作方法。如图1所示，本专利技术的三维操作方法包括：步骤101：基于分别设置在屏幕周边的距离传感器和角度传感器所测量的距离信息和角度信息分析和判断用户的操作行为。步骤102：根据用户的操作行为的判断结果，判断操作类型。在此，用户的操作行为通过软件接口被归纳为不同的操作类型，再通过相关的软件接口提供给用户界面供使用。这里，操作类型主要有移动、放大、缩小、旋转等。步骤103：根据操作类型，在用户界面实现三维显示。下面具体说明判断用户的操作行为的方法。用户的三维操作行为会有很多种，若单纯从坐标变化的角度进行量化分析，大致可根据坐标变化将用户的操作行为分为单向运动、多向运动和转动这三类。为了判断和分析用户的操作行为，本专利技术在三维显示器的四角安装了距离和角度传感器。图1表示在三维显示器上安装距离和角度传感器的示意图。如图1所示，在三维显示器的四角安装距离和角度传感器，通过传感器可以测量出手指上的某一点与传感器的直线距离和该点与传感器的连线与三维显示器所成的角度。也即，通过距离传感器可测量出手指和传感器的距离和角度等信息，再通过立体几何算法计算出手和三维显示器的多点相对位置，根据这些信息对用户的操作行为进行判断。以单点为例，具体的计算方法如下。首先假设手机屏幕处于xy坐标内，屏幕的长为L宽为W。如图2所示建立坐标系，手指上的某一点在坐标系中的相对坐标为d（x,y,z）。根据传感器的测量数据，我们可以测量出d与屏幕上传感器的距离l1、l2、l3，以及他们与手机屏幕所成的角度a，b，c。根据上述的测量数据可以列出以下方程式：z=l1sina………………1)x2+y2=(l2cosb)2………………2)(W-x)2+y2=(l2cosa)2………………3)(L-y)2+x2=(l2cosc)2………………4)根据上述方程式就可以计算出x，y，z的值为：z=l1sina………………7)虽然测量用户手指上各点的距离信息和角度信息仅用三个距离传感器和角度传感器即可，但由于传感器在测量上可能受到噪声、环境等干扰产生一定的误差，因此本专利技术还设置了第四个传感器作为校验传感器，根据第四个传感器的返回数据，利用上述的公式重新计算，选取测量准确的坐标点，达到去噪的效果。根据上面的方法就可以计算出手指上各点与手机屏幕的相对坐标值D1（x1，y1,z1）、D2（x2,y2,z2）…DN（xN,yN,zN），再根据这些坐标就可以描绘出用户在这一时刻的手势。用户的手指不断在动，每一时刻的数据都不同，用time1至timeM表示不同时刻，并用D1至DN代表所有被选取的参考点，这样就可以得到下面的一组坐标数据：time1time2...timeMD1x11,y11,z11x12,y12,z12...x1M,y1M,z1MD2x21,y21,z21x22,y22,z22...x2M,y2M,z2MD3x31,y31,z31x31,y31,z31...x3M,y3M,z3M...............DNxN1,yN1,zN1xN2,yN2,zN2...xNM,yNM,zNM根据上面的数据，就可以对每一点或每一时刻的坐标值进行建模，描绘出所有点在空间中的变化轨迹，再根据坐标变化的轨迹去判断用户的操作行为。由于D1至DN的坐标都是三维空间的立体坐标，为了根据坐标变化判断出用户的操作行为，需要将坐标在三个坐标面上进行投影操作，根据轨迹在坐标面上的投影对运动轨迹进行判断。再根据不同的运动轨迹各自的运动规律进行量化分析，最终确定用户的行为。在此，所谓投影就是找出D（x,y,z）点到某个平面的垂直照射点，例如，将D（x,y,z）对三个坐标平面进行投影操作，所得到的投影点坐标分别为d(x,y,0)、d(0,y,z)、d(x,0,z)。下面以实施例说明判断用户的操作行为的方法。实施例1：单向运动单向运动在现有的触摸屏技术中是应用的最为广泛的一种运动趋势，现有触摸屏技术中可以通过记录手指在屏幕上滑动的轨迹来完成对用户的操作行为的判断。但是在本专利技术中，手指或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维操作方法，其特征在于，包含步骤：基于检测部件所测量的距离信息和角度信息分析和判断用户的操作行为；根据用户的操作行为的判断结果而判定操作类型，量化操作参数；根据操作类型和操作参数，在用户界面执行三维操作。

【技术特征摘要】
1.一种三维操作方法，其特征在于，包含步骤：基于检测部件所测量的距离信息和角度信息分析和判断用户的操作行为；根据用户的操作行为的判断结果而判定操作类型，量化操作参数；根据操作类型和操作参数，在用户界面执行三维操作，其中，基于检测部件所测量的距离信息和角度信息分析和判断用户的操作行为的步骤包括：根据距离信息和角度信息计算出坐标，将坐标在坐标面上进行投影，根据坐标面上的投影对运动轨迹进行判断，根据运动轨迹各自的运动规律进行量化分析，以确定用户的操作行为，其中，所述用户的操作行为包括转动，所述转动的用户的操作行为通过如下步骤进行确定：初步判断用户的手势是否做旋转运动；判断手指个数；通过分析在同一时间段内各个手指上的采样点向量的变化趋势来分析用户手势的旋转趋势；分析用户手指在空间中的运动轨迹；将用户的操作行为封装成类。2.根据权利要求1所述的三维操作方法，其特征在于，所述检测部件包括三个距离传感器和角度传感器。3.根据权利要求2所述的三维操作方法，其特征在于，所述检测部件进一步包括一个距离传感器和角度传感器作为校验传感器。4.根据权利要求1所述的三维操作方法，其特征在于，所述检测部件包括雷达。5.根据权利要求1所述的三维操作方法，其特征在于，所述操作参数包含运动速度、运动方向以及与屏幕所成的角度。6.根据权利要求1所述的三维操作方法，其特征在于，所述用户的操作行为还包括单向运动和多向运动。7.根据权利要求6所述的三维操作方法，其特征在于，所述单向运动的用户的操作行为通过如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，
申请(专利权)人：广州三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：广东;44