CN103513919A - 一种触控设备及3d转盘的显示控制方法、装置 - Google Patents
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Abstract
一种触控设备及3D转盘的显示控制方法、装置，其中所述方法包括：检测触摸操作的触摸点位置；将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量；基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度，所述方向参数由触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定；依据所确定的3D转盘的转动方向和转动速度控制屏幕上所述3D转盘的转动显示。基于所述方法用户可以在任意位置对3D转盘实现转动控制，达到良好的人机交互体验。
Description
技术领域
本发明涉及图形用户界面领域，尤其涉及一种触控设备及3D转盘的显示控制方法和装置。
背景技术
人机交互（HMI，Human-Machine Interaction）是指人与计算机之间使用某种语言，以一定的交互方式来完成确定任务的人与计算机之间信息交互的过程。图形用户界面或图形用户接口（GUI，Graphical User Interface）作为人机交互的一种媒介，已经得到了广泛的应用，是当今计算机发展的重大成就之一。图形用户界面或图形用户接口极大地方便了非专业用户的使用，人们从此不再需要死记硬背大量的命令，取而代之的是可通过窗口、菜单、按键等方式来方便地进行操作。
现在很多图形用户界面或图形用户接口已经实现了触摸控制，可以直接用手指或者特殊的笔端触碰触摸显示屏上显示的应用对象（widget）进行各种简捷、直观的操作，大大提高了人机交互过程中的体验度。而且可触摸控制的用户界面已经应用在各种电子设备中，例如：移动终端设备、车载导航设备、媒体播放器、游戏机、自动取款机（ATM）等等。例如单点触控技术或者多点触控技术，就是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备（如鼠标、键盘等）的情况下，通过一个触摸媒介（如触摸屏、触控板等）接受一个点或者多个点的信息来进行人机交互操作。
随着三维（3D）图像技术的发展，将3D显示界面取代2D显示界面应用于电子触控设备的人机交互已成为发展趋势。如图1中的(a)图所示为2D显示界面的屏幕坐标系，2D显示界面中只有水平方向的X轴和垂直方向的Y轴，虽然在2D显示界面中的显示的应用对象也可以呈现出立体效果，但是由于这种立体效果是通过光影绘制等技术呈现出来的，其实质上仍是平面的。而3D显示界面的屏幕坐标系除了水平方向的X轴和垂直方向的Y轴以外，还有一个垂直进入显示界面的Z轴，如图1中的(b)图所示。因此通过3D显示界面呈现的立体效果是真实存在的，其立体显示效果比2D显示界面更加形象、逼真，能使用户有身临其境的感觉，操作体验感极强。例如，对于图2所示的一个可转动的转盘在触摸式2D显示界面中的显示，虽然从视觉效果上来看也是立体的，但是要对转盘进行动态控制（如围绕虚线所示的转轴转动转盘）时，现有是基于2D技术的显示控制，只能对阴影部分所示转盘的正面进行转动操作，根据用户操作的方向确定转盘的转动方向，如从左至右滑动操作则确定为逆时针，从右至左滑动操作则确定为顺时针，而并不能模拟真实存在的转盘在任意位置对其进行转动，例如在图2中所示P点位置，如果是从左到右滑动操作实际上是控制转盘顺时针转动，而采用现有技术则会显示转盘逆时针转动。因此对3D显示的转盘进行转动操作控制和显示时，现有技术是无法实现任意位置的转动控制，对于用户也无法获得真实的转动转盘的体验。
相关技术可以参考公开号为US2011083103A1的美国专利申请，其公开了一种“提供使用运动的图形用户界面的方法和应用该方法的显示装置”。
发明内容
本发明解决的问题是如何实现在任意位置对3D转盘进行转动和显示控制。
为解决上述问题，本发明提供一种3D转盘的显示控制方法，包括：
检测触摸操作的触摸点位置；
将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量；
基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度，所述方向参数由触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定；
依据所确定的3D转盘的转动方向和转动速度控制屏幕上所述3D转盘的转动显示。
可选的，所述触摸操作开始时的触摸点在所述3D转盘的显示区域内。
可选的，将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量包括：
所述触摸点在世界坐标系中的位移矢量等于所述触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量叉乘坐标转换矩阵，其中，坐标转换为世界坐标系与屏幕坐标系之间的转换。
可选的，所述方向参数由触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定，包括：
若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的上方，则将所述方向参数设为第一类数值；
若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的下方，则将所述方向参数设为第二类数值；所述第一类数值为正数且所述第二类数值为负数，或者，所述第一类数值为负数且所述第二类数值为正数；
若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线上，则所述方向参数取值为0，其中所述3D转盘的关注点为所述3D转盘的轴心。
可选的，所述基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度包括：
将所述世界坐标系中的位移矢量叉乘所述3D转盘的转轴在世界坐标系中的矢量得到转动矢量；
将所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数，以确定所述3D转盘的转动方向；
将所述转动矢量的模乘以转动系数，以确定所述3D转盘的转动速度，所述转动系数基于显示屏幕的分辨率确定。
可选的，所述将所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数，以确定所述3D转盘的转动方向包括：
当所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数的结果属于所述第一类数值时，则确定所述3D转盘的转动方向为顺时针；
当所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数的结果属于所述第二类数值时，则确定所述3D转盘的转动方向为逆时针；
当所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数的结果等于0时，所述3D转盘不转动。
可选的，在触摸操作过程中实时检测所述触摸操作的触摸点位置并确定3D转盘的转动方向和转动速度，以动态地控制屏幕上所述3D转盘的转动显示；所述检测的周期与显示频率相关。
可选的，所述的3D转盘的显示控制方法还包括：当所述触摸操作结束时所述3D转盘的转动速度大于0，则以预设的减速度值降低所述3D转盘的转动速度，直至转动速度为0。
可选的，所述3D转盘上包含有用于显示多个数据索引的显示区域，其中，至少一个数据索引具有已储存的相关数据内容，所述显示控制方法还包括：
在所述3D转盘转动停止时，判断在3D转盘的预定位置显示的数据索引是否具有相关数据内容，若否则控制所述3D转盘转动，以将与所述预定位置匹配且具有相关数据内容的数据索引显示在所述预定位置。
可选的，与所述预定位置匹配的数据索引是指与所述预定位置距离最近的数据索引。
可选的，与所述预定位置匹配的数据索引是指在所确定的转动方向上与所述预定位置距离最近的数据索引。
可选的，所述预定位置为所述用于显示多个数据索引的显示区域的中心区域。
可选的，所述3D转盘的显示控制方法还包括：在所述3D转盘以外的区域放大显示在所述预定位置的数据索引。
可选的，所述3D转盘的显示控制方法还包括：显示在所述预定位置的数据索引的相关数据内容。
为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种3D转盘的显示控制装置，包括：
检测单元，用于检测触摸操作的触摸点位置；
转换单元，用于将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量；
确定单元，用于基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度，所述方向参数由触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定；
控制单元，用于依据所确定的3D转盘的转动方向和转动速度控制屏幕上所述3D转盘的转动显示。
可选的，所述确定单元包括：
方向参数确定单元，用于基于触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定所述方向参数；
转动矢量确定单元，用于将所述世界坐标系中的位移矢量叉乘所述3D转盘的转轴在世界坐标系中的矢量得到转动矢量；
转动方向确定单元，用于将所述转动矢量确定单元确定的转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数确定单元确定的方向参数，以确定所述3D转盘的转动方向；
转动速度确定单元，用于将所述转动矢量确定单元确定的转动矢量的模乘以转动系数，以确定所述3D转盘的转动速度，所述转动系数基于显示屏幕的分辨率确定。
为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种触控设备，包括触摸显示屏以及上述的3D转盘的显示控制装置。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
通过本发明技术方案的3D转盘的显示控制方法，用户可以在所述3D转盘的任意位置对3D转盘实现转动控制，并确定与用户操作相匹配的转动方向和转动速度，由此实现基于3D显示技术的转盘的转动控制和显示，使用户在虚拟的空间获得操作真实转盘的体验，可以提升触控设备的人机交互性能。
将所述3D转盘的显示控制方法应用在数据索引功能中时，还可以提高有限的显示范围内的信息容量，在其可选方案中，用户在转动转盘的同时就能浏览具体的索引内容，能大大提高索引效率。
附图说明
图1是2D显示界面和3D显示界面的屏幕坐标系示意图；
图2为2D显示界面中转盘显示的效果示意图；
图3为本发明实施例的3D转盘的显示效果示意图；
图4为本发明实施例的3D转盘的显示控制方法的流程示意图；
图5为本发明实施例的3D转盘应用在移动终端的电话簿索引功能中的显示效果示意图；
图6为本发明实施例的3D转盘应用在移动终端的多媒体文件索引功能中的显示效果示意图；
图7为本发明实施例的3D转盘放大显示数据索引的显示效果示意图；
图8为本发明实施例的3D转盘的显示控制装置的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述，通过现有技术对触控设备中的转盘进行转动控制时，用户只能对转盘的正面进行操作，而不能在任意位置转动转盘，因此无法获得良好的人机交互体验。为了解决这个问题，发明人提出了一种3D转盘的显示控制方法，通过所述方法用户可以在3D转盘所在的虚拟空间的任意位置对所述3D转盘进行操作，能使用户获得操作真实转盘的体验，提升了触控设备的人机交互性能。
为了达到对3D转盘的显示控制，首先需要完成3D转盘的显示。3D显示技术的本质就是将构建好的3D物体显示在2D的显示屏上，这中间需要完成世界坐标系到相机坐标系、再到投影坐标系、最后再到屏幕坐标系的坐标转换，其中世界坐标系反映的是虚拟的空间中各个物体之间相对位置关系，相机坐标系反映的是不同视角时不同的空间显示效果，投影坐标系则是对三维坐标系的降维转换，最后再将降维后的投影坐标转换到屏幕坐标系中。相对的，若要通过2D显示界面完成对3D物体的控制，则要将用户操作从屏幕坐标系转换到世界坐标系。具体的转换过程此处不再赘述，可参考《计算机辅助设计与制造》一书中的第四章“图形坐标变换与裁剪”中的相关论述。对于确定的观察视角，可以确定一个3×3的坐标转换矩阵来完成上述复杂的坐标变换计算，将构建好的3D物体以立体的效果呈现的2D的显示屏上，或者将用户的触摸操作转换到世界坐标系中以完成对3D物体的控制。仍以3D转盘为例，不同视角时的3D转盘的显示效果如图3所示，其中(a)图为水平正视图，(b)图为有一定角度的俯视图，(c)图为垂直俯视图，其中点划线为3D转盘的转轴，虚线框为3D转盘的显示区域，实心圆点O为3D转盘的轴心（定义为转轴与3D转盘的上表面的交点）。为了实现任意位置的转动控制，以达到模拟真实转盘的转动的效果，发明人考虑，3D转盘应能实现如下的显示控制：在转盘的正面通过(a0-a1)或者(a2-a3)的操作使转盘逆时针或者顺时针转动；在转盘的背面通过(b0-b1)或者(b2-b3)的操作使转盘顺时针或者逆时针转动；当操作穿过3D转盘的轴心时，转盘不转动，如(c0-c1)或者(c2-c3)。可以理解的，当转盘为(a)图所示的水平正视时，则不存对背面或穿过轴心的操作。可见，与现有技术不同的是，对于方向相同的两种用户操作如(a0-a1)和(b0-b1)或者(a2-a3)和(b2-b3)，3D转盘的转动方向是相反的，因此通过现有技术确定转盘转动方向的方法无法实现对3D转盘的显示控制。
为了解决这个问题，发明人首先提出了方向参数的概念。具体的，方向参数F由用户触摸操作与3D转盘的关注点的位置关系确定。关注点是针对3D空间中的物体设置的虚拟用户观察点，可以为用户可见的物体上的任意点，在本发明技术方案中，选取3D转盘的轴心为关注点。确定过程如下：若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的上方，则所述方向参数F取值为1；若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的下方，则所述方向参数F取值为-1；若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线上，则所述方向参数F取值为0。具体的，位移直线由两个触摸点确定，可以将3D转盘的轴心在屏幕坐标系中的坐标值代入用户触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量对应的直线方程中，当直线方程计算结果大于0时，表示关注点在所述触摸点在屏幕中的位移直线的上方，如图3中的(a0-a1)或者(a2-a3)操作；当计算结果小于0时，表示关注点在所述触摸点在屏幕中的位移直线的下方，如图3中的(b0-b1)或者(b2-b3)操作；当计算结果等于0时，表示关注点落在所述触摸点在屏幕中的位移直线上，如图3中的(c0-c1)或者(c2-c3)操作。
然后，发明人还提出了转动矢量的概念。具体的，转动矢量等于用户操作的触摸点在世界坐标系中的位移矢量叉乘3D转盘的转轴在世界坐标系中的矢量。计算得到的转动矢量D为一个3×1的矩阵，表示为(XD，YD，ZD)。其中，用户操作的触摸点在世界坐标系中的位移矢量等于用户在屏幕坐标系中的位移矢量叉乘屏幕坐标系到世界坐标系的坐标转换矩阵。以图3中所示的(a0-a1)操作为例，a0和a1点在屏幕坐标系中的坐标分别为(xa0，ya0，0)、(xa1，ya1，0)，因此可确定(a0-a1)操作对应的位移矢量A1为(xa1-xa0，ya1-ya0，0)，然后用A1叉乘屏幕坐标系到世界坐标系的坐标转换矩阵T，就能得到转动矢量D。此时，结合方向参数，就可以确定出3D转盘的转动方向。确定过程如下：将转动矢量D在Z轴的分量ZD与方向参数F相乘，得到的结果大于零时，确定转动方向为顺时针；得到的结果小于零时，确定转动方向为逆时针；得到的结果等于零时，则不转动。仍参考图3，由上述计算过程可以确定，(a2-a3)和(b0-b1)操作会使的3D转盘顺时针转动，(b2-b3)操作会使得3D转盘逆时针转动，而(c0-c1)或者(c2-c3)操作时，3D转盘则不转动。对于图3中的(a)图所示的水平视角时，由于用户操作不会使得关注点即轴心位于操作直线下方或者位于操作直线上，因此对这种情况F始终等于1。
需要说明的是，本实施例在确定方向参数时，当所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的上方，也可以将所述方向参数F设为除数值1以外的其他任意正数，本实施例定义第一类数值为正数；若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的下方，也可以将所述方向参数F设为除数值-1以外的其他任意负数，本实施例定义第二类数值为负数。对应地，在确定转动方向时，当转动矢量D在Z轴的分量ZD与方向参数F相乘得到的结果为正数（属于第一类数值）时，确定转动方向为顺时针；得到的结果为负数（属于第二类数值）时，确定转动方向为逆时针。
可以理解，在其他实施例中也可以是：在确定方向参数时，当所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的上方，将所述方向参数F设为任意的负数，并定义第一类数值为负数；若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的下方，将所述方向参数F设为任意的正数，并定义第二类数值为正数。对应地，在确定转动方向时，当转动矢量D在Z轴的分量ZD与方向参数F相乘得到的结果为负数（属于第一类数值）时，确定转动方向为顺时针；得到的结果为正数（属于第二类数值）时，确定转动方向为逆时针。
确定了3D转盘的转动方向，还需要确定3D转盘的转动速度，才能最终完成3D转盘的显示控制。现有技术中，一般是基于用户的触摸操作产生的像素变化量来确定触摸点的位移速度，也就是转盘的转动速度。这个转速与转盘本身没有关系。而对于真实的转盘，用户相同的操作在转盘不同的位置可能产生的转动效果是不同的。对于相同的转动力度，操作位置距离转盘转轴的距离越近，其转动速度就越慢，反之则越快。因此，发明人还提出了一种新的确定3D转盘的转速的方案：将转动矢量的模乘以转动系数，以确定3D转盘的转动速度。其中，转动矢量的模可以理解为是用户的触摸操作产生的力度，这个力度与3D转盘的转动速度之间有一个对应的关系，即转动系数。这个转动系数可以根据显示屏的分辨率以及用户操作的实际感觉来确定。以图3中的(c)图为例，当用户以相同的(b0-b1)和(b0’-b1’)可以认为是相同的用户操作，但是它们对应的转动矢量的模是不同的，因此转盘的转速也会不同。
通过上述的确定3D转盘的转动方向和转动速度的过程，用户就能通过触摸操作在触控设备上实现3D转盘的显示控制。与现有技术相比，本发明技术方案的3D转盘的显示控制方法，能在3D转盘的任意位置对3D转盘实现转动控制，且其转动方向和转动速度均能使用户获得真实操作的感受，具有良好的用户体验。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。以下实施例以3D转盘在数据索引功能中的应用进行说明。
如图4所示，为本发明实施例的3D转盘的显示控制方法的流程示意图。
步骤S1：检测触摸操作的触摸点位置。用户要完成3D转盘的显示控制，就需要进行触摸操作，一般情况下，为了更加精确的控制3D转盘的转动，可以限制用户触摸操作开始时的触摸点在所述3D转盘的显示区域内。在3D显示界面中，显示区域的定义为覆盖3D显示物体的最小矩形区域，也就是上面提到的图3中的虚线框所示。可以看出，不同的视角时，其对应的3D转盘的显示区域也不同，但是确定原则不变。当3D转盘应用在数据索引功能中时，其显示区域内包含多个数据索引，这些数据索引可以均匀的分布在转盘的显示区域内，也可以根据数据索引相关的数据内容的多少按比例的分布在转盘的显示区域。此外，3D转盘还设有一个预定位置，用来指示所述3D转盘的转动位置，其作用可以理解为3D转盘的指针。预定位置可以设置在3D转盘的任意位置，在本实施例中，为了便于用户查看，将其设置在用户可以看到的正面位置。当触控设备检测到用户触摸操作的起始点在显示区域内时，即进入3D转盘显示控制流程。本实施例所述的触摸操作为滑动操作，可以是在3D转盘的显示区域内的滑动操作，或者滑动操作上的部分触摸点也可以不在3D转盘的显示区域内，只要起始点在3D转盘的显示区域内，则开始控制3D转盘转动并同步显示。
步骤S2：将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量。如图3中的带箭头的直线就表示用户的触摸操作在屏幕坐标系中的位移矢量，其中点a0、a2、b0、b2、c0和c2为步骤S1中检测到的用户触摸操作开始时的触摸点（起始点），点a1、a3、b1、b3、c1、c3为当前检测到的触摸点，箭头所指为触摸点的移动方向。
步骤S3：基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度。所述方向参数由触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定。步骤S2和步骤S3的具体实施可以参考上述关于3D转盘转动方向和转动速度的分析过程。
步骤S4：依据所确定的3D转盘的转动方向和转动速度控制屏幕上所述3D转盘的转动显示。当确定了3D转盘的转动方向和转动速度后，就能控制3D转盘的转动。需要说明的是，对触摸点的检测是实时的，其检测周期与显示频率相关，也就是说本发明实施例中提及的计算过程，都是基于检测周期而言的，在触摸操作过程中以显示屏的显示频率或者显示频率的整数倍实时地检测触摸点位置并以此确定3D转盘的转动方向和转动速度，这样才能实现了3D转盘的实时控制。可以理解为，除了用户触摸操作真正的起始点外，对于用户当前的触摸操作的触摸点来说，都有一个相对的起始点，即上一个检测周期用户触摸操作的触摸点。此外，在转动的过程中，还可以在显示屏上动态的显示3D转盘的转动，以达到更加逼真的操作效果。
为了使用户更直观、准确的查看预定位置的数据索引对应的具体数据内容，还可以在显示屏上的3D转盘以外的区域显示出与预定位置的数据索引对应相关数据的提示信息。如图5和图6所示，分别为3D转盘应用在移动终端的电话簿索引和多媒体播放软件的文件索引时的显示效果图，其中黑色虚线框所示的部分即为所述3D转盘的显示区域，转盘上的大写字母即为数据索引，其中图5中的大写字母H所在的位置和图6中的大写字母A所在的位置即为预定位置。此外，为了避免用户触摸3D转盘的显示区域时产生遮挡，还可以将预定位置或者用户触摸位置对应的数据索引在3D转盘以外的其他区域放大显示，本实施例中直接在数据索引的上方进行放大显示，其效果图如图7所示。
步骤S5：当用户的触摸操作结束时3D转盘的转动速度大于0，则以预定的减速度值降低3D转盘的转动速度，直至转动速度为0。本步骤实现的是3D转盘的惯性转动功能。其中预设的减速度值主要基于用户实际的体验效果来确定，和触控设备本身的灵敏度和触摸屏的分辨率都有关系。根据实际应用的需要，在其他实施例中，也可以在用户结束触摸操作时不论其转速如何都直接停止3D转盘。
步骤S6：判断在3D转盘的预定位置显示的数据索引是否具有相关数据内容，若否则控制所述3D转盘转动，以将与所述预定位置匹配且具有相关数据内容的数据索引显示在所述预定位置。在具体实现中，一些数据索引通常有对应的数据内容，例如电话簿通常以字母为数据索引，其对应的数据内容可以是姓名拼音以该字母为首的联系人的姓名、电话号码、家庭地址等，这样3D转盘上的数据索引可能具有相关数据内容，也可能没有相关数据内容，为了进一步的完善3D转盘的数据索引功能，当用户的触摸操作引起的3D转盘的转动停止时在预定位置显示的数据索引没有相关数据内容时，3D转盘可以自动调整3D转盘进行先加速后减速的转动，使预定位置匹配一个具有相关数据内容的数据索引。调整时，可以选择与所述预定位置距离最近的数据索引，例如，预定位置左边或右边的第一个具有相关数据内容的数据索引。更进一步，可以选择沿原转动方向上的与所述预定位置距离最近的数据索引，例如，在转盘停止转动前是顺时针转动，那么选择预定位置右边的第一个具有相关数据内容的数据索引，控制3D转盘继续顺时针转动，转动停止时，被选择的数据索引显示在预定位置。
类似的数据索引功能在现有技术中，一般都是以列表的形式实现，在进行具体的数据索引时，需要对数据索引列表进行上拉/下拉的操作，选择某一数据索引后再进入与数据索引相应的数据内容显示界面。当需要索引的数据较多时，为了显示较多的内容，则需要减小数据索引之间的间距，这样就使得用户不易进行选择操作；或者为便于用户选择操作而加大数据索引之间的间距，这样又会使得显示屏容纳的数据量减小，增加了列表长度。相比之下，通过3D转盘实现数据索引功能，大大提升了有限的显示范围内的信息容量，而且用户在转动转盘的同时就能浏览具体的索引内容，能大大提高索引效率。
图8所示为本发明实施例的3D转盘的显示控制装置的结构示意图，包括：检测单元U1、转换单元U2、确定单元U3和控制单元U4。其中，检测单元U1，用于检测触摸操作的触摸点位置；转换单元U2，用于将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量；确定单元U3，用于基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度；控制单元U4，用于依据所确定的3D转盘的转动方向和转动速度控制屏幕上所述3D转盘的转动显示。
在其他实施例中，所述3D转盘的显示控制装置还可以包括减速控制单元和调整单元。所述减速控制单元，用于当所述触摸操作结束时所述3D转盘的转动速度大于0，则以预设的减速度值降低所述3D转盘的转动速度，直至转动速度为0。当所述3D转盘应用为数据索引功能时，所述3D转盘上包含有用于显示多个数据索引的显示区域，其中，至少一个数据索引具有已储存的相关数据内容，所述调整单元用于在所述3D转盘转动停止时，判断在3D转盘的预定位置显示的数据索引是否具有相关数据内容，若否则控制所述3D转盘转动，以将与所述预定位置匹配且具有相关数据内容的数据索引显示在所述预定位置。
所述确定单元可以包括：方向参数确定单元、转动矢量确定单元、转动方向确定单元和转动速度确定单元。其中，所述方向参数确定单元用于基于触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定所述方向参数；所述转动矢量确定单元用于将所述世界坐标系中的位移矢量叉乘所述3D转盘的转轴在世界坐标系中的矢量得到转动矢量；所述转动方向确定单元用于将所述转动矢量确定单元确定的转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数确定单元确定的方向参数，以确定所述3D转盘的转动方向；所述转动速度确定单元用于将所述转动矢量确定单元确定的转动矢量的模乘以转动系数，以确定所述3D转盘的转动速度，所述转动系数基于显示屏幕的分辨率确定。
所述方向参数确定单元可以包括：判断单元，用于判断所述3D转盘的关注点与所述触摸点在屏幕中的位移直线的位置，所述3D转盘的关注点为所述3D转盘的轴心；设置单元，用于在所述判断单元判断为所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的上方，则将所述方向参数设为第一类数值；在所述判断单元所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的下方，则将所述方向参数设为第二类数值；在所述判断单元判断为所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线上，则将所述方向参数取值为0。
所述转动方向确定单元包括：计算单元，用于获得所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数的计算结果；方向确定单元，用于当所述计算单元获得的计算结果属于所述第一类数值时，确定所述3D转盘的转动方向为顺时针；当所述计算单元获得的计算结果属于所述第二类数值时，确定所述3D转盘的转动方向为逆时针；当所述计算单元获得的计算结果等于0时，确定所述3D转盘不转动。
本实施例3D转盘的显示控制装置的具体实施可以参本发明实施例的3D转盘的显示控制方法实施过程。
本发明实施例还提供一种触控设备，包括：检测单元、转换单元、确定单元、控制单元和触摸显示屏。所述触摸显示屏用于感应用户的触摸操作，以及显示3D用户界面，所述3D用户界面上可以显示有3D转盘。
本领域技术人员可以理解，实现上述技术方案的全部或部分是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM、RAM、磁碟、光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (24)
1.一种3D转盘的显示控制方法，其特征在于，包括：
检测触摸操作的触摸点位置；
将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量；
基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度，所述方向参数由触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定；
依据所确定的3D转盘的转动方向和转动速度控制屏幕上所述3D转盘的转动显示。
2.如权利要求1所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，所述触摸操作开始时的触摸点在所述3D转盘的显示区域内。
3.如权利要求1所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量包括：
所述触摸点在世界坐标系中的位移矢量等于所述触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量叉乘坐标转换矩阵，其中，坐标转换为世界坐标系与屏幕坐标系之间的转换。
4.如权利要求1所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，所述方向参数由触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定，包括：
若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的上方，则将所述方向参数设为第一类数值；
若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的下方，则将所述方向参数设为第二类数值；所述第一类数值为正数且所述第二类数值为负数，或者，所述第一类数值为负数且所述第二类数值为正数；
若所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线上，则所述方向参数取值为0，其中所述3D转盘的关注点为所述3D转盘的轴心。
5.如权利要求4所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，所述基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度包括：
将所述世界坐标系中的位移矢量叉乘所述3D转盘的转轴在世界坐标系中的矢量得到转动矢量；
将所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数，以确定所述3D转盘的转动方向；
将所述转动矢量的模乘以转动系数，以确定所述3D转盘的转动速度，所述转动系数基于显示屏幕的分辨率确定。
6.如权利要求5所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，所述将所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数，以确定所述3D转盘的转动方向包括：
当所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数的结果属于所述第一类数值时，则确定所述3D转盘的转动方向为顺时针；
当所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数的结果属于所述第二类数值时，则确定所述3D转盘的转动方向为逆时针；
当所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数的结果等于0时，所述3D转盘不转动。
7.如权利要求1所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，在触摸操作过程中实时检测所述触摸操作的触摸点位置并确定3D转盘的转动方向和转动速度，以动态地控制屏幕上所述3D转盘的转动显示；所述检测的周期与显示频率相关。
8.如权利要求1或7所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，还包括：当所述触摸操作结束时所述3D转盘的转动速度大于0，则以预设的减速度值降低所述3D转盘的转动速度，直至转动速度为0。
9.如权利要求1所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，所述3D转盘上包含有用于显示多个数据索引的显示区域，其中，至少一个数据索引具有已储存的相关数据内容，所述显示控制方法还包括：
在所述3D转盘转动停止时，判断在3D转盘的预定位置显示的数据索引是否具有相关数据内容，若否则控制所述3D转盘转动，以将与所述预定位置匹配且具有相关数据内容的数据索引显示在所述预定位置。
10.如权利要求9所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，与所述预定位置匹配的数据索引是指与所述预定位置距离最近的数据索引。
11.如权利要求9所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，与所述预定位置匹配的数据索引是指在所确定的转动方向上与所述预定位置距离最近的数据索引。
12.如权利要求9所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，所述预定位置为所述用于显示多个数据索引的显示区域的中心区域。
13.如权利要求9所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，还包括：在所述3D转盘以外的区域放大显示在所述预定位置的数据索引。
14.如权利要求9所述的3D转盘的显示控制方法，其特征在于，还包括：显示在所述预定位置的数据索引的相关数据内容。
15.一种3D转盘的显示控制装置，其特征在于，包括：
检测单元，用于检测触摸操作的触摸点位置；
转换单元，用于将触摸操作的触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量转换成世界坐标系中的位移矢量；
确定单元，用于基于方向参数和所述世界坐标系中的位移矢量确定3D转盘的转动方向和转动速度，所述方向参数由触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定；
控制单元，用于依据所确定的3D转盘的转动方向和转动速度控制屏幕上所述3D转盘的转动显示。
16.如权利要求15所述的3D转盘的显示控制装置，其特征在于，所述检测单元检测到的触摸点的起始位置在所述3D转盘的显示区域内。
17.如权利要求15所述的3D转盘的显示控制装置，其特征在于，所述确定单元包括：
方向参数确定单元，用于基于触摸操作和所述3D转盘的关注点的位置关系确定所述方向参数；
转动矢量确定单元，用于将所述世界坐标系中的位移矢量叉乘所述3D转盘的转轴在世界坐标系中的矢量得到转动矢量；
转动方向确定单元，用于将所述转动矢量确定单元确定的转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数确定单元确定的方向参数，以确定所述3D转盘的转动方向；
转动速度确定单元，用于将所述转动矢量确定单元确定的转动矢量的模乘以转动系数，以确定所述3D转盘的转动速度，所述转动系数基于显示屏幕的分辨率确定。
18.如权利要求17所述的3D转盘的显示控制装置，其特征在于，所述方向参数确定单元包括：
判断单元，用于判断所述3D转盘的关注点与所述触摸点在屏幕中的位移直线的位置，所述3D转盘的关注点为所述3D转盘的轴心；
设置单元，用于在所述判断单元判断为所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的上方，则将所述方向参数设为第一类数值；在所述判断单元判断为所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线的下方，则将所述方向参数设为第二类数值；在所述判断单元判断为所述3D转盘的关注点位于所述触摸点在屏幕中的位移直线上，则将所述方向参数取值为0，所述第一类数值为正数且所述第二类数值为负数，或者，所述第一类数值为负数且所述第二类数值为正数。
19.如权利要求18所述的3D转盘的显示控制装置，其特征在于，所述转动方向确定单元包括：
计算单元，用于获得所述转动矢量在Z轴的分量乘以所述方向参数的计算结果；
方向确定单元，用于当所述计算单元获得的计算结果属于所述第一类数值时，确定所述3D转盘的转动方向为顺时针；当所述计算单元获得的计算结果属于所述第二类数值时，确定所述3D转盘的转动方向为逆时针；当所述计算单元获得的计算结果等于0时，确定所述3D转盘不转动。
20.如权利要求15所述的3D转盘的显示控制装置，其特征在于，所述检测单元对所述触摸操作的触摸点的位置的检测为实时检测，所述检测周期与显示频率有关。
21.如权利要求15或20所述的3D转盘的显示控制装置，其特征在于，还包括减速控制单元，用于当所述触摸操作结束时所述3D转盘的转动速度大于0，则以预设的减速度值降低所述3D转盘的转动速度，直至转动速度为0。
22.如权利要求15所述的3D转盘的显示控制装置，其特征在于，所述3D转盘上包含有用于显示多个数据索引的显示区域，其中，至少一个数据索引具有已储存的相关数据内容，所述显示控制装置还包括调整单元，用于在所述3D转盘转动停止时，判断在3D转盘的预定位置显示的数据索引是否具有相关数据内容，若否则控制所述3D转盘转动，以将与所述预定位置匹配且具有相关数据内容的数据索引显示在所述预定位置。
23.如权利要求15所述的3D转盘的显示控制装置，其特征在于，所述触摸点在世界坐标系中的位移矢量等于所述触摸点在屏幕坐标系中的位移矢量叉乘坐标转换矩阵，其中，坐标转换为世界坐标系与屏幕坐标系的转换。
24.一种触控设备，其特征在于，包括：
触摸显示屏，以及如权利要求15至23任一项所述的3D转盘的显示控制装置。
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