【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及计算机系统领域，以及尤其涉及这样的系统和方法该系统和方法使得能够进行人类操作员的手的线性空间移动或执行类似空间的活动，以控制在图形或其它数据表示空间中的线性接近(verging)或移动(trucking)运动。
技术介绍
用户使用诸如鼠标、键盘、游戏杆、十字键等，通过操纵窗口中或显示器上的数据或图像，或通过从与窗口或关联程序相关联的菜单中选择操作，可以输入命令并且与计算机系统交互。这样的输入设备还可用作位置转换设备，该位置转换设备能用于定位图形的屏幕上指针，例如光标。例如，光标用于指示要被修改的字符，或用于指示要输入数据或要执行操作的位置。光标通常以某种形式或外表呈现在计算机显示器上。使用者操纵输入设备将导致光标的相应移动。因此，例如，鼠标或其它输入设备的移动导致光标在同一方向上的移动。但是，这些传统的输入设备经常只是设备。用户需要具有有线的或无线的鼠标或其它输入设备，并且使用该设备来管理选择、位置转换、激活、和其它输入功能。这些物理设备的使用经常不自然或不直观。另一缺点是需要进行某些操作以改变输入设备的上下文， 以便可执行不同的功能。参考合并本说明书中提及的每个专利、专利申请、和/或公开通过参考整体上合并于此，以达到就好像具体地和个别地指示要通过参考而合并的每个单独的专利、专利申请、和/或公开的程度。附图说明图1是根据实施例的姿势(gesture)控制系统的方框图。图2是根据实施例的用于使用姿势控制系统在数据空间中导航(navigate)的流程图。图3是根据实施例的在显示器上呈现的示例数据帧。图4示出根据实施例的一侧推回(one-si...
【技术保护点】
１．一种用于在数据空间中导航的方法，所述方法包括：从经由检测器接收到的姿势数据中检测身体的姿势，其中，所述姿势数据是所述身体在时间和物理空间中的点处的即时状态的绝对三维空间位置数据，所述检测包括仅使用所述姿势数据来识别所述姿势；将所述姿势转换成姿势信号；以及响应所述姿势信号在所述数据空间中导航，其中，所述数据空间是包括表示在物理空间中的数据集的数据表示空间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US61/093,8522008年9月3日1.一种用于在数据空间中导航的方法，所述方法包括从经由检测器接收到的姿势数据中检测身体的姿势，其中，所述姿势数据是所述身体在时间和物理空间中的点处的即时状态的绝对三维空间位置数据，所述检测包括仅使用所述姿势数据来识别所述姿势；将所述姿势转换成姿势信号；以及响应所述姿势信号在所述数据空间中导航，其中，所述数据空间是包括表示在物理空间中的数据集的数据表示空间。2.根据权利要求1所述的方法，包括将所述数据集的参数控制轴与所述物理空间的维对准。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述维为深度维。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述维为水平维。5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述维为垂直维。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述维为侧向维。7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述导航包括沿所述维的运动以实现沿所述参数控制轴的数据空间平移。8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述导航包括导航到所述数据空间的量化参数空间。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的演进的位置。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的演进的取向。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的演进的姿态，其中，所述姿态是所述身体的部分相对于所述身体的至少一个其它部分的几何布置。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的演进的运动。13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括检测以下至少之一所述身体的演进的位置、所述身体的取向、所述身体的姿态、和所述身体的运动。14.根据权利要求1所述的方法，包括将所述姿势解析成姿势事件的序列。15.根据权利要求14所述的方法，包括识别所述姿势。16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述姿势的识别包括识别以下至少之一所述身体的演进的位置、所述身体的取向、所述身体的姿态、和所述身体的运动。17.根据权利要求15所述的方法，包括生成所述姿势事件的序列中的姿势事件的表7J\ ο18.根据权利要求17所述的方法，包括将所述姿势事件的表示分发到耦合到所述数据空间的至少一个控制组件。19.根据权利要求18所述的方法，包括使所述姿势事件的表示与所述数据空间的图形描述同步。20.根据权利要求19所述的方法，包括使所述姿势事件的表示与在所述数据空间中的导航的图形描述同步。21.根据权利要求18所述的方法，包括使所述姿势事件的表示与所述数据空间的听觉描述同步。22.根据权利要求21所述的方法，包括使所述姿势事件的表示与在所述数据空间中的导航的听觉描述同步。23.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据集表示空间信息。24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述数据集表示以下至少之一的空间信息现象、事件、测量、观测、和结构。25.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据集表示非空间信息。26.根据权利要求1所述的方法，其中，所述姿势包括线性空间运动。27.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导航包括在所述数据空间中的线性接近。28.根据权利要求1所述的方法，包括在多个数据帧中呈现所述数据集，其中，所述数据帧是所述数据空间的多个区域的图形描述；在显示器上将每个数据帧显示为可见帧。29.根据权利要求观所述的方法，其中，所述数据帧的大小和纵横比与所述显示器的大小和纵横比相一致。30.根据权利要求观所述的方法，其中，所述数据帧的中心和法向矢量与所述显示器的中心和法向矢量相一致31.根据权利要求观所述的方法，其中，所述数据帧的位置和取向与所述显示器的位置和取向相一致。32.根据权利要求观所述的方法，其中，每个数据帧包括表示所述数据集的元素的图形数据元素。33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述图形数据元素为静态元素。34.根据权利要求32所述的方法，其中，所述图形数据元素为动态元素。35.根据权利要求观所述的方法，其中，所述数据帧为二维构造。36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述数据帧驻留在具有坐标系的三维图形呈现环境中，其中，所述坐标系与描述包括所述身体的本地环境的坐标系相一致。37.根据权利要求观所述的方法，其中，所述在数据空间中导航包括在所述多个数据帧中导航。38.根据权利要求观所述的方法，包括检测所述身体的第一姿态；响应于检测到第一姿态而激活推回交互。39.根据权利要求38所述的方法，包括记录进入所述第一姿态的第一位置，其中，所述第一位置是三维空间的手位置；将所述第一位置设置为原点，其中，将随后的检测到的身体位置报告为与所述原点的相对偏移。40.根据权利要求39所述的方法，包括通过检测所述身体的移动来检测姿势。41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的第一移动，其中，所述第一移动是沿轴朝向所述显示器的移动，其中，所述轴被定义为与所述显示器的观看表面垂直的轴。42.根据权利要求41所述的方法，其中，响应所述身体的第一移动，所述导航包括沿轴位移多个数据帧，其中，所述数据帧所位于的平面中有较多平面变得可见，其中，看见所述显示器上呈现的第一可见帧从所述显示器后退，以及所述第一数据帧的邻近数据帧变得可见。43.根据权利要求41所述的方法，其中，响应所述身体的第一移动，所述导航包括沿所述轴从当前数据帧位移所述多个数据帧，其中，数据帧向下平移，其中，所述当前数据帧是当前呈现在所述显示器上的数据帧。44.根据权利要求43所述的方法，其中，每个数据帧的外表响应于所述位移而改变，其中，位于所述当前数据帧之下的数据帧呈现相对高的透明度和模糊度，其中，所述当前数据帧从可见开始过渡以及开始呈现透明度和模糊度，其中，位于所述当前数据帧之上的数据帧呈现相对更低的透明度和模糊度以及变得可见。45.根据权利要求41所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的第二移动，其中，所述第二移动是沿所述轴远离所述显示器的移动。46.根据权利要求45所述的方法，其中，响应所述身体的第二移动，所述导航包括沿所述轴位移所述多个数据帧，其中，所述数据帧所位于的平面中有较少平面变得可见，其中， 看见所述显示器上呈现的所述第一可见帧从显示器接近，以及所述第一数据帧的邻近数据帧变得更少地可见。47.根据权利要求45所述的方法，其中，响应所述身体的第二移动，所述导航包括沿所述轴从当前数据帧位移所述多个数据帧，其中，所述数据帧向上平移，其中，所述当前数据帧是当前呈现在所述显示器上的数据帧。48.根据权利要求47所述的方法，其中，每个数据帧的外表响应于所述位移而改变，其中，位于所述当前数据帧之上的数据帧呈现相对高的透明度和模糊度，其中，所述当前数据帧从可见开始过渡以及开始呈现透明度和模糊度，其中，位于所述当前数据帧之下的数据帧呈现相对更低的透明度和模糊度以及开始变得可见。49.根据权利要求40所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的第三移动，其中，所述第三移动是在与所述显示器的观看表面平行的平面内的移动。50.根据权利要求49所述的方法，其中，响应所述身体的第三移动，所述导航包括在对应于所述第三移动的方向上位移所述多个数据帧。51.根据权利要求50所述的方法，其中，看见呈现在所述显示器上的当前数据帧在所述方向上滑动，以及所述当前数据帧的邻近数据帧从所述显示器的与所述方向相反的一侧滑入视图中，其中，所述当前数据帧是当前呈现在所述显示器上的数据帧。52.根据权利要求40所述的方法，其中，所述导航包括直接响应所述身体的移动而连续更新所述多个数据帧的位移。53.根据权利要求52所述的方法，包括检测所述身体的第二姿态；响应于检测到所述第二姿态而终止推回交互，其中，所述终止包括将所述多个数据帧中的数据帧显示为与所述显示器共面。54.根据权利要求40所述的方法，包括在姿势期间的身体位移的物理距离与在所述导航期间在所述数据空间中的相继点间的逻辑距离之间的映射，其中，所述映射控制以下至少之一所述多个数据帧在所述数据空间中的相对位移、和每个离散数据帧的外表。55.根据权利要求40所述的方法，包括形成包括活动区和死区的姿势交互空间，其中，所述活动区邻近所述显示器，而所述死区邻近所述活动区。56.根据权利要求55所述的方法，其中，当在所述活动区中检测到所述姿势时，响应所述姿势而激活响应于所述姿势信号在数据空间中的导航。57.根据权利要求55所述的方法，包括呈现在所述显示器上的反馈指示器。58.根据权利要求57所述的方法，其中，所述反馈指示器显示指示所述身体在所述活动区和所述死区之一中的反馈。59.根据权利要求57所述的方法，其中，所述反馈指示器显示指示所述身体离所述原点的物理偏移的反馈。60.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括以下至少之一检测所述身体的位置、检测所述身体的取向、和检测所述身体的运动。61.根据权利要求1所述的方法，包括识别所述姿势，其中，所述识别包括识别所述身体的部分的姿态和取向。62.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括检测以下至少之一第一身体附属物集合、和第二身体附属物集合。63.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括动态检测耦合到所述身体的至少一个标签的位置。64.根据权利要求63所述的方法，其中，所述检测包括动态检测耦合到所述身体的标签集的位置。65.根据权利要求64所述的方法，其中，所述标签集中的每个标签包括图案，其中，所述标签集中的每个标签的每个图案不同于所述多个标签中的任意剩余标签的任意图案。66.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测包括动态检测和定位所述身体上的标记。67.根据权利要求66所述的方法，其中，所述检测包括检测耦合到所述身体的标记集的位置。68.根据权利要求66所述的方法，其中，所述标记集形成所述身体上的多个图案。69.根据权利要求66所述的方法，其中，所述检测包括使用耦合到所述附属物中的每个的标记集来检测所述身体的多个附属物的位置。70.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转换包括将所述姿势的信息转换成姿势符号。71.根据权利要求70所述的方法，其中，所述姿势符号表示姿势词汇，以及所述姿势信号包括所述姿势词汇的通信。72.根据权利要求71所述的方法，其中，所述姿势词汇以文本形式表示所述身体的运动关联的即时姿态状态。73.根据权利要求71所述的方法，其中，所述姿势词汇以文本形式表示所述身体的运动关联的取向。74.根据权利要求71所述的方法，其中，所述姿势词汇以文本形式表示所述身体的运动关联的取向的组合。75.根据权利要求71所述的方法，其中，所述姿势词汇包括表示所述身体的运动关联的状态的字符串。76.根据权利要求75所述的方法，其中，所述运动关联是所述身体的至少一个第一附属物。77.根据权利要求76所述的方法，包括将所述字符串中的每个位置指定给第二附属物，所述第二附属物连接到第一附属物。78.根据权利要求1所述的方法，包括将多个字符中的字符指定给第二附属物的多个位置中的每个。79.根据权利要求78所述的方法，其中，所述多个位置相对于坐标系原点而建立。80.根据权利要求79所述的方法，包括使用从由以下组成的组中选择的位置以及交互地响应所述身体的动作来建立所述坐标系原点空间中的绝对位置和取向、不管所述身体的整体位置和朝向而相对于所述身体的固定位置和取向。81.根据权利要求78所述的方法，包括将多个字符中的字符指定给第一附属物的多个取向中的每个。82.根据权利要求76所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的推测位置何时与虚拟空间相交，其中，所述虚拟空间包括在耦合到所述计算机的显示装置上描绘的空间。83.根据权利要求82所述的方法，包括当所述推测的位置与所述虚拟空间中的虚拟对象相交时控制所述虚拟对象。84.根据权利要求83所述的方法，其中，所述控制包括响应所述虚拟空间中的所推测的位置控制所述虚拟空间中的所述虚拟对象的位置。85.根据权利要求83所述的方法，其中，所述控制包括响应于所述姿势来控制所述虚拟空间中的所述虚拟对象的姿势。86.根据权利要求1所述的方法，包括对所述检测和所述控制的定标进行控制以产生虚拟空间与所述物理空间之间的一致性，其中，所述虚拟空间包括显示器上描绘的空间，其中，所述物理空间包括所述身体所存在于的空间。87.根据权利要求86所述的方法，包括响应于所述物理空间中的至少一个物理对象的移动来控制所述虚拟空间中的至少一个虚拟对象。88.根据权利要求1所述的方法，包括利用成像系统对所述身体进行成像。89.根据权利要求88所述的方法，其中，所述成像包括生成所述身体的波前编码图像。90.根据权利要求89所述的方法，其中，所述姿势数据包括所述身体的在所述成像系统的景深之内的焦点分辨的数据。91.根据权利要求90所述的方法，包括通过对所述成像系统采集的图像进行编码来生成中间图像。92.根据权利要求91所述的方法，其中，所述中间图像变得模糊。93.根据权利要求91所述的方法，其中，所述中间图像对以下方面的至少之一的改变不敏感所述身体，以及所述成像系统中包括散焦像差的多个光学检测器。94.根据权利要求90所述的方法，其中，所述姿势数据包括所述身体的在所述景深之内的焦点分辨的范围数据。95.根据权利要求94所述的方法，其中，所述身体的在所述景深之内的焦点分辨的范围数据是从所述成像系统的输出导出的。96.根据权利要求90所述的方法，其中，所述姿势数据包括所述身体的在所述景深之内的焦点分辨的位置数据。97.根据权利要求96所述的方法，其中，所述身体的在所述景深之内的焦点分辨的位置数据是从所述成像系统的输出导出的。98.根据权利要求88所述的方法，其中，所述成像系统包括多个检测器。99.根据权利要求98所述的方法，其中，所述检测器中的至少两个是包括波前编码光学元件的波前编码摄像机。100.根据权利要求98所述的方法，其中，所述光学检测器中的至少两个是包括增加所述成像的焦点深度的相位掩模的波前编码摄像机。101.根据权利要求88所述的方法，包括生成不随所述身体和所述成像系统之间的距离而变化的调制传递函数和点扩散函数。102.根据权利要求88所述的方法，包括生成相对于散焦而无变化的调制传递函数和点扩散函数。103.一种系统，所述系统包括检测器，用于接收表示身体做出的姿势的姿势数据；以及耦合到所述检测器的处理器，所述处理器自动从所述姿势数据中检测所述姿势，其中， 所述姿势数据是所述身体在时间和物理空间中的点处的即时状态的绝对三维空间位置数据，所述处理器仅使用所述姿势数据来识别所述姿势，所述处理器将所述姿势转换成姿势信号，所述处理器响应所述姿势信号在数据空间中导航，其中，所述数据空间是包括表示在所述物理空间中的数据集的数据表示空间。104.一种用于在数据空间中导航的方法，该方法包括从经由检测器接收到的姿势数据中检测身体的姿势，其中，所述姿势数据是所述身体在时间和物理空间中的点处的即时状态的绝对三维空间位置数据，所述检测包括仅使用所述姿势数据来识别所述姿势；将所述姿势转换成姿势信号；响应所述姿势信号在所述数据空间中导航，其中，所述数据空间是包括表示在所述物理空间中的数据集的数据表示空间；以及在多个共面数据帧中呈现所述数据集以及在显示器上将每个数据帧显示为可见帧，其中，所述多个共面数据帧是所述数据空间的多个区域的图形描绘。105.根据权利要求104所述的方法，包括检测所述身体的第一姿态；响应于检测到所述第一姿态而激活推回交互。106.根据权利要求105所述的方法，包括记录进入所述第一姿态的第一位置，其中，所述第一位置是三维空间的手位置；将所述第一位置设置为原点，其中，将随后的检测到的身体位置报告为与所述原点的相对偏移。107.根据权利要求106所述的方法，其中，所述检测包括检测身体的向前移动，其中， 所述向前移动是沿ζ轴朝向所述显示器的移动，其中，所述ζ轴被定义为与所述显示器的观看表面垂直的轴。108.根据权利要求107所述的方法，其中，响应所述身体的向前移动，所述导航包括沿所述ζ轴位移所述多个数据帧，其中，所述数据帧所位于的平面中有较多平面变得可见，其中，看见所述显示器上呈现的第一可见帧从所述显示器后退，以及所述第一数据帧的邻近数据帧变得可见。109.根据权利要求108所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的向后移动，其中，所述向后移动是沿所述ζ轴远离所述显示器的移动。110.根据权利要求109所述的方法，其中，响应所述身体的向后移动，所述导航包括沿所述ζ轴位移所述多个数据帧，其中，所述数据帧所位于的平面中有较少平面变得可见，其中，看见所述显示器上呈现的所述第一可见帧从显示器接近，以及所述第一数据帧的邻近数据帧变得更少地可见。111.根据权利要求110所述的方法，包括直接响应所述身体沿所述Z轴的移动而连续更新所述多个数据帧的沿所述ζ轴的位移。112.根据权利要求111所述的方法，包括检测所述身体的第二姿态；响应于检测到所述第二姿态而终止推回交互，其中，所述终止包括将所述多个数据帧中的数据帧显示为与所述显示器共面。113.根据权利要求106所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的右侧向移动， 其中，所述右侧向移动是沿χ轴的移动，其中，所述χ轴存在于与所述显示器的观看表面平行的平面内。114.根据权利要求113所述的方法，其中，响应所述身体的右侧向移动，所述导航包括沿所述χ轴向右位移所述多个数据帧，其中，看见呈现在所述显示器上的第一可见帧从所述显示器向所述显示器的右侧滑动，以及所述第一数据帧的邻近数据帧从所述显示器的左侧滑入视图中。115.根据权利要求114所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的左侧向移动， 其中，所述左侧向移动是沿所述χ轴的移动。116.根据权利要求115所述的方法，其中，响应所述身体的左侧向移动，所述导航包括沿所述χ轴向左位移所述多个数据帧，其中，看见呈现在所述显示器上的第一可见帧从所述显示器向所述显示器的左侧滑动，以及所述第一数据帧的邻近数据帧从所述显示器的右侧滑入视图中。117.根据权利要求116所述的方法，包括直接响应所述身体沿所述χ轴的移动而连续更新所述多个数据帧的沿所述χ轴的位移。118.根据权利要求17所述的方法，包括检测所述身体的第二姿态；响应于检测到所述第二姿态而终止推回交互，其中，所述终止包括将所述多个数据帧中的数据帧显示为与所述显示器共面。119.根据权利要求106所述的方法，其中，所述数据空间包括布置在所述平面内的多个虚拟限位装置。120.根据权利要求119所述的方法，其中，每个虚拟限位装置对应于每个数据帧。121.根据权利要求106所述的方法，包括形成包括活动区和死区的姿势交互空间，其中，所述活动区邻近所述显示器，而所述死区邻近所述活动区。122.根据权利要求121所述的方法，其中，当在所述活动区中检测到所述姿势时，响应所述姿势而激活响应于所述姿势信号在数据空间中的所述导航。123.根据权利要求121所述的方法，包括呈现在所述显示器上的反馈指示器。124.根据权利要求123所述的方法，其中，所述反馈指示器显示指示所述身体在所述活动区和所述死区之一中的反馈。125.根据权利要求123所述的方法，其中，所述反馈指示器显示指示所述身体离所述原点的物理偏移的反馈。126.根据权利要求104所述的方法，包括将所述数据集的参数控制轴与所述物理空间的维对准。127.根据权利要求1 所述的方法，其中，所述维为深度维。128.根据权利要求1 所述的方法，其中，所述维为水平维。129.根据权利要求1 所述的方法，其中，所述维为垂直维。130.根据权利要求1 所述的方法，其中，所述维为侧向维。131.根据权利要求1 所述的方法，其中，所述导航包括沿所述维的运动以实现沿所述参数控制轴的数据空间平移。132.根据权利要求1 所述的方法，其中，所述导航包括导航到所述数据空间的量化参散空间。133.根据权利要求104所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的演进的位置。134.根据权利要求104所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的演进的取向。135.根据权利要求104所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的演进的姿态， 其中，所述姿态是所述身体的部分相对于所述身体的至少一个其它部分的几何布置。136.根据权利要求104所述的方法，其中，所述检测包括检测所述身体的演进的运动。137.根据权利要求10...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·S·昂德科夫勒，
申请(专利权)人：奥布隆工业有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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