CN101978416A - 三维用户界面以及控制该三维用户界面的方法 - Google Patents

三维用户界面以及控制该三维用户界面的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种便携式通信装置(30)，该便携式通信装置(30)包括：显示单元，其能够显示输入按键(32)的3D建模的图像；以及图像控制单元，其用于控制并提供所述图像。此外，检测器单元设置在所述便携式通信装置上，用于收集关于周围光线条件的数据。所述图像控制单元被设置为基于所收集的数据进行三维图像的建模，以通过产生与3D建模的按键有关的阴影使得所述三维图像在所述周围光线条件下显得自然。

Description

三维用户界面以及控制该三维用户界面的方法
技术领域
本发明涉及便携式通信装置的领域，更具体地，涉及包括用于以三维(3D)的方式显示图像的显示单元的便携式通信装置。此外，本发明涉及用于控制在便携式通信装置的显示单元中三维图像的外观的方法。
背景技术
像移动电话的便携式通信装置可以提供人机界面(MMI：Man-Machine-Interface)，例如传统的TFT显示器、立体显示器或任何其它类型的显示装置。现今这些显示器通常显示平面图像，但是，对到显示器的输出进行建模以使得用户作为3D图像来体验该图像变得越来越普遍。
几年内，3D建模的图像将很可能在移动电话中普及，使得用户可以三维的方式看见或体验图像，因而这可能给电话增加特性，尤其是关于提高图像的逼真度。
然而，现今用户如何体验3D图像的外观仍然存在难题。进行在具有恒定的周围光线条件的环境中看起来自然的3D图像的建模是容易的。但是，在实际中很少有这样的情形。因此，当光线条件例如在室内变化时，目前的3D图像显得不自然。用户对于为何3D图像看起来有些奇怪全然不知，但是感觉到有点儿不对劲。这个的原因是电话的物理按键的阴影以及3D建模的图像不总一致。这使得3D图像显得不自然。
发明内容
本发明致力于解决3D图像显得不自然的问题。
本发明的一个目的是提供一种便携式通信装置，该便携式通信装置与目前可行的方式相比对于MMI具有提高的特性。
根据本发明的第一方面，通过一种便携式通信装置来实现该目的，该便携式通信装置包括：
显示单元，其能够显示3D建模的图像；
图像控制单元(22)，其用于控制并提供所述图像；
检测器单元(18)，其设置在所述便携式通信装置(2)上，用于收集关于周围光线条件的数据，其中，
所述图像控制单元(22)被设置为进行三维图像的建模，使得三维图像在所述周围光线条件下显得自然。
本发明的第二方面致力于一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括第一方面的特征，其中，所述检测器单元是具有广角镜头的照相机。
本发明的第三方面致力于一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括第二方面的特征，其中所述检测器单元是低分辨率照相机。
本发明的第四方面致力于一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括前面任何一个方面的特征，其中，所述检测器单元被设置为碗形并且位于与所述显示单元相同的平面内。
本发明的第五方面致力于一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括前面任何一个方面的特征，其中，所述检测器单元18具有至少90°的广角范围，优选地是至少160°。
本发明的第六方面致力于一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括前面任何一个方面的特征，其中，所述检测器单元被配置为检测颜色变化。
本发明的第七方面致力于一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括前面任何一个方面的特征，其中，所述检测器单元连接至图像处理单元，并被设置为生成周围光线条件的映像(map)。
本发明的第八方面致力于一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括第七方面的特征，其中，所述图像处理单元被设置并连接至图像控制单元，用于向图像控制单元提供周围光线条件的映像。
本发明的第九方面致力于一种便携式通信装置，该便携式通信装置包括前面任何一个方面的特征，还包括背光控制器，该背光控制器被设置并连接至图像处理单元，使得背光控制器能够响应于周围光线条件的映像来控制背光。
本发明的第十方面致力于一种控制便携式通信装置的显示单元中的三维图像的外观的方法，该方法包括以下步骤：
在相对于显示单元的平面至少90°的广角范围内收集关于周围光线条件的数据；
将所收集的数据处理为周围光线条件的映像；
响应于周围光线的映像进行三维图像的建模；
在显示单元上显示所建模的三维图像。
本发明的第十一方面致力于一种控制便携式通信装置的显示单元中的三维图像的外观的方法，该方法包括第十方面的特征，该方法还包括以下步骤：
响应于周围光线的映像来控制背光控制器(24)。
本发明具有许多优点。例如，可以进行显得自然的3D图像的建模，并且在3D建模的图像和电话的物理按键之间不再有任何外观上的差别。此外，检测器单元的输出不仅可以用于控制3D图像，而且可以由背光控制器使用，以增强电池节能。
应强调的是，当在本说明书中使用术语“包括(comprises/comprising)”时，是用来指定所提到的特征、整体、步骤或组件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、组件或其组合的存在或添加。
附图说明
下面将关于附图更详细地描述本发明，其中：
图1示意性地示出了根据本发明实施方式的移动电话形式的具有3D显示的便携式通信装置的正视图；
图2示意性地示出了图1中例示的移动电话的相关部分的简化框图；
图3示出了在不同周围光线条件下移动电话的正面的两个视图。
具体实施方式
下面将关于移动电话描述根据本发明的便携式通信装置，该移动电话是本发明的优选变型。然而，该便携式通信装置也可以是其它类型的设备，像无绳电话、通信模块、PDA或笔记本电脑或通过无线电波进行通信的任何其它类型的便携式设备。
图1示意性地示出了根据本发明实施方式的移动电话2的正视图。电话2包括输入/输出设备，诸如，设置在显示器12下面的键盘上的多个按键10、扬声器14以及麦克风16。对于便携式通信装置，这些都是公知的特征，并且是由本领域技术人员所熟知的，因此不详细描述。
然而，显示器12是具有输出3D建模的图像的能力的显示器。该显示器可以是任何合适的显示器，包括具有在所显示的图像中提供深度感的3D功能的增强立体显示器或者还包括传统的TFT显示器。从而，在不脱离本发明范围的情况下，包括偏振眼镜等以提供3D功能的显示器也是可行的。由于这种技术或其它3D图像转换技术对于本领域技术人员是熟知的，所以在此将不给出其更详细的描述。应理解的是，本发明不依赖于所使用的显示器的类型，只要3D建模的图像能在该显示器上显示即可。
图1中所描述的电话2还设置有检测器单元18。检测器单元18被设置用于收集关于电话2周围的周围光线条件的数据。检测器单元18优选地是光传感器，能够映射周围的光线。在本发明的优选实施方式中，光传感器18是具有广角镜头的简单的低分辨率照相机。该角度应该相对于显示器12的平面在垂直与水平方向上接近180°。在本发明的优选实施方式中，广角优选地为至少160°。然而，也可以使用至少90°的角度，但是当然这将影响3D建模的图像的质量。在本说明书的上下文中，应理解的是低分辨率表示128×128像素或更小的分辨率。然而，使用任何能够收集周围光线的数据的照相机或光传感器是在本发明的范围内的。优选低分辨率照相机的原因是它具有成本效率，而不会明显地影响3D建模的图像的质量。
物理地，光传感器18被设置在电话2的正面并位于与显示器12相同平面内。在优选实施方式中，光传感器18以与人眼功能相似的方式被设置为碗形。然而，如何设置光传感器或其外形如何并不重要，只要光传感器能够相对于显示器12的平面在至少90°(优选地至少160°)的范围内收集周围光线的数据即可。从而，重要的是该传感器可以在宽的光强度范围内收集数据。在优选实施方式中，光传感器18也能够检测颜色变化。
现在参照图2，其示意性地示出了根据一个实施方式的图1中例示的电话的与本发明有关的内部部件的简化框图。因此，因为诸如信号处理部件等的不直接涉及本发明的传统部件及其功能被认为对于诸如移动电话2的便携式通信装置的领域中的技术人员是熟知的，所以为了更好地理解本发明，在附图中省略了这些部件。
在该实施方式中，电话2包括用于显示3D建模的图像的显示单元12。显示单元12通常是本身已知的传统TFT显示器、立体显示器等。
此外，该电话包括图像处理单元20，该图像处理单元20连接至检测器单元18并被设置为产生周围光线条件26的映像。从而，检测器单元18的输出被馈送至图像处理单元20。当在图像处理单元20处接收到来自检测器单元18的输出信号时，对该输出信号进行处理并分析以产生电话2的周围光线条件的映像。应理解的是，词语“映像”的含义在本发明的上下文中被广义地解释并且包括识别周围光线条件的任何表示。从而，该映像识别电话2周围的所有主要的光源。在本发明的优选实施方式中，该映像也能够识别光源的不同颜色。在本发明的其中使用低分辨率照相机作为检测器单元18的另一优选实施方式中，可以使用图像本身作为周围光线条件的映像。
图2还示出了图像控制单元22，其输入被连接至图像处理单元20的输出。图像控制单元22对到显示器12的输出(即，例如按钮、滚动条、旋钮以及类似的特征)进行3D建模。当进行3D图像的建模时，图像控制单元22使用周围光线条件的映像来照亮特征，使得它们的外观看起来像被真实的光线所照亮。从而，来自按键10的阴影将与用户所体验的3D建模的特征的阴影相一致。
因为当显示器处于有效模式时，检测器单元18将连续地更新周围光线数据，所以当用户旋转电话2时，3D建模图像将根据周围光线的改变而转换外观。如果如上提及的，当进行3D图像的建模时，使用图像本身，则它可以被用于环境映像，从而能够进行其中反映了环境的3D图像的建模。
图2还包括本身是已知的背光控制器24。在本发明的优选实施方式中，来自检测器单元18的输出以及由此来自图像处理单元20的输出不仅用于进行3D图像的建模，而且用作背光控制器24的输入数据。通过使用该输入数据，可以用更好的方式控制背光，并且可以节省电池。
图像处理单元20通常包括：处理器，其执行程序以产生映像；以及存储器，其由该处理器访问(reference)。该处理器可以是特殊的专用处理器，或者是用于电话中其它用途的例如微处理器的处理器。而且图像控制单元22包括存储器以及用于执行3D图像的建模的程序的处理器。在该情况中该处理器同样可以是专用处理器或者用于电话中其它用途的处理器。
图3示出了利用根据本发明的3D建模的具有不同周围光线条件的两个电话看起来的样子。这些电话的显示器示出了凹凸贴图(bump mapped)的石头纹理30以及两个具有浮雕标签(embossed label)的软键32。对于图3左侧的电话，周围光线来自左上方，从而可以在软键的底部并且靠右侧看见光的阴影。对于图3右侧的电话，周围光线来自右下方。因此，可以在软键的顶部并且靠左侧看见右侧手机的软键的阴影。
除上面所公开的之外，根据本发明的便携式通信装置可以以多种方式改变。例如，可以利用已经在电话正面设置的照相机，例如用于进行视频电话会话的照相机，而不是利用专用的检测器单元。然而，重要的是要记得这种照相机需要具有至少90°范围的广角镜头。还应理解的是，即使通过具有特定特征的优选实施方式描述了本发明，对于本领域技术人员显而易见的是，一个实施方式中的单个特征可以与其它实施方式或其它实施方式中的其它单个特征组合。

Claims (11)

1.一种便携式通信装置(2)，该便携式通信装置(2)包括：
显示单元(12)，其能够显示3D建模的图像；
图像控制单元(22)，其用于控制并提供所述图像；
该便携式通信装置(2)的特征在于，检测器单元(18)设置在所述便携式通信装置(2)上，用于收集关于周围光线条件的数据，并且
所述图像控制单元(22)被设置为进行三维图像的建模，使得所述三维图像在所述周围光线条件下显得自然。
2.根据权利要求1所述的便携式通信装置(2)，其中，所述检测器单元(18)是具有广角镜头的照相机。
3.根据权利要求2所述的便携式通信装置(2)，其中，所述检测器单元(18)是低分辨率照相机。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的便携式通信装置(2)，其中，所述检测器单元(18)被设置为碗形并位于与所述显示单元(12)相同的平面内。
5.根据前面任一权利要求所述的便携式通信装置(2)，其中，所述检测器单元(18)具有至少90°的广角范围，优选地具有至少160°的广角范围。
6.根据前面任一权利要求所述的便携式通信装置(2)，其中，所述检测器装置(18)被设置为检测颜色变化。
7.根据前面任一权利要求所述的便携式通信装置(2)，其中，所述检测器单元(18)被连接至图像处理单元(20)，并被设置为生成所述周围光线条件的映像。
8.根据权利要求7所述的便携式通信装置(2)，其中，所述图像处理单元(20)被设置为连接至所述图像控制单元(22)，用于向所述图像控制单元(22)提供周围光线条件的映像。
9.根据前面任一权利要求所述的便携式通信装置(2)，该便携式通信装置(2)还包括背光控制器(24)，该背光控制器被设置并连接至图像处理单元(20)，使得所述背光控制器(24)能够响应于周围光线条件的映像来控制背光。
10.一种控制便携式通信装置(2)的显示单元(12)中的三维图像的外观的方法，该方法包括以下步骤：
在相对于所述显示单元(12)的平面至少90°的广角范围内收集关于周围光线条件的数据；
将所收集的数据处理为周围光线条件的映像；
响应于所述周围光线的映像来进行所述三维图像的建模；
在所述显示单元(12)上显示所建模的三维图像。
11.根据权利要求10所述的控制三维图像的外观的方法，该方法还包括以下步骤：
响应所述周围光线的映像来控制背光控制器(24)。
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