[發(fā)明專利]一種立體交互系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110343598.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN102508562A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋磊;劉寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳超多維光電子有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/033
• 分類號(hào): G06F3/033;G06F3/041
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;顏濤

1.一種立體交互系統(tǒng)，其特征在于，包括被操作設(shè)備和操作棒；

所述被操作設(shè)備包括可顯示被操作單元的立體圖像的感應(yīng)屏幕、交互控制裝置、用于實(shí)現(xiàn)交互控制裝置與操作棒之間信息交互的通信裝置，以及圖像處理裝置；

所述交互控制裝置包括：

第一位置確定單元，用于根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的操作棒接觸部的三維位置信息確定操作棒接觸部的三維位置；

虛擬碰觸檢測(cè)單元，用于根據(jù)操作棒接觸部的三維位置和所顯示的被操作單元表面的三維位置，實(shí)時(shí)判斷操作棒是否與被操作單元發(fā)生虛擬碰觸，如是，激活圖像處理裝置中的視差調(diào)整單元；

所述圖像處理裝置包括：

深度計(jì)算單元，用于根據(jù)被操作單元的立體圖像的視差確定被操作單元表面相對(duì)于感應(yīng)屏幕的深度，并通知虛擬碰觸檢測(cè)單元；及

視差調(diào)整單元，用于通過對(duì)被操作單元的立體圖像的視差調(diào)整，模擬被操作單元被按壓時(shí)的深度變化。

2.如權(quán)利要求1所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

所述操作棒包括：

定位單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)操作棒在空間中的位置和/或姿態(tài)，并將檢測(cè)到的三維位置信息傳送給通信單元發(fā)送；

通信單元，用于實(shí)現(xiàn)操作棒與被操作設(shè)備之間的信息交互；

所述第一位置確定單元實(shí)時(shí)獲取的操作棒接觸部的三維位置信息是所述操作棒中的定位單元發(fā)送的。

3.如權(quán)利要求2所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

所述定位單元包括作運(yùn)動(dòng)軌跡檢測(cè)的傳感器，和/或作方位角檢測(cè)的傳感器，該運(yùn)動(dòng)軌跡的初始位置設(shè)置為操作棒初始狀態(tài)下在以顯示屏幕所在平面為基準(zhǔn)的參照系中的相對(duì)位置。

4.如權(quán)利要求1所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

還包括：定位輔助裝置，用于實(shí)時(shí)感知操作棒相對(duì)于感應(yīng)屏幕的三維位置，并將感知到的三維位置的信息發(fā)送給所述第一位置確定單元。

5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

所述第一位置確定單元根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的操作棒接觸部的三維位置信息確定操作棒接觸部的三維位置，包括：至少在所述操作棒不碰觸所述感應(yīng)屏幕時(shí)，根據(jù)接收的操作棒接觸部的三維坐標(biāo)信息得到所述操作棒接觸部的三維位置；或者，根據(jù)接收的操作棒上另一部位的三維坐標(biāo)信息、操作棒的方位角信息及接觸部到該另一部位的固有距離計(jì)算得到所述操作棒接觸部的三維位置。

6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

所述交互控制裝置還包括：實(shí)際碰觸檢測(cè)單元，用于在檢測(cè)到操作棒碰觸屏幕后，將檢測(cè)到的碰觸位置通知第一位置確定單元；

所述第一位置確定單元根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的操作棒接觸部的三維位置信息確定操作棒接觸部的三維位置，包括：在所述操作棒碰觸所述感應(yīng)屏幕時(shí)，根據(jù)操作棒頭部的縮進(jìn)長(zhǎng)度、操作棒的方位角及操作棒與感應(yīng)屏幕的碰觸位置計(jì)算得到所述操作棒接觸部的三維位置。

7.如權(quán)利要求6所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

所述第一位置確定單元計(jì)算所述操作棒接觸部的三維位置使用的所述操作棒頭部的縮進(jìn)長(zhǎng)度，是根據(jù)操作棒或定位輔助裝置發(fā)送的該操作棒的三維位置和姿態(tài)的信息確定操作棒接觸部的深度和操作棒與感應(yīng)屏幕的夾角，然后計(jì)算得到所述操作棒頭部的縮進(jìn)長(zhǎng)度。

8.如權(quán)利要求1所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

所述視差調(diào)整單元通過對(duì)被操作單元的立體圖像的視差調(diào)整，模擬被操作單元被按壓時(shí)的深度變化，包括：將實(shí)時(shí)獲取的操作棒接觸部相對(duì)于屏幕的深度作為被操作單元表面的深度，并根據(jù)該深度來調(diào)整被操作單元在立體圖像上的視差。

9.如權(quán)利要求1所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

所述虛擬碰觸檢測(cè)單元在判斷操作棒碰觸到被操作單元之后，還根據(jù)被操作單元表面的深度變化，判斷操作棒是否完成了對(duì)被操作單元的點(diǎn)擊操作，如是，則生成對(duì)該被操作單元的點(diǎn)擊命令。

10.如權(quán)利要求1所述的立體交互系統(tǒng)，其特征在于：

所述操作棒包括：

力反饋單元，用于根據(jù)所述通信單元接收的力反饋指令，執(zhí)行模擬力反饋的動(dòng)作；

通信單元，用于實(shí)現(xiàn)操作棒與被操作設(shè)備之間的信息交互；

所述虛擬碰觸檢測(cè)單元實(shí)時(shí)判斷操作棒碰觸到被操作單元時(shí)，還通過所述通信裝置向所述操作棒發(fā)送力反饋指令。