[發明專利]一種觸感虛擬畫筆及畫圖方法

有效

• 申請號: 201810696557.1
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN110658908B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 孫其民;李煒
• 申請（專利權）人: 深圳市掌網科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0354;G06T19/20
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

一種觸感虛擬畫筆及畫圖方法；所述觸感虛擬畫筆，包括：虛擬圖像顯示單元(100)，用于顯示虛擬現實場景；現實筆(210)，包括具有磁性體的按鍵(211)；畫筆單元(200)，用于感應使用者按壓現實筆(210)上的按鍵(211)時的按壓作用力并產生相應受力電信號，再通過受力電信號依靠電流磁效應改變感應磁場，以使處于感應磁場中的磁性體產生對使用者的對應筆觸作用力；控制單元(300)，用于在虛擬現實場景中顯示與現實筆(210)對應的虛擬筆及其所繪制的圖形，并根據受力電信號對應調整虛擬筆所繪制圖形的線寬。本發明的觸感虛擬畫筆及畫圖方法設計巧妙，實用性強。

技術領域

本發明涉及虛擬現實領域，尤其涉及一種觸感虛擬畫筆及畫圖方法。

背景技術

虛擬現實(Virtual?Reality)技術，簡稱VR技術，也稱靈境技術或人工環境，是利用電腦模擬產生一個三度空間的虛擬現實世界，同時給使用者提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。使用者進行位置移動時，電腦可以同步進行復雜的運算，將精確的3D世界影像傳回產生臨場感。在VR技術所構建的虛擬現實世界中，使用者所看到的場景和人物全是虛擬的；VR技術僅是把人的意識代入一個虛擬的世界中。

傳統的畫圖方法是通過工具筆(如鋼筆、毛筆、鉛筆等)在介質(如紙、布等)上通過接觸方式實現；在畫圖過程中，握筆者會通過工具筆對介質施以作用力，與此同時，握筆者又會感受到工具筆所傳回的對應反作用力。優秀的書畫者通過把握筆觸感來進行個性化創作。現有的VR類畫筆通常在空中進行作畫，作畫時不會接觸到任何實體介質，這樣，書畫者就無法感受到筆觸感，難以呈現書法繪畫中硬筆、軟筆對于輕重力度、運筆的快慢節奏的掌握。

發明內容

本發明針對上述技術問題，提出了一種觸感虛擬畫筆及畫圖方法。

本發明所提出的技術方案是：

本發明提出了一種觸感虛擬畫筆，包括：

虛擬圖像顯示單元，用于顯示虛擬現實場景；

現實筆，包括具有磁性體的；

畫筆單元，用于感應使用者按壓現實筆上的時的按壓作用力并產生相應受力電信號，再通過受力電信號依靠電流磁效應改變感應磁場，以使處于感應磁場中的磁性體產生對使用者的對應筆觸作用力；

虛擬作畫單元，包括顯示于虛擬現實場景中并與現實筆對應的虛擬筆；

控制單元，分別與虛擬圖像顯示單元和畫筆單元通信連接，用于在虛擬現實場景中控制虛擬圖像顯示單元顯示虛擬筆及其所繪制的圖形，并根據受力電信號對應調整虛擬筆所繪制圖形的線寬。

本發明上述的觸感虛擬畫筆中，虛擬作畫單元還包括顯示于虛擬現實場景中的虛擬畫布；控制單元用于在虛擬現實場景中控制虛擬圖像顯示單元顯示虛擬畫布；畫筆單元還包括用于獲取現實筆的姿態信息和運動軌跡信息的定位模塊；

控制單元，用于根據姿態信息和運動軌跡信息控制虛擬筆運動，并根據虛擬筆與虛擬畫布的相對位置確定虛擬筆繪制于虛擬畫布上的圖形的對應線寬范圍，然后根據受力電信號在該對應線寬范圍內對虛擬筆所繪制圖形的線寬進行對應調整。

本發明上述的觸感虛擬畫筆中，畫筆單元包括用于感應使用者按壓時的按壓作用力的力傳感器；該力傳感器采用壓阻式傳感器或電容式壓力傳感器。

本發明上述的觸感虛擬畫筆中，畫筆單元還包括用于根據力傳感器所感應的按壓作用力以及虛擬筆相對于虛擬畫布運動的方向產生相應受力電信號，并通過受力電信號依靠電流磁效應改變感應磁場的感應模塊；