透视图的连续确定制造技术

用于确定观察者朝着显示在输出设备上的二维或三维对象的视角的方法和操作元件，其中视角的确定通过在简单的圆盘上的控制来进行。在该圆盘上的点在此被换算为虚拟球上的位置。通过由虚拟球上的所计算的位置和球心确定的轴确定相应的朝着所述对象的视角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定观察者朝着对象的视角或用于通过确定对象的位置来对准该对象以通过观察者进行观察的方法。此外本专利技术涉及用于实施该方法的操作装置。
技术介绍
技术绘图和显示程序(CAD，AutoDesk，JT2Go Viewer,…)、特殊应用(3D计算机断层造影等等)，还有简单的用于个人或者至少非纯商业使用的3D浏览器(Google Earth, Microsoft Virtual Earth,…)提供了在3D空间中显示单独的或由多个部分组成的对象以及完整的环境(工厂设备，虚拟世界)并且从不同方面观察这些对象的可能性。用于确定朝向对象的视角的最为流行的方式是对对象自身的直接操纵。在此，一般通过计算机上的鼠标指示器点击对象，其中只要保持鼠标按键，则在水平和/或竖直方向上的运动使得该对象关于其中点旋转。根据所使用的鼠标按键，该对象通常也可以移动或者放大或缩小。在产生透视图时用作视线方向的参考点的对象中点在此一般是不变的。根据该原理，几乎所有常用的程序都利用3D功能来工作以观察对象。在一些情况下，确定的翻转运动、旋转和其它短暂的运动过程也可以通过经由上下文菜单的选择进行， 或者以持续地显示在相关位置上的具体或抽象对象上的象形图的形式可用，或者只要鼠标指示器停留在具体对象的相关位置上。在专利申请US2007/(^82792A1中公开了用于在3D模型中存储、访问和显示涉及位置的信息(地理定位内容)的系统和方法。还已知通过上下文菜单选择预定义的视图。这些视图可以事先明确定义，或者通过X，Y和Z轴走向来给定(例如以“前面”、“后面”、“左侧”、“上面”、“东”、“西北”等等的形式)。这样的预定义的视图大多直接启动并且对于使用者来说不会导致视图的流畅变化。在大多地图形式的二维视图的情况下，在已知的计算机辅助的方式中用鼠标“抓取”任意点并且整个平面随着鼠标的运动而移动。在此，对于更大的视图改变，频繁的“抓取”是必要的。替换地，在此也已经常见地存在从事先定义的列表中选择和启动例如固定的地理点的可能性。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供用于连续确定透视图或关于空间固定点的视角的方法和操作元件。该任务通过一种用于确定观察者朝着对象、尤其是三维对象的视角的方法解决， 该方法包括以下步骤a)通过在圆形的、基本上平坦的输入面上的机械触觉的或者间接的输入来确定观察者的视角，其中将通过输入确定的、圆形输入面上的点换算为虚拟球上的位置点， 其中虚拟球的中点和对象的中点基本上重合，以及其中通过从虚拟球的中点至球上的位置点的连接线确定观察者的视角， 其中连续地获取输入面的机械触觉的或者间接的输入并且在进入所述输入面的、围绕圆边缘的过渡区域中时自动将所述位置点转移到虚拟球的后面部分；以及b)在输出装置上关于所确定的视角来显示对象。因此可以流畅地改变朝着对象(例如世界球或其它每个对象)的视角而不必通过输出装置的显示屏边缘来进行限制。该方法有利地适用于三维对象的视图，但是也可用在二维对象(例如地图)中。输入可以机械触觉地通过直接接触输入面(例如触摸屏或触摸板)来进行，也可以间接地例如通过鼠标运动来进行。此外，该任务通过一种用于通过确定对象在三维空间中的位置来对准该对象的方法解决，该方法包括以下步骤a)确定对象的轴；b)通过在圆形的、基本上平坦的输入面上机械触觉的或间接的输入来确定所述位置， 其中将通过输入确定的、圆形输入面的点换算为虚拟球上的位置点，其中所述虚拟球的中点和对象的中点基本上重合，以及其中所述对象按照所确定的轴旋转，使得从虚拟球的中点至球上的位置点的连接线和所确定的轴重合，其中连续地获取输入面的机械触觉的或者间接的输入并且在进入所述输入面的、围绕圆边缘的过渡区域中时自动将所述位置点转移到虚拟球的后面部分。在该实施方式中，朝着对象的视角没有改变，而是对象根据观察者(使用者)的输入连续改变其在空间中的位置。所述输入也可以在该实施方式中机械触觉地通过直接接触输入面(例如触摸屏或触摸板)来进行，也可以间接地例如通过使用者的鼠标运动来进行。本专利技术的第一有利构型在于，在所述输入面上设置圆轮廓线。由此使用者可以容易地识别出他靠近输入面上的过渡区域或者已经位于过渡区域中。圆轮廓线可以彩色地构造为线或可触摸的元件(突起，槽等等)。本专利技术的另一有利构型在于，在输入面上设置圆心。圆心可以彩色地构造为点或可触摸的元件(突起，凹陷)。这使得操作者容易确定输入面上的取向。本专利技术的另一有利构型在于，过渡区域彩色地或触觉地设置在输入面上。这也使得操作者容易确定输入面上的取向。过渡区域的宽度原则上可以任意选择。有利的是，过渡区域的宽度被选择为，使得过渡区域不是太小(因此在简单运动的情况下不会错过侧面变换)也不是太大(侧面变换，虽然希望仅到边缘并且在同一侧又返回)。因此大小一般取决于输入是机械触觉地进行还是间接地进行，但是也取决于输入设备的大小。本专利技术的另一有利构型在于，将输入面上的位置换算为虚拟球上的位置点通过锥形投影或方位角投影进行。这样的投影可以通过标准硬件(例如PC，膝上型电脑)上的标准程序实现。同样，投影(心射球面投影)的失真可以用于保持长度地或者近似保持长度地换算至圆心的距离。本专利技术的另一有利扩展在于，圆形输入面包围对象本身或者在观察者和对象之间。这使得可以例如用在接触灵敏的桌面上，例如Surface 桌面。操作者直接在基本上透明的输入面后面看见所述对象(所述输入面可以例如视觉上可见，但是仍然可以实现位于该输入面之后的对象的透视)。本专利技术的另一有利构型在于，限制朝着对象的截面的所述视角。原则上也可以仅调出球截面。这可以是球与平面的简单相交，也可以是更为复杂的、可数学计算的结构。这允许限制朝着对象的可用的视角，例如仅是对象的正面，或者仅是从上面的、具有特定最小高度的视线，等等。本专利技术的另一有利构型在于，输入面是凸形的或凹形的。这使得使用者容易取向， 而不需要将视线从显示屏移开。此外该实施使得使用者容易在输入面上找到中点。本专利技术的另一有利构型在于，观察者的视线方向和/或起点可以移动固定的相对值。这提高了使用者在选择透视图和视线方向时的灵活性。尤其是为了使对象对准的本专利技术的另一有利构型在于，关于通过位置改变而产生的视图来显示对象。由此所述对象可以直接旋转到使用者期望的视图中。尤其是为了使物理对象对准的本专利技术的另一有利构型在于，关于所计算的位置改变来旋转对象。这尤其是支持对象的连续旋转。此外，基本上为了观察二维对象，该任务通过用于移动视图的方法解决，该方法包括以下步骤a)通过在圆形的、基本上平坦的输入面上机械触觉的或间接的输入来确定位置， 其中将通过输入确定的、圆形输入面的点换算为虚拟球上的位置点， 其中在虚拟球的表面上在所述点的所计算的位置改变的方向和距离方面来移动所述视图，其中连续地获取输入面的机械触觉的或间接的输入，并且在进入所述输入面的、围绕圆边缘的过渡区域中时自动将所述位置点转移到虚拟球的后面部分。因此也可以流畅地改变朝着二维对象(例如地图)的视角而不必通过输出装置的显示屏边缘来进行限制。一种有利的构型在于，所述视图与地图或其它二维面相应。由此对于观察者来说所有类型的二维面都可以连续地透视地“横越(abfahren)”。另一有利的构型在于，所述视本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R埃克尔，
申请(专利权)人：R埃克尔，
类型：发明
国别省市：