在虚拟三维空间中显示可视内容的方法和系统技术方案

一种在虚拟３Ｄ空间中定位内容元素的方法和系统。在３Ｄ空间中指定一个２Ｄ基平面，其中至少一个页面平行于基平面。在３Ｄ空间中选取这样的视点和视线，３Ｄ空间中的视线既不平行也不垂直于基平面。然后，在３Ｄ空间中定位一个２Ｄ面，使该２Ｄ面相交于视点与基平面之间的视线。利用视线确定的透视投影，至少部分３Ｄ空间投影到该２Ｄ面上。如果需要，可以重复以上的过程，其中每次任选地选取新的视点和／或选取新的视线和／或改变一个或多个内容元素的性质。视图面上投影可以显示在显示装置上，例如，计算机监视器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在屏幕上显示可视内容的方法。
技术介绍
计算机屏幕和其他二维(2D)表面通常用于显示2D可视内容，例如，正文页面，图表或网站页面。某些形式的可视内容包含两种或多种内容形式，例如，由正文和图表构成的页面，或包含与网站有关信息和非相关广告的网站页面。通常，在屏幕上一次仅仅显示一个页面，且页面限定在屏幕的边框内。所以，页面中的不同元素必须互相竞争空间和观看者的注意力，即使这些元素是互相有关的。因此，现有的网站页面通常因广告而十分拥挤，这是当前认为Web广告低效的主要原因。改变显示的页面(称之为浏览或导航)是一个不连续过程，其中从屏幕上删除初始显示的页面，随后显示第二个页面。一次仅能观看一个页面的能力使得观看者很难知道他在网站中的位置，以及在导航通过网站时还产生不确定性。改变页面尺寸也是在离散步骤中完成的，并在每个步骤变化时要求返回到浏览程序。我们还知道，在虚拟三维(3D)空间中安排几个页面并把部分3D空间投影到2D屏幕上。观看者可以连续地导航在页面之间。Robertson等人(Data Mountainusing Spatial memory fordocument Management)公开一种文档管理方法，该方法允许用户利用2D交互作用技术把文档放置在3D桌面虚拟环境中倾斜平面上的任意位置。页面都是在正面观看的(垂直于用户的透视)。Robertson等人(Task Gallerya 3D Window Manager)公开一种任务管理和文档比较的方法。应用窗口是不变化的，如同虚拟画廊墙壁上悬挂的艺术作品，其中在后墙上有所选的任务。由此观看到的画廊透视垂直于画廊的后墙，因此，从正面看到的是后墙上悬挂的文档，而侧壁，地板和天花板上的文档平行于用户的透视。利用3D空间提供均匀和按比例的缩放，可以选取和并排显示多个文档。
技术实现思路
此处使用的术语“页面”是指两个或多个可视“内容元素”的二维排列。页面通常是矩形，但不必是矩形。页面有上边缘，下边缘，以及左侧边缘和右侧边缘。内容元素可以是2D(例如，正文，图表，或2D图画，包括3D物体的2D图画，例如，山脉)。可视内容元素也可以是体积3D(例如，虚拟山脉)。体积3D内容元素按照体积方式投影到页面之外。页面中的内容元素可以是相同或不相同的类型，例如，由正文材料，图表和体积3D图形构成的页面。在页面包含正文的情况下，阅读正文通常是从上边缘到下边缘。页面有相关的“版面”，它规定页面中不同内容元素的相对位置。例如，版面可以规定，页面中的特定内容元素位于页面的顶部，或位于另一个特定内容元素的左侧。术语“文档”是指一个或多个页面的集合。例如，文档可以是正文材料的页面，网站页面，目录，操作系统文件夹，搜索查询结果，AdobeTM或PDF元素，它们的内容元素，位映像图像，按钮，等等。因此，文档页面可以是正文材料的页面，网站页面，或窗口。窗口是专用的页面，它设计成包含另一个页面视图作为内容元素。应用接口窗是包含另一个页面视图和内容元素版面的窗口，每个版面代表一个或多个应用功能，或与另一个窗口的连接。第一方面，本专利技术提供一种在三维(3D)空间中安排页面和内容元素并投影部分3D空间到3D空间中定位的2D面(此处称之为“视图面”)的方法。在3D空间中指定的一个平面此处称之为“基平面”。在3D空间中定位由一个页面和至少一个其他页面或内容元素构成的可视内容，其中至少一个页面定位在基平面上。选取虚拟视点和以该视点为顶点的视线，由此可以观看包含部分基平面的部分3D空间。按照本专利技术的这一方面，视线既不平行也不垂直于基平面。一旦选取了视线，视图面就定位在3D空间，因此，视图面相交于从视点到预定距离的视线。视图面最好是平面，且最好定位成垂直于视线。在这种情况下，由于视线既不平行也不垂直于基平面，视图面也是既不平行也不垂直于基平面。然而，视图面可以有任何的形状，例如，部分的球面或部分的柱面。视点和视图面确定由一组射线构成的棱锥，该棱锥包含以视点为顶点并穿过视图面边缘上点的一组射线。位于视图面所确定平截头棱锥体的部分3D空间(此处称之为“视图空间”)按照透视方式投影到视图面上。在一个优选实施例中，3D空间到视图面上的投影显示在显示装置，例如，计算机屏幕，电视机，或立体取景的头戴式显示装置。或者，视图面的投影可以投影到第二个2D面，且这个投影显示在显示装置上。利用计算机输入装置，例如，计算机鼠标，键盘，操纵杆，或遥控装置，用户可以选取视点和视线。最好是，基平面上定位的各个页面之间互相隔开，因此，可以看见相邻页面之间的部分基平面。两个相邻页面之间的部分基平面称之为“白空间”。页面之间存在白空间可以使页面的内容元素被重新定位，至少部分地在没有遮蔽其他页面的白空间中重新定位。在一个优选实施例中，在保存页面版面的同时，页面的内容元素被重新定位。保存页面版面的页面内容元素重新定位是满足以下条件的重新定位(a)重新定位没有造成非重叠内容元素在基平面上重叠。(b)重新定位没有交换横向或纵向的顺序。(c)在给连接每个元素中心到相邻元素中心的曲线作标记时，重新定位不改变曲线中各个夹角的关系。例如，若版面规定特定内容元素定位在页面的顶部，则该内容元素可以在基平面内沿z方向移动到该页面顶部的白空间，因此，它仍然保持在该页面的其他内容元素之上，但与它们之间的距离超过以前的距离。另一个例子是，若版面规定第一内容元素定位在第二内容元素的左侧，则第一内容元素可以在基平面内移动到该页面左侧以左的白空间，因此，它仍然保持在第二内容元素的左侧，但与第二内容元素的距离超过以前的距离。另一个重新定位页面内容元素的例子是，在保存页面版面的同时，一个或多个内容元素可以提升到3D空间中的基平面之上。另一个例子是，若版面规定特定内容元素位于右下角，则该内容元素可以重新定位在该页面右下方的白空间。在页面内转动(没有平移)内容元素仍保存转动内容元素到基平面之外时的版面，因此，它以与基平面的夹角投影到3D空间。附加的内容元素也可以定位在各个页面之间的白空间。例如，该白空间可用作广告。按照这种方法，广告不与页面内容元素争夺空间。新建立或熟悉的字符图形也可以定位在白空间，并用作指导，广告发言人的附件，或作为教学工具。当用户接近时，字符行为的复杂性可能增大。白空间还可用于接收信息并在文档附近与该文档非同步显示信息，而不会干扰文档的内容或它的版面。把多个页面放置在基平面内以建立宽浏览模式，其中各个页面最好定位成相同的取向，且在各个文档之间有预定间隔。例如，页面排列中相邻页面可以是文档中的连续页面。这在可以利用的页面之间建立空白空间，例如，提供辅助的附加内容资源，例如，广告，这些资源可以定位在3D空间中的页面周围或之上，它们不会与页面本身的内容争夺空间。辅助资源可以隐藏在页面内，或从独立源非同步地流入到3D空间中的指定位置。除了基平面以外，可以在3D空间中指定一个或多个平行于基平面的附加平面，因此，视线相交于所有的平面。内容元素或页面可以定位在这些平面内，而用户可以根据需要交替地浏览这些平面。在第二平面内定位一个或多个页面或内容元素。在第二方面，本专利技术提供一种用于导航显示可视内容的方法。利用计算机输入装置，用户可以改变视点和视线。可以连续地(约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于定位第一页面和至少第二页面或内容元素并投影第一页面和第二页面或第一页面和内容元素到２Ｄ面的方法，页面是２Ｄ和／或体积３Ｄ内容元素的２Ｄ排列，每个页面有版面，包括：（ａ）在虚拟三维（３Ｄ）空间的３Ｄ空间中指定一个２Ｄ基平面；　 　（ｂ）在３Ｄ空间中定位该至少第一页面和第二页面或内容元素，其中该至少第一页面平行于基平面；（ｃ）选取视点和视线；（ｄ）在３Ｄ空间中定位一个２Ｄ面，使该２Ｄ面相交于视点与基平面之间的视线；和（ｅ）利用视线确定的透 视投影，至少投影部分３Ｄ空间到２Ｄ面上；（ｆ）如果需要，重复（ｃ），（ｄ），和（ｅ），每次任选地选取新的视点和／或选取新的视线和／或改变３Ｄ空间中一个或多个内容元素或一个或多个页面的性质；其特征是，该视线既不平行也不垂直于基 平面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约福沙菲，
申请(专利权)人：约福沙菲，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]