改变标记在物体上的用户界面元素的状态的系统和方法技术方案

本发明专利技术披露了一种通过在物体上的触摸动作改变可视化地标记在物体上的计算机程序的用户界面元素状态的系统和方法，多个物体放置在交互面上，每个物体包含一个电容标签和一个唯一标识码。在计算机程序的运行期间，响应于终端用户对物体的触摸动作，交互面被配置为通过内嵌于物体下方的电容传感器检测物体上的触摸动作，并指挥感官配件通过呈现新的感官模式指示标记在物体上的用户界面元素的新状态。本发明专利技术提供了终端用户与算机程序之间通过物体为媒介的增强的交互。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及终端用户使用物体操控计算机程序，通过触摸物体来引起标记在物体上的用户界面元素的状态的改变。
技术介绍
为了让用户操作计算机程序，计算机系统将屏幕与诸如键盘和鼠标装置等输入装置结合使用。使用WIMP（窗口、图标、菜单和指针设备）原理的GUI（图形用户界面）是20世纪70年代由XeroxPark实验室专利技术的。这成为了所有商业计算机系统遵守的样板。事实上，苹果，微软和太阳微系统公司至今开发的所有商业系统使用某种形式的GUI系统以便使用户能够自然地与计算机程序互动。然而，取决于具体应用，有时通过使用物体与计算机程序互动更令人满意。尤其是对操控物体有天然亲和力的少年儿童。这也适用于小组讨论和小组游戏的开放平台被用来操控物体时，自然地容纳多个用户使用相同的计算机程序进行交互。使用物体与使用传统的基于屏幕的方法的用户体验之间有一个明显的对比；屏幕作为信息窗口，而物理操作是个人使用的媒介。为了增强通过操纵物体控制计算机程序的体验，需要使由物体代表的用户界面元素的“状态”可被管理。即，“状态”要以可视化的形式呈现给终端用户，而且“状态”需要响应终端用户的操作并根据计算机程序的逻辑改变。放在智能屏幕或者电子平板表面上的物体的用途是已知的。这类著名的例子是Mattel公司的Apptivity玩具系列，玩家通过在iPad表面上移动玩具雕像与视频游戏互动。尽管这类产品在视觉上令人印象深刻，但是物体与软件之间的实际交互作用受限于追踪物体相对于iPad表面的位置和朝向。因此，玩家和物体之间增强的交互作用，比如物体本身的触摸灵敏度，将会允许玩家和物体之间全新的交互维度。
技术实现思路
本专利技术披露了通过终端用户对放置于交互面上的多个物体的触摸动作而操控计算机程序的系统和方法。更具体地，本专利技术披露了一种管理标记在物体上的用户界面元素的状态的系统和方法，以便提供终端用户和计算机程序之间通过多个物体为媒介的增强交互。在本专利技术的一个实施例中，物体以射频识别标签以及一个或者多个电容传感器标签的形式被嵌入唯一标识码（UID），并且可视化标记有计算机程序的用户界面元素。交互面被嵌入用于读取物体的唯一识别码射频天线阵列，以及比射频天线阵列更密集的电容传感器阵列，使得置于交互面上的物体的位置和朝向的检测更准确。在本专利技术的一个实施例中，一个或多个感官配件被嵌入物体中或者交互面中。在两种情况下，交互面控制由感官配件生成的感官模式。通过指挥感官配件生成感官模式，交互面生成标记在物体上的用户界面元素的“状态”的指示。在本专利技术的一个实施例中，在计算机程序的运行期间，响应于终端用户对物体的触摸动作，交互面被配置为通过内嵌于物体下方的电容传感器检测物体上的触摸动作，并指挥感官配件通过呈现新的感官模式指示标记在物体上的用户界面元素的新状态。本专利技术提供了终端用户和计算机程序之间通过物体为媒介的增强交互。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例说明系统流程的示意图。图2是根据本专利技术的一个实施例说明交互面的示意图。图3是根据本专利技术的一个实施例说明交互面检测触摸动作的示意图。图4是根据本专利技术的一个实施例说明音乐应用系统的示意图。图5是根据本专利技术的一个实施例说明单词游戏系统的示意图。图6是根据本专利技术的一个实施例说明方法流程的示意图。具体实施方式虽然本专利技术将使用具体的实施例来描述，但本专利技术并不限定于这些实施例。本领域技术人员将认识到，本专利技术的系统和方法可以用于很多其他应用。本专利技术意图在本专利技术的精神和范畴内，覆盖所有替代，修改和等同的内容，就是在权利要求中定义的。此外，在本专利技术的详细描述中，对具体细节进行阐述，以便彻底理解本专利技术。然而，显而易见的是，在本领域拥有普通技术的人可以实践本专利技术而无须了解具体细节。在其他实施例中，公知的方法、过程、部件和电路没有详细描述，以避免不必要地模糊对本专利技术的清晰理解。通过参考附图，对于本领域技术人员来说，本专利技术可以得到更好的理解，它的许多目的和优点将变得明显。本专利技术的实施例提供了由终端用户使用多个物理物体操控计算机程序的系统和方法。图1是根据本专利技术的一个实施例说明系统流程的示意图。如图1所示，所述系统包含多个物体101，其中每个物体有唯一标识码，并且每一个都可视化地标记有计算机程序的用户界面元素。唯一识别码可以用射频识别芯片，电容标签模式或者磁性标签模式编码。所述系统还包括不含显示屏的交互面102，一旦物体101被放置在上面就用来检测物体101的唯一识别码，得到物体101的位置和朝向。所述系统还包括由交互面102有效控制的感官配件104，通过呈现感官模式来指示用户界面元素的当前状态。计算机系统105有效连接到交互面102，被配置为运行计算机程序，并指挥交互面102的多个电子元件。在计算机程序的运行期间，响应于终端用户在物体101上的触摸动作103，交互面102被配置为检测触摸动作103，并通过呈现新的感官模式，指挥感官配件104指示标记在物体101上的用户界面元素的新状态，而计算机系统105被配置为将这种状态变化合并为运行计算机程序的输入。详细地，计算机系统105根据计算机程序存储标记在物体101上得用户界面元素的目前状态和一系列有效的状态，以及触摸动作103与标记在物体101上的用户界面元素的状态变化之间的关系。物体可以是卡片，按钮，积木，图标，薄片或者雕像。感官配件可以是LED灯，音频装置，视频装置或者震动发生装置，并且可以以音频或者视觉效果给终端用户提供物理上的反馈。感官配件可以被嵌入交互面里或者物体本身。图2是根据本专利技术的一个实施例说明交互面201系统的示意图，为了便于说明，交互面201的每一层都被分隔开。在本实施例的范围内，交互面201可以被分为4层。底层202是交互面201的基板或底座。在底层上面是包含射频天线阵列203的第二层，用来与物体101的射频识别标签无线通信，从而使交互面201的计算机系统得以确定置于其上面的物体的唯一识别码。在第二层上面是包含电容传感器阵列204的第三层，通过与由高介电常数（比如电容标签）材料制成的物体结构的电容耦合，检测置于交互面201上面的物体的位置和朝向，并将该信息传输给计算机系统。最后，顶层包括感官配件阵列205，比如LED灯，其目的在于为用户提供反馈，例如，当计算机系统发出指令时，点亮特定相关物体周围的区域。图3是进一步说明交互面使用图2描述的系统设计检测触摸动作的示意图。在此实施例中，多张卡片302被放置在交互面301上面，每张卡片都可视化标记有计算机程序的用户界面元素。在这个特定实施例中的用户界面元素可以是开始，停止，存储，删除，确定，取消，播放，重播，记录，完成，复制，重复，输出，输入，字母表的字母，语言的单词，以及代表音乐符号的图标，等等。每张卡片302还有包含卡片身份信息的标识符。交互面301还包括有效连接到计算机系统的电容传感器阵列303和射频天线阵列304，可以检测置于其上的卡片302的身份、位置和朝向。每张卡片302都嵌有高介电常本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一种改变在物体上可视化标记的用户界面元素状态的系统，其特征在于，包括：‑多个物体，每个物体包含唯一标识码并且每一个都可视化地标记有计算机程序的用户界面元素，‑不含显示屏的交互面，被配置为，当所述物体放置在所述交互面上时，检测所述物体的唯一识别码，得到所述物体的位置和朝向，以及测量由所述物体和随后在所述物体上的触摸动作引起的电容变化，‑被所述交互面有效控制的感官配件，通过呈现感官模式来指示所述用户界面元素的当前状态，其中，在计算机程序的运行期间，响应于在第一物体上的触摸动作，所述交互面被配置为检测所述触摸动作，并指挥所述感官配件通过呈现第二物体新的感官模式来指示第二物体的用户界面元素的新状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.30 CN PCT/CN2014/071850;2014.03.06 CN PCT/1.在一种改变在物体上可视化标记的用户界面元素状态的系统，其特征在于，包括：
-多个物体，每个物体包含唯一标识码并且每一个都可视化地标记有计算机程序的用户界面元素，
-不含显示屏的交互面，被配置为，当所述物体放置在所述交互面上时，检测所述物体的唯一识别码，得到所述物体的位置和朝向，以及测量由所述物体和随后在所述物体上的触摸动作引起的电容变化，
-被所述交互面有效控制的感官配件，通过呈现感官模式来指示所述用户界面元素的当前状态，
其中，在计算机程序的运行期间，响应于在第一物体上的触摸动作，所述交互面被配置为检测所述触摸动作，并指挥所述感官配件通过呈现第二物体新的感官模式来指示第二物体的用户界面元素的新状态。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户界面元素从以下群组中选择：开始，停止，存储，删除，确认，取消，播放，重播，记录，完成，复制，重复，输出，输入，字母表的字母，语言的单词，以及代表音乐符号的图标。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户界面元素的状态从以下群组中选择：激活，未激活，使用中，未使用，启用，未启用，选择，未选择，未运行，运行中，完成，正确，错误，成功和失败。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述触摸动作从以下群组中选择：触摸物体一次，连续快速触摸物体两次，触摸物体一次但持续一段时间，用手指触摸改变物体的朝向，以及用手指触摸改变物体的位置。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二物体与所述第一物体相同或者不同。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括有效连接到所述交互面的计算机系统，所述计算机系统被配置为运行所述计算机程序。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算机系统存储标记在物体上的计算机程序的用户界面元素的当前状态和一系列有效状态，以及触摸动作与用户界面元素的状态变化之间的关系。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述交互面将所述触摸动作通知给所述计算机系统，并根据所述计算机程序接收关于标记在物体上的用户界面元素当前状态变化的指令。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物体从以下群组中选择：卡片，按钮，积木，图标，薄片和雕像。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感官配件从以下群组...

【专利技术属性】
技术研发人员：施政，龚幸颐，
申请(专利权)人：施政，
类型：发明
国别省市：北京;11