CN102591555A - 模拟三维操作介面的方法与系统 - Google Patents

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CN102591555A CN2011100254199A CN201110025419A CN102591555A CN 102591555 A CN102591555 A CN 102591555A CN 2011100254199 A CN2011100254199 A CN 2011100254199A CN 201110025419 A CN201110025419 A CN 201110025419A CN 102591555 A CN102591555 A CN 102591555A
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翁明哲
徐维凌
黄昱仁
邓佩芬
陈俊丞
陈禧冠
王弘典
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Abstract

一种模拟三维操作介面的方法与系统。在此方法中，定义一分隔线以将屏幕显示画面区分为第一与第二区域。定义一单元网格的尺寸大小，以分别在第一区域及第二区域建立第一网格平面及第二网格平面。以单元网格为基本单位定义物件的物件尺寸大小及初始网格坐标，其中初始网格坐标位于第一或第二网格平面。在由第一与第二网格平面构成的模拟三维网格空间中，根据初始网格坐标与物件尺寸大小，以显示物件于模拟立体空间。

Description

模拟三维操作介面的方法与系统
技术领域
本发明是有关于一种电子装置的操作介面，且特别是有关于一种模拟三维操作介面的方法与系统。
背景技术
科技的演进使电子装置厂商在开发产品之际，不再只着重于硬件组件的效能改善，对于软件方面的设计也开始投注更多的心力。不难想见，使用者介面是否易于操作将会直接影响使用者操作电子装置时的观感。因此，市面上也有越来越多关于使用者介面的设计改良，以期能提供使用者较佳的操作感受。
以智能型手机为例，早期的智能型手机是以类似计算机系统桌面的设计来配置其桌面外观，然而目前已演变为可由使用者依喜好将各种介面工具集(widget)拖曳至屏幕，并自行安排介面工具集的摆放位置，进而创造个人专属的个人化使用者介面。详言之，介面工具集是一种特制化的微型程序，其具有小巧且容易部署的特性，并能提供特定的简单功能。
介面工具集的通用与流行加深使用者与电子装置互动时的便利性，并且让使用者能打造属于个人的使用者介面。然而在现行的电子装置产品中，为了降低系统运算负担，厂商多半设计的是二维操作介面，介面工具集的图标设计也局限于二维图案。
实务上如需有三维显示多半是利用模拟方式，例如美国专利公开20080307360案揭露一种三维显示使用者操作介面，该公开案的技术主要是在模拟的侧墙(side wall or side surface)上可容置操作指标(icon)。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种模拟三维操作介面的方法，用以在电子装置的操作介面上模拟三维空间的效果。
本发明提供一种模拟三维操作介面的系统，用以在电子装置上模拟具立体物件的三维操作空间。
本发明提出一种模拟三维操作介面的方法，用于具有屏幕的电子装置，此方法包括在屏幕的显示画面定义分隔线，以将显示画面区分为第一区域与第二区域。定义单元网格的尺寸大小且分别在第一区域与第二区域建立第一网格平面及第二网格平面。此方法还包括以单元网格为基本单位定义一物件的物件尺寸大小及初始网格坐标。其中，物件尺寸大小的判断根据物件投影于第一网格平面或第二网格平面的投影量，且初始网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面。在由第一网格平面与第二网格平面构成的模拟三维网格空间中，根据初始网格坐标及物件尺寸大小规划一模拟立体空间以显示物件。
在本发明的一实施例中，其中根据初始网格坐标及物件尺寸大小规划模拟立体空间以显示物件的步骤包括利用分隔线判断初始网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面。当初始网格坐标位于第一网格平面时，令模拟立体空间坐落于第一网格平面。当初始网格坐标位于第二网格平面时，令模拟立体空间坐落于第二网格平面。
在本发明的一实施例中，其中在规划模拟立体空间以显示物件的步骤之后，此模拟三维操作介面的方法更包括接收关于物件的移动指令。令物件根据移动指令而在模拟三维网格空间中对齐第一网格平面或第二网格平面上的网格移动。
在本发明的一实施例中，其中令物件根据移动指令而在模拟三维网格空间中对齐第一网格平面或第二网格平面上的网格移动的步骤包括根据初始网格坐标与移动指令所对应的位移量决定一当前网格坐标，其中位移量是以单元网格为单位。利用分隔线判断当前网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面。根据当前网格坐标与物件尺寸大小规划一当前立体空间以显示物件。其中，在当前网格坐标位于第一网格平面时，令当前立体空间坐落于第一网格平面，而在当前网格坐标位于第二网格平面时，令当前立体空间坐落于第二网格平面。
在本发明的一实施例中，其中根据当前网格坐标及物件尺寸大小规划当前立体空间以显示物件的步骤更包括若当前网格坐标与初始网格坐标位于第一网格平面及第二网格平面中不同的网络平面，则在显示物件时改变物件的外观。
在本发明的一实施例中，其中根据当前网格坐标与物件尺寸大小规划当前立体空间以显示物件的步骤更包括若在模拟三维网格空间中存在其它物件显示于当前立体空间，则依据当前立体空间规划一备用立体空间，并将物件显示于备用立体空间。
在本发明的一实施例中，其中物件为一介面工具集(widget)的图标(icon)或一应用程序的快捷方式。
从另一观点来看，本发明提出一种模拟三维操作介面的系统，包括空间规划模块以及物件绘制模块。空间规划模块用以在屏幕的显示画面定义一分隔线，以将显示画面区分为第一区域与第二区域，并定义单元网格的尺寸大小以分别在第一区域与第二区域建立第一网格平面及第二网格平面，并令第一网格平面与第二网格平面构成一模拟三维网格空间。物件绘制模块耦接空间规划模块，物件绘制模块以单元网格为基本单位定义物件的物件尺寸大小及初始网格坐标。而初始网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面。物件绘制模块还用以在模拟三维网格空间中，根据初始网格坐标及物件尺寸大小规划一模拟立体空间以显示物件。
在本发明的一实施例中，其中物件绘制模块利用分隔线判断初始网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面。当初始网格坐标位于第一网格平面时，物件绘制模块令模拟立体空间坐落于第一网格平面，而当初始网格坐标位于第二网格平面时，物件绘制模块令模拟立体空间坐落于第二网格平面。
在本发明的一实施例中，其中物件绘制模块在接收关于物件的移动指令时，令物件根据移动指令而在模拟三维网格空间中对齐第一网格平面或第二网格平面上的网格移动。
在本发明的一实施例中，其中物件绘制模块根据初始网格坐标与移动指令所对应的位移量决定一当前网格坐标。其中位移量是以单元网格为单位。物件绘制模块利用分隔线判断当前网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面，以及根据当前网格坐标与物件尺寸大小规划当前立体空间以显示物件。其中在当前网格坐标位于第一网格平面时，物件绘制模块令当前立体空间坐落于第一网格平面，而在当前网格坐标位于第二网格平面时，物件绘制模块令当前立体空间坐落于第二网格平面。
在本发明的一实施例中，其中物件绘制模块在当前网格坐标与初始网格坐标位于第一网格平面及第二网格平面中不同的网络平面时，改变所显示的物件的外观。
在本发明的一实施例中，其中若在模拟三维网格空间中存在其它物件显示于当前立体空间，物件绘制模块依据当前立体空间规划一备用立体空间，并将物件显示于备用立体空间。
在本发明的一实施例中，其中物件为介面工具集的图标或应用程序的快捷方式。
基于上述，本发明利用两个网格平面定义出一模拟三维网格空间，并且让用以表示介面工具集或应用程序的物件在三维网格空间中具有厚度。如此一来，当使用者在模拟三维网格空间中移动物件时，便能使物件对齐网格移动且不与其它物件重叠，进而感受在三维环境下进行操作的效果。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例所绘示的模拟三维操作介面的系统的方块图。
图2是依照本发明的一实施例所绘示的模拟三维操作介面的方法的流程图。
图3是依照本发明的一实施例所绘示的在屏幕的显示画面上建立第一网格平面与第二网格平面的示意图。
图4、图5是依照本发明的一实施例所绘示的物件显示于第一网格平面与第二网格平面的示意图。
图6是依照本发明的一实施例所绘示的移动物件的流程图。
图7、图8是依照本发明的另一实施例所绘示的物件显示于第一网格平面与第二网格平面的示意图。
符号说明
100：模拟三维操作介面的系统        110：空间规划模块
120：物件绘制模块
S210～S250：本发明的一实施例所述的模拟三维操作介面的方法的各步骤
300：屏幕画面                      310：分隔线
32：第一区域                       34：第二区域
36：第一网格平面                   38：第二网格平面
40、70：物件
S610～S640：本发明的一实施例所述的移动物件的各步骤
71：支架
具体实施方式
图1是依照本发明的一实施例所绘示的模拟三维操作介面的系统的方块图。请参阅图1，模拟三维操作介面的系统100包括相互耦接的空间规划模块110与物件绘制模块120。在本实施例中，模拟三维操作介面的系统100可配置在手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、智能型手机(smartphone)、平板计算机(Tablet PC)、或电子书等各种具备屏幕的行动电子装置之中。
空间规划模块110用以在屏幕的显示画面中建立一模拟三维网格空间。而物件绘制模块120则用以将能执行于电子装置的各种介面工具集(widget)图标(icon)或应用程序的快捷方式显现为该模拟三维网格空间中的立体物件，并且让使用者可以在模拟三维网格空间中对物件进行移动操作。在本实施例中，空间规划模块110与物件绘制模块120可利用程序代码指令、硬件组件，或程序代码指令及硬件组件的组合来实作。
为了进一步说明模拟三维操作介面的系统100的详细运作方式，以下特举另一实施例来对本发明进行说明。图2是依照本发明的一实施例所绘示的模拟三维操作介面的方法的流程图。请同时参阅图1与图2。
首先在步骤S210中，空间规划模块110在屏幕的显示画面定义一分隔线，进而将显示画面区分为第一区域与第二区域。接着如步骤S220所示，空间规划模块110定义单元网格的尺寸大小且分别在第一区域与第二区域建立第一网格平面及第二网格平面。
图3是依照本发明的一实施例所绘示的在屏幕的显示画面上建立第一网格平面与第二网格平面的示意图。请参阅图3，在屏幕画面300中，空间规划模块110利用所定义的分隔线310将屏幕画面300分为第一区域32与第二区域34。在本实施例中分隔线310为屏幕画面300中的一条水平线，但本发明并不局限于此。在其它实施例中，分隔线也可以是屏幕画面中的任意斜线。
此外，空间规划模块110根据单元网格的尺寸大小而分别在第一区域32与第二区域34中划分出6×4个网格，进而在第一区域32建立出大小为6×4的第一网格平面36，并在第二区域34建立出大小为6×4的第二网格平面38。第一网格平面36与第二网格平面38即构成一模拟三维网格空间。其中，第一网格平面36可视为模拟三维网格空间的地面，而第二网格平面38可视为模拟三维网格空间的墙面。在本实施例中，第一网格平面36与第二网格平面38所具有的网格数量相同，但在其它实施例中，空间规划模块110也可在第一区域32与第二区域34中分别划分出数量不同的网格，以建立大小不同的两个网格平面。
接着如图2的步骤S230所示，物件绘制模块120以单元网格为基本单位定义一物件的物件尺寸大小。其中，物件例如是介面工具集(widget)的图标(icon)或应用程序的快捷方式，可供使用者直接点选而执行介面工具集或应用程序的启动。物件尺寸大小由该物件投影于第一网格平面或第二网格平面的投影量所决定。定义物件尺寸大小能使物件成为模拟三维网格空间中具有厚度的物体。
以图4所示的物件40为例，物件40投影在第一网格平面36的网格数量为1×1个网格，因此在本实施例中，物件40投影于第一网格平面36的投影量(亦称第一空间参数)为1×1。而如图5所示，物件40投影在第二网格平面38的网格数量为1×2个网格，因此在本实施例中，物件40投影于第二网格平面38的投影量(亦称第二空间参数)为1×2。
接下来如步骤S240所示，物件绘制模块120定义物件的初始网格坐标。在本实施例中，初始网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面，并表示为(m，n)的形式。必须特别说明的是，本实施例是在二维的屏幕画面中模拟出三维网格空间，因此每一物件的初始网格坐标只包括两个参数，而需要透过空间规划模块110所定义的分隔线来判断初始网格坐标是位于第一或第二网格平面。
最后在步骤S250中，物件绘制模块120在模拟三维网格空间中，根据初始网格坐标与物件尺寸大小规划一模拟立体空间以显示物件。具体而言，物件绘制模块120根据物件尺寸大小决定模拟立体空间的大小，再利用分隔线判断初始网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面，若初始网格坐标位于第一网格平面，物件绘制模块120会令模拟立体空间坐落于第一网格平面，而倘若初始网格坐标位于第二网格平面，物件绘制模块120会令模拟立体空间坐落于第二网格平面。接着再将物件显示于模拟立体空间。换言之，若将第一网格平面视为模拟三维网格空间的地面，而将第二网格平面视为模拟三维网格空间的墙面，那么物件绘制模块120在显示物件时会将物件摆放在第一网格平面或贴附于第二网格平面，而不会让物件漂浮于模拟三维网格空间中。
如上所述，空间规划模块110利用第一网格平面制造景深效果，并利用第二网格平面提供不同的物件摆放高度从而模拟出三维网格空间。而因为物件具有分别投影至第一网格平面与第二网格平面的两个空间参数(投影量)，因此物件绘制模块120能用二维物件在模拟三维网格空间中制造出三维物件的效果。
假设电子装置的屏幕为触控屏幕，在空间规划模块110于屏幕显示画面建立出模拟三维网格空间，且由物件绘制模块120将物件显示于模拟三维网格空间之后，使用者可透过施于触控屏幕的触碰操作在模拟三维网格空间中移动物件。
图6是依照本发明的一实施例所绘示的移动物件的流程图。请参阅图6，首先如步骤S610所示，当使用者透过触控屏幕点选物件并移动其手指或输入工具时，物件绘制模块120会接收到关于物件的移动指令。
接着如步骤S620所示，物件绘制模块120根据物件的初始网格坐标，以及移动指令所对应的位移量来决定一当前网格坐标。在本实施例中位移量是以单元网格为单位。例如，物件绘制模块120会根据移动指令判断使用者移动手指或输入工具的距离，并将该距离转换成是往哪个方向移动几个网格，如此便能对应地调整初始网格坐标以取得当前网格坐标。
接下来在步骤S630中，物件绘制模块120利用分隔线判断当前网格坐标位于第一网格平面或第二网格平面。最后如步骤S640所示，物件绘制模块120根据当前网格坐标及物件尺寸大小规划坐落于第一网格平面或第二网格平面的当前立体空间以显示物件。详言之，物件绘制模块120首先根据物件投影于第一网格平面的投影量以及物件投影于第二网格平面的投影量来决定当前立体空间的大小。再根据当前网格坐标的位置决定当前立体空间应摆放在哪个网格平面。其中，在当前网格坐标位于第一网格平面时，物件绘制模块120令当前立体空间坐落于第一网格平面，再将物件显示于当前立体空间。而在当前网格坐标位于第二网格平面时，物件绘制模块120令当前立体空间坐落于第二网格平面，接着将物件显示于当前立体空间。
由于物件绘制模块120是以单元网格为单位来计算位移量，因此当使用者欲移动物件时，物件绘制模块120可确保物件会根据移动指令、分隔线、物件尺寸大小而在模拟三维网格空间中对齐第一网格平面或第二网格平面上的网格移动。
在另一实施例中，若当前网格坐标与初始网格坐标位于第一网格平面及第二网格平面中不同的网络平面，表示使用者将物件由一网格平面移动到另一网格平面。对此，物件绘制模块120会在显示物件时改变物件的外观。请同时参阅图7与图8。假设物件70的初始网格坐标是位于第一网格平面36，如图7所示，当物件70被置放在第一网格平面36时，物件70的外观具有支架71。在使用者令物件70于第一网格平面36内移动时，物件绘制模块120都将显示物件70的支架71。然而，倘若使用者将物件70移动至第二网格平面38，如图8所示，物件绘制模块120会改变物件70的外观，而不再显示物件70的支架。
除此之外，若在模拟三维网格空间中存在其它物件显示于当前立体空间，物件绘制模块120会依据当前立体空间规划一备用立体空间。例如，在当前立体空间的四周尚未有任何物件摆放的处定义一块大小与当前立体空间相同的备用立体空间，并且将物件显示于备用立体空间。如此一来，便能确保所有显示在模拟三维网格空间中的物件不会相互重叠，而可以更贴近物件在真实三维空间中的摆放状态。
综上所述，本发明所述的模拟三维操作介面的方法与系统是在电子装置的屏幕显示画面中利用两个网格平面来模拟出三维网格空间，如此可确保物件在此模拟三维网格空间中能对齐网格移动且彼此不相互重叠。若将电子装置的桌面或其它操作画面以模拟三维网格空间的方式呈现，则可提供使用者更新颖且有趣的操作感受。此外，利用二维平面与物件来模拟三维空间的效果也能使运算复杂度不致过高，从而降低系统负担。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当根据权利要求所界定的内容为准。

Claims (15)

1.一种模拟三维操作介面的方法，用于具有一屏幕的一电子装置，其特征在于，该方法包括：
在该屏幕的一显示画面定义一分隔线，以区分该显示画面为一第一区域与一第二区域；
定义一单元网格的尺寸大小；
分别在该第一区域建立一第一网格平面与该第二区域建立一第二网格平面；
以该单元网格为基本单位定义一物件的一物件尺寸大小及初始网格坐标，其中该初始网格坐标位于该第一网格平面或该第二网格平面；以及
在由该第一网格平面与该第二网格平面构成的一模拟三维网格空间中，根据该初始网格坐标及该物件尺寸大小规划一模拟立体空间以显示该物件。
2.如权利要求1所述的模拟三维操作介面的方法，其特征在于，根据该初始网格坐标及该物件尺寸大小规划该模拟立体空间以显示该物件的步骤包括：
利用该分隔线判断该初始网格坐标位于该第一网格平面或该第二网格平面；
当该初始网格坐标位于该第一网格平面时，令该模拟立体空间坐落于该第一网格平面；以及
当该初始网格坐标位于该第二网格平面时，令该模拟立体空间坐落于该第二网格平面。
3.如权利要求1所述的模拟三维操作介面的方法，其特征在于，在规划该模拟立体空间以显示该物件的步骤之后，还包括：
接收关于该物件的一移动指令；以及
令该物件根据该移动指令而在该模拟三维网格空间中对齐该第一网格平面或该第二网格平面上的网格移动。
4.如权利要求3所述的模拟三维操作介面的方法，其特征在于，令该物件根据该移动指令而在该模拟三维网格空间中对齐该第一网格平面或该第二网格平面上的网格移动的步骤包括：
根据该初始网格坐标与该移动指令所对应的一位移量决定一当前网格坐标，其中该位移量是以该单元网格为单位；
利用该分隔线判断该当前网格坐标位于该第一网格平面或该第二网格平面；以及
根据该当前网格坐标、该物件尺寸大小规划一当前立体空间以显示该物件，其中在该当前网格坐标位于该第一网格平面时，令该当前立体空间坐落于该第一网格平面，而在该当前网格坐标位于该第二网格平面时，令该当前立体空间坐落于该第二网格平面。
5.如权利要求4所述的模拟三维操作介面的方法，其特征在于，根据该当前网格坐标、该物件尺寸大小规划该当前立体空间以显示该物件的步骤还包括：
若该当前网格坐标与该初始网格坐标位于该第一网格平面及该第二网格平面中不同的网络平面，则在显示该物件时改变该物件的外观。
6.如权利要求4所述的模拟三维操作介面的方法，其特征在于，根据该当前网格坐标、该物件尺寸大小规划该当前立体空间以显示该物件的步骤还包括：
若在该模拟三维网格空间中存在其它物件显示于该当前立体空间，则依据该当前立体空间规划一备用立体空间；以及
显示该物件于该备用立体空间。
7.如权利要求1所述的模拟三维操作介面的方法，其特征在于，该物件为一介面工具集的图标或一应用程序的快捷方式。
8.如权利要求1所述的模拟三维操作介面的方法，其特征在于，该物件尺寸大小的判断为该物件投影于该第一网格平面或该第二网格平面的投影量。
9.一种模拟三维操作介面的系统，其特征在于，包括：
一空间规划模块，该空间规划模块在一屏幕的一显示画面定义一分隔线，以区分该显示画面为一第一区域与一第二区域，且定义一单元网格的尺寸大小，以该单元网格为基本单位分别在该第一区域建立一第一网格平面与该第二区域建立一第二网格平面，并由该第一网格平面与该第二网格平面构成一模拟三维网格空间；以及
一物件绘制模块，耦接该空间规划模块，该物件绘制模块以该单元网格为基本单位定义一物件的一物件尺寸大小及一初始网格坐标，该初始网格坐标位于该第一网格平面或该第二网格平面，并且在该模拟三维网格空间中，根据该初始网格坐标及该物件尺寸大小规划一模拟立体空间以显示该物件。
10.如权利要求9所述的模拟三维操作介面的系统，其特征在于，该物件绘制模块利用该分隔线判断该初始网格坐标位于该第一网格平面或该第二网格平面，
当该初始网格坐标位于该第一网格平面时，该物件绘制模块令该模拟立体空间坐落于该第一网格平面，而当该初始网格坐标位于该第二网格平面时，该物件绘制模块令该模拟立体空间坐落于该第二网格平面。
11.如权利要求9所述的模拟三维操作介面的系统，其特征在于，该物件绘制模块在接收关于该物件的一移动指令时，令该物件根据该移动指令而在该模拟三维网格空间中对齐该第一网格平面或该第二网格平面上的网格移动。
12.如权利要求11所述的模拟三维操作介面的系统，其特征在于，该物件绘制模块根据该初始网格坐标与该移动指令所对应的一位移量决定一当前网格坐标，其中该位移量是以该单元网格为单位，并利用该分隔线判断该当前网格坐标位于该第一网格平面或该第二网格平面，以及根据该当前网格坐标、该物件尺寸大小规划一当前立体空间以显示该物件，
其中在该当前网格坐标位于该第一网格平面时，该物件绘制模块令该当前立体空间坐落于该第一网格平面，而在该当前网格坐标位于该第二网格平面时，该物件绘制模块令该当前立体空间坐落于该第二网格平面。
13.如权利要求12所述的模拟三维操作介面的系统，其特征在于，该物件绘制模块在该当前网格坐标与该初始网格坐标位于该第一网格平面及该第二网格平面中不同的网络平面时，改变所显示的该物件的外观。
14.如权利要求12所述的模拟三维操作介面的系统，其特征在于，若在该模拟三维网格空间中存在其它物件显示于该当前立体空间，该物件绘制模块依据该当前立体空间规划一备用立体空间，并显示该物件于该备用立体空间。
15.如权利要求9所述的模拟三维操作介面的系统，其特征在于，该物件为一介面工具集的图标或一应用程序的快捷方式。
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