CN101393696A - 仿真电子画板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机应用领域，是一种仿真电子画板。它包括重叠安装在一起的触摸单元和显示单元，触摸单元连接到数据采集电路，显示单元连接到显示输出电路，触摸单元具有与显示单元相匹配的像素值，并在触摸单元的像素与显示单元的像素之间建立对应关系；中央处理单元通过与触摸单元连接的数据采集电路扫描触摸单元每一像素的触摸数值，并将该触摸数值转换成显示数值输出到显示单元的对应像素上。它能够准确地再现笔触变化，与采用传统画笔和画布作画的感觉非常相似，可以最大程度地替代传统作画工具。

Description

仿真电子画板

技术领域

本发明涉及计算机应用领域，是一种能够在电子屏幕上精确模仿笔触变化、在不需要过多改变作画习惯和调整作画手感的情况下，可以替代传统绘画工具的仿真电子画板。

背景技术

随着电子计算机技术的发展，电子模拟训练器的应用越来越广泛，汽车驾驶、飞机驾驶，甚至大型生产流水线的操作都可以利用计算机模拟训练。但由于缺少的仿真电子画板，对于绘画的基本技能训练，还是要依托非电子的传统方式和工具。

现有的电子画板，其绘画习惯、绘画手感，与传统的绘画有很大的差距，这个差距限制了现有电子画板的应用范畴，这个差距主要体现在：不论画者想表达的是什么质感的线条或色块，所使用的画笔的形状都是一样的，是事先预置好的形状，无论笔头与电子画板之间的接触面积如何变化，显示出来的笔画是固定不变的。屏幕显示出的轨迹虽然粗细可调，但接触面积和屏幕轨迹之间不完全一致，细笔画粗线的情况，让画者很难将这种作画方式与传统方式等同起来。也就是说，屏幕显示出的笔画轨迹的粗细并不决定于实际笔触的变化，而是决定于电脑软件中预置的画笔的形状。这样的电子画板无法准确表现实际画笔的笔触变化，使用者在从传统作画工具转向使用电子画板的时候，存在一个对作画习惯和手感的适应期。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在电子屏幕上精确模仿笔触变化的仿真电子画板。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明所述的仿真电子画板包括重叠安装在一起的触摸单元和显示单元，触摸单元连接到数据采集电路，显示单元连接到显示输出电路，数据采集电路和显示输出电路之间带有中央处理单元，其特征在于：触摸单元具有与显示单元相匹配的像素值，并在触摸单元的像素与显示单元的像素之间建立对应关系；中央处理单元通过与触摸单元连接的数据采集电路扫描触摸单元每一像素的触摸数值，并将该触摸数值转换成显示数值输出到显示单元的对应像素上。

中央处理单元在扫描触摸单元的时候通过多点触控的方法扫描触摸单元上是否受到触压。

触摸单元每一像素的触摸数值至少包括是否受到触压以及所受压力的大小两个参数，中央处理单元根据是否受到触压这一参数决定在显示单元的对应像素上是否显色，同时根据所受压力的大小这一参数决定显示色彩的深浅。

采用上述技术方案后，该仿真电子画板能够准确地再现画笔的宽度、用笔的力度等笔触变化，与采用传统画笔和画布作画的感觉非常相似，不存在较长的适应期就可以迅速取代传统作画工具。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是触摸单元和显示单元的局部放大示意图。

具体实施方式

本发明所述的仿真电子画板包括重叠安装在一起的触摸单元1和显示单元2，触摸单元1连接到数据采集电路3，显示单元2连接到显示输出电路4，数据采集电路3和显示输出电路4之间带有中央处理单元5。触摸单元1其实就是一块透明的触摸板，当它受到物体触压的时候，会产生一定的信号变化。目前现有的触摸板根据其工作原理可以分为表面声波触摸屏、电阻压力触摸屏、红外触摸屏、电容感应原理触摸屏等四种。这四种触摸板各有特点，在本发明中都可以使用，在此不再赘述。

本发明的技术关键在于采用以像素为单位的触摸扫描和显像技术。如图2所示，触摸单元1具有与显示单元2相匹配的像素值，并在触摸单元1的像素与显示单元2的像素之间建立对应关系；中央处理单元5通过与触摸单元1连接的数据采集电路3扫描触摸单元每一像素的触摸数值，并将该触摸数值转换成显示数值输出到显示单元2的对应像素上。例如，在触摸单元1上画笔划过线条轨迹A的时候，依次扫过触摸像素8，即图中带有填充图案的四个圆形像素点，经过中央处理单元的处理以后，与这四个触摸像素8对应的显示单元2上的显示像素9——图中带有填充图案的四个三角形像素——就会被点亮，从而显示出线条B的样子。当然，图中的触摸像素8和显示像素9实际上是重合在一起的，线条轨迹A和线条B也应该是重合的。这种以像素为单位的触摸扫描和显像能够精确地显示画笔的宽度、下笔的力度、笔触时间等笔触的变化，达到与普通绘画工具近似的效果。

中央处理单元5在扫描触摸单元1的时候通过多点触控的方法扫描触摸单元上是否受到触压。这里所说的多点触控技术是指触摸单元上同时有两个以上分离的像素受到触压时的扫描技术。关于多点触控技术已有公知技术可以采用，如中国专利200710117751.1“一种识别红外触摸屏上多个触摸点的方法”。

触摸单元1每一像素的触摸数值至少包括是否受到触压以及所受压力的大小两个参数，中央处理单元5根据是否受到触压这一参数决定在显示单元2的对应像素上是否显色，同时根据所受压力的大小这一参数决定显示色彩的深浅。一般来说，是否受到触压只有“是”或“否”两种情况，如果中央处理单元5接收到“是”信号，则在显示单元2的对应像素上显色；如果中央处理单元5接收到“否”信号，则在显示单元2的对应像素上不显色，即保持底色不变。对于所受压力的大小这个参数，则可以根据需要设置若干级，例如可以将最大的压力设置为128级，其他压力的大小分别对应128以内的2级别，相应地，将颜色的深浅也设置成128级，使同级别的压力对应同级别的颜色深度。这样就可以很准确地模拟画笔在画纸上的力度变化。同时也可以模拟毛笔等软性画笔的笔锋中央和周边的色调变化。

触摸单元1每一像素的触摸数值还可以包含笔触时间参数，即计算画笔在某一像素上停留的时间，以此来决定在显示单元2上以对应的显像像素为中心向外扩散的程度。这样可以很好的模拟毛笔在宣纸上做画的时候，墨水在纸上扩散的情况。

与仿真电子画板配套使用的，是一组大小规格不等的画笔，其形状与材质均参照传统的油画笔和毛笔，依画种进行选择，笔毛的材质与软硬度，既要做到能给予屏幕精确的触压，又不会对屏幕造成损伤。根据不同画笔预设不同的技术数据，存储起来，需要的时候调用。通过软件的调试，可对所画线条、色块的质感进行预选，分别可以模拟油画、水彩、水粉、中国画、书法等不同画种。

在屏幕的某个区域，设定为调色板区，可以依个人习惯选用RGB滑块、色轮、以及模拟传统调色盘等选色方式。当选用调色盘方式时，画者更可以完全移植传统作画习惯和感觉。

Claims (3)

1、仿真电子画板，包括重叠安装在一起的触摸单元(1)和显示单元(2)，触摸单元(1)连接到数据采集电路(3)，显示单元(2)连接到显示输出电路(4)，数据采集电路(3)和显示输出电路(4)之间带有中央处理单元(5)，其特征在于：触摸单元(1)具有与显示单元(2)相匹配的像素值，并在触摸单元(1)的像素与显示单元(2)的像素之间建立对应关系；中央处理单元(5)通过与触摸单元(1)连接的数据采集电路(3)扫描触摸单元每一像素的触摸数值，并将该触摸数值转换成显示数值输出到显示单元(2)的对应像素上。

2、根据权利要求1所述的仿真电子画板，其特征在于：中央处理单元(5)在扫描触摸单元(1)的时候通过多点触控的方法扫描触摸单元上是否受到触压。

3、根据权利要求1或所述的仿真电子画板，其特征在于：触摸单元(1)每一像素的触摸数值至少包括是否受到触压以及所受压力的大小两个参数，中央处理单元(5)根据是否受到触压这一参数决定在显示单元(2)的对应像素上是否显色，同时根据所受压力的大小这一参数决定显示色彩的深浅。

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