CN104252306B - 笔触显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种笔触显示方法，应用于支持触控输入的一电子装置。该方法包括以下步骤：(a)检测移动轨迹，以随着移动轨迹的移动陆续取得复数个原始点；(b)判断新取得的原始点与前一个原始点所形成的新区间之第一间距是否大于设定值；(c)若第一间距大于设定值，则于二原始点间插入至少一补偿点，以形成复数个子区间，使得各子区间的第二间距小于设定值；以及(d)判断每一点所对应的压感值，以决定各点所对应的笔触宽度，并描绘出移动轨迹对应形成的笔触。本发明使得对应形成的笔触更具连续性且不易中断，笔触亦可动态产生相应的粗细变化，进而带给使用者更加真实的操作感受。

Description

笔触显示方法

技术领域

本发明涉及一种笔触显示方法，特别是一种提高手写输入时的笔触线性度并依据压感大小调整笔触宽度的笔触显示方法。

背景技术

现今手写输入已经成为主流操作技术，其减少了公知装置的复数实体按键的设置，使用者仅需利用手指或触控笔于装置的触控面板上点击或滑移，即可完成输入操作。此种直觉化的操作方式对使用者来说更为便利，因此许多移动电子装置、显示屏幕、操作软件或应用程序等均开始支持触控输入操作。

然而，在进行手写输入时，受到软件硬件的检测速度或反应时间等限制，若使用者进行滑移操作时速度过快，容易导致呈现出的笔触线段不连续或是无法确实描绘出想要的线段形式，进而造成使用者输入操作上的困扰。而目前大多应用程序并无法实际上根据所检测的压感大小，来动态调整对应笔触线段的粗细变化，只能利用不同粗细的线段彼此连接达到相似的效果；但前述方式容易形成锯齿状或连续性不佳的线段，而带给使用者较负面的操作感受。

因此，如何能使手写输入对应显示的笔触更有连续性，且能因应使用者输入时所施予的压力大小，来呈现不同粗细的笔触效果，实为一值得研究的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种提高笔触线性度并依据压感大小调整笔触宽度的笔触显示方法。

为达到上述的目的，本发明的笔触显示方法应用于支持触控输入的电子装置。该方法包括以下步骤：(a)检测移动轨迹，以随着移动轨迹的移动陆续取得复数个原始点；(b)判断新取得的原始点与前一个原始点间所形成的新区间的第一间距是否大于设定值；(c)若第一间距大于设定值，则于两原始点间插入至少一补偿点，以形成复数个子区间，使得各子区间的第二间距小于设定值；(d)判断每一点所对应的压感值，以决定各点所对应的笔触宽度，并描绘出移动轨迹对应形成的笔触。

本发明的笔触显示方法能针对使用者以手写输入所产生的移动轨迹，执行即时动态处理，使得对应形成的笔触更具连续性且不易中断；而依据使用者于输入时所施加的压力不同，笔触亦可动态产生相应的粗细变化，进而带给使用者更加真实的操作感受。

附图说明

图1是应用本发明的笔触显示方法的电子装置的系统示意图。

图2是本发明的笔触显示方法的主流程示意图。

图3是本发明的笔触显示方法的步骤S3的细部流程示意图。

图4(a)是应用本发明的笔触显示方法的一实施例于目标区间内插入补偿点的示意图。

图4(b)是应用本发明的笔触显示方法的另一实施例于目标区间内插入补偿点的示意图

图5是本发明的笔触显示方法的步骤S4的细部流程示意图。

图6是应用本发明的笔触显示方法形成笔触的示意图。

其中，1电子装置10主体20显示模块21压力传感单元

30系统模块S1～S5、S31～S35、S41～S44步骤

A目标区间A’前一区间

A1、a2、a11、a12、a21、a22子区间

V1第一向量V2第二向量V平均向量

P0、P1、P2端点L1第一直线L2第二直线

O1、O1、O1补偿点

具体实施方式

为能让本领域技术人员更了解本发明的技术内容，特举出较佳实施例说明如下。

请先参考图1是应用本发明的笔触显示方法的电子装置1的系统示意图。本发明的笔触显示方法主要应用于支持手写输入的电子装置1，例如便携式电脑、智能手机、触控显示屏幕等，但本发明不以此为限，亦可应用于提供类似功能的其他电子装置上。

如图1所示，电子装置1包括主体10、显示模块20及系统模块30。主体10可为装置外壳或框架。显示模块20设置于主体10的一侧，以供使用者执行手写输入。显示模块20还包括压力传感单元21，以于手写输入时一并检测所施予显示模块20的压力大小。此处显示模块20可为触控显示面板。系统模块30设置于主体10内，并与显示模块20电性连接。

在本发明的一实施例中，系统模块30可包括处理单元及储存单元。储存单元储存有操作系统及各类应用程序，此处储存单元可为存储器或硬盘等储存装置。处理单元可依指令执行操作系统及所需的应用程序，此处处理单元可为中央处理单元。须注意的是，系统模块30的实施态样不以此为限，其可为硬件、软件、韧件的其中之一或任二者以上的任意结合。

为了实现本发明的笔触显示方法，电子装置1在藉由显示模块20检测到使用者的手写输入后，利用系统模块30对手写输入所产生的移动轨迹即时处理，以便于显示模块20显示对应的笔触结果。

请参考图2是本发明的笔触显示方法的主流程示意图。须注意的是，以下虽配合图1所示的电子装置1为例说明本发明的笔触显示方法，但本发明并不以此为限，任何具有类似架构或功能的电子装置皆可应用本发明的笔触显示方法。如图2所示，本发明的笔触显示方法包括步骤S1至步骤S5。以下将详细说明该方法的各个步骤。

步骤S1：检测移动轨迹，以随着移动轨迹的移动连续取得复数个原始点。

当使用者于电子装置1的显示模块20上以滑移方式执行手写输入时，此滑移操作会形成线性移动轨迹；在此同时，显示模块20会周期性地检测该移动轨迹，以依据该移动轨迹取得复数个原始点，将所取得的相关点资讯传送给系统模块30处理。此处利用显示模块20检测移动轨迹以取得原始点的实施方式为公知技术，在此不多加赘述。其中于使用者以手指或触控笔开始接触显示模块20的位置时即产生一初始原始点，而随着该滑移操作的移动，显示模块20会陆续取得其他新增的原始点；也就是说，在此滑移操作未停止之前，其移动轨迹的动态改变会使所取得的原始点的数量持续增加。

实际上，使用者每次执行滑移操作时，其移动轨迹至少会产生二个原始点；相邻且依序先后产生的二个原始点之间会形成一个区间，且此区间之间距等于前述二个原始点间连线的直线距离。此外对于前述二个原始点，自旧原始点指向新原始点会形成一方向向量，此方向向量的运用将说明于本发明的后述内容中。

此外，在本发明的一实施例中，可先以均值滤波器（mean filter）对检测移动轨迹后所取得的该些点执行一平滑处理，以取得较连续且密集的复数个原始点，但本发明不以此为限。

步骤S2：判断新取得的原始点与前一个原始点间所形成的新区间的第一间距是否大于设定值。

前述原始点数量会随着滑移操作的移动而陆续增加，而先后产生的二相邻原始点所形成的区间会随着该滑移操作的移动速度改变，而有不同区间大小的差异。为了避免任意二个依序先后产生且相邻的原始点所形成区间的间距过大，导致后续绘制笔触时无法正确反映出实际的移动轨迹，降低笔触线性度，因此本发明针对所取得的二相邻原始点间的区间做进一步处理。

当显示模块20依据移动轨迹的动态移动而新取得一个原始点时，此新取得的原始点与前一个取得的相邻原始点间即形成一新区间；系统模块30即可计算前述二个原始点间所形成的新区间的第一间距大小。此处新区间的第一间距可藉由二个新旧原始点的坐标并经计算后而取得，但本发明不以此为限。而系统模块30中储存有适当区间间距的设定值，此设定值可为预设值或由使用者自定义其大小。在本发明的一实施例中，此设定值不小于显示面板上5个画素的对应距离（即至少为5个画素的对应距离），但本发明不以此为限。

当系统模块30计算出该新区间的第一间距后，将其与适当区间间距的设定值相互比对，以判断目前新取得的原始点与前一个原始点所形成的新区间的第一间距是否过大。若计算出的第一间距大于设定值，则续行步骤S3；若计算出的第一间距小于设定值，则直接续行步骤S4。

步骤S3：若第一间距大于设定值，则于二原始点间插入至少一补偿点，以形成复数个子区间，使得各子区间的第二间距小于设定值。

当判断出目前新取得的原始点与相邻的前一个原始点所形成的新区间的第一间距大于设定值时，系统模块30会于该新区间内插入至少一补偿点，藉由该些补偿点及位于两端的原始点将该新区间分成复数个子区间，以令各子区间的第二间距均小于设定值。此处所插入的补偿点数量视情况而定，若于插入一个补偿点后，所形成的复数个子区间的第二间距已小于设定值，则无需再插入其他补偿点；若于插入一个补偿点后，所形成的复数子区间的子间距仍大于设定值，则于对应的子区间内继续插入其他补偿点，直到所有形成的复数子区间的间距均小于设定值为止。有关如何插入补偿点的实施方式将于后述实施例中加以详述。

步骤S4：判断该新区间内每一点所对应的压感值，以决定各点所对应的笔触宽度，并描绘出移动轨迹对应形成的笔触。

在检测滑移操作的移动轨迹的同时，显示模块20亦藉由压力传感单元21，检测使用者执行滑移操作时所施加于显示模块20的压力大小，并将各位置的压感资讯传送至系统模块30。因此，系统模块30可找出新区间内对应所取得的原始点或所插入的补偿点的压感值，以藉由各点对应的压感值决定于各点位置对应呈现的笔触宽度。

而在确认新区间内每一点所对应的笔触宽度后，系统模块30即可依据每一点的位置及其对应的笔触宽度，彼此连线以描绘出使用者执行滑移操作的移动轨迹，以形成对应的笔触。因此，所形成的笔触会依据各点位置接收的压感值不同，而对应呈现不同粗细的型态。此处有关以压感值决定各点的笔触宽度及描绘移动轨迹对应的笔触的实施态样，亦将于后述实施例中一并说明。

步骤S5：重复递回执行步骤S1至S4，直到移动轨迹停止移动。

当执行前述步骤S1至S4后，系统模块30即完成针对一个新增原始点与其前一个相邻原始点间所形成的新区间的笔触绘制，并藉由显示模块20动态呈现对应的笔触影像，以达到随着移动轨迹移动而即时形成对应笔触的目的。在滑移操作未结束之前，移动轨迹会持续延伸，使得新原始点会持续产生，并将前一个取得的新原始点视为旧原始点。因此，在显示模块20检测移动轨迹的持续移动而取得另一新原始点后，系统模块30继续针对此新原始点与之前相邻的旧原始点（即前一个新原始点）所形成的另一新区间，重复递回执行前述步骤S1至S4，以达到随着移动轨迹动态呈现笔触的效果，直到移动轨迹停止移动（即不再增加新原始点）为止。

以下针对本发明的笔触显示方法中如何于二点间插入至少一补偿点做进一步说明。请一并参考图3至图4(b)。图3是本发明的笔触显示方法的步骤S3的细部流程图；图4(a)是应用本发明的笔触显示方法的一实施例于目标区间内插入补偿点的示意图；图4(b)是应用本发明的笔触显示方法的另一实施例于目标区间内插入补偿点的示意图。如图3所示，本发明的笔触显示方法于步骤S3中更包括步骤S31至步骤S35。以下将针对前述各步骤详细说明。

步骤S31：选定待插入至少一补偿点的目标区间A。

当系统模块30判断某个区间的间距大于设定值时，会选定该区间做为一个目标区间，以插入至少一补偿点。在初始状态下，系统模块30会先以新旧二个原始点所形成且间距大于设定值的区间选定为目标区间；随着补偿点的插入将该目标区间分为复数个子区间后，系统模块30亦可能以任一个第二间距大于设定值的子区间做为另一个目标区间。

以下举出一实施例加以说明。如图4(a)所示，假设目前依据移动轨迹所取得的新增原始点为P2点，而于P2点之前所取得的各点均视为已取得的旧有原始点（为便于描述本发明，在图4(a)中仅显示P0点及P1点）。

当判断新增原始点P2与前一个相邻的旧原始点P1所形成的新区间的第一间距大于设定值时，即选定此新区间为目标区间A；于图4(a)中目标区间A的第一间距大于设定值，该目标区间A的二端点为P1点及P2点，且该目标区间A的前一区间A’（即与目标区间相邻且共用端点的前一区间）的二端点为P0点及P1点。系统模块30会取得前述各点的坐标参数，以供后续处理。此处所指形成目标区间A或目标区间的前一区间A’的两端点可为二个原始点、二个补偿点或原始点与补偿点各一。

步骤S32：取得相邻目标区间的前一区间A’的二端点P0、P1所对应的第一向量V1，及目标区间A的二端点P1、P2所对应的第二向量V2，以求出第一向量V1及第二向量V2的平均向量V。

如图4(a)所示，在前述步骤S31取得形成目标区间A及目标区间的前一区间A’的各端点后，系统模块30可利用形成目标区间的前一区间A’的P0点及P1点求得一第一向量V1，此第一向量V1为自P0点指向并连接至P1点的向量，而第一向量V1的方向为自P0点指向P1点的方向。系统模块30并利用形成目标区间A的P1点及P2点求得一第二向量V2，此第二向量V2为自P1点指向并连接至P2点的向量，而此第二向量V2的方向为自P1点指向P2点的方向。据此，系统模块30可依据第一向量V1及第二向量V2求出一平均向量V，且沿着此平均向量V的第一直线L1介于第一向量V1及第二向量V2所夹设的夹角内。

步骤S33：依据平均向量V决定一插入位置，以插入补偿点O1。

如图4(a)所示，在求出第一向量V1及第二向量V2的平均向量V后，系统模块30可依据平均向量V决定一插入位置。在本实施例中，此插入位置位于沿着对应平均向量V的第一直线L1上，且该插入位置至P1点的距离等于插入位置至P2点的距离。接着系统模块30于此插入位置插入一补偿点O1，以将此目标区间A分为二个子区间a1、a2；藉由前述插入位置的相对距离设置，使得子区间a1及a2具有相同的第二间距。须注意的是，前述插入位置并不以本实施例为限，插入位置亦可视不同设计而取第一直线L1上的其他点位置，例如插入位置可为平均向量V的顶点，或者令插入位置至P1点的距离等于P1点至P1点与P2点间的中心位置的距离等。

步骤S34：判断于插入补偿点O1后所形成的任一子区间a1或a2的第二间距是否大于设定值。

经由前述步骤S33于目标区间A中插入补偿点O1后，系统模块30可接着判断所形成的任一子区间a1或a2的第二间距是否仍然大于设定值。如图4(a)所示，在本实施例中，经插入补偿点O1后，所有子区间a1及a2的第二间距均小于设定值，因此即可完成步骤S3于新旧二个原始点间（P1点与P2点间）的补偿点插入动作，以续行步骤S4。

步骤S35：若任一子区间a1或a2的第二间距大于设定值，则将该子区间a1或a2视为另一目标区间，并重复递回执行步骤S31至S34，直到所有子区间的第二间距均小于设定值。

当判断有任一子区间a1或a2的子间距大于设定值，表示该子区间a1或a2需要继续插入其他补偿点，因此系统模块30可将第二间距大于设定值的该子区间视为另一目标区间，并重复递回执行步骤S31至S34，直到所有形成的子区间的第二间距均小于设定值。如图4(b)所示，在本发明的另一实施例中，系统模块30判断子区间a1及a2的子间距均大于设定值，因此系统模块30会重复递回执行步骤S31至S34，先将子区间a1视为另一目标区间，利用形成子区间a1的二端点（P1点及补偿点O1）及形成相邻的前一区间的二端点（P0点及P1点），求得各自的对应向量及其平均向量，以决定另一插入位置来插入补偿点O2。此时补偿点O2位于沿着对应前述平均向量的第二直线L2上，且该插入位置至P1点的距离等于插入位置至补偿点O1的距离。而补偿点O2将子区间a1再分为二个子区间a11、a12。

之后，系统模块30会再次重复递回执行步骤S31至S34，将另一子区间a2视为目标区间，利用形成子区间a2的二端点（补偿点O1及P2点）及形成相邻的前一区间的二端点（补偿点O2及补偿点O1）求得各自的对应向量及其平均向量，决定另一插入位置来插入补偿点O3。此时补偿点O3位于沿着对应前述平均向量的第三直线L3上，且该插入位置至补偿点O1的距离等于插入位置至P2点的距离。而补偿点O3将子区间a2再分为二个子区间a21、a22。据此，使得所有形成的子区间a11、a12、a21、a22的第二间距均小于设定值，以续行步骤S4。若此时所形成的任一子区间a11、a12、a21或a22的第二间距仍大于设定值，则系统模块30继续针对该子区间重复递回执行步骤S31至S34，直到所有形成的子区间的第二间距均小于设定值。

藉此设计，本发明的笔触显示方法会先针对新增原始点与相邻的前一个原始点间所形成的区间，判断是否进行补点并予以执行，若此区间不需补点，或完成此区间的补点动作使得每个子区间均小于设定值后，才开始对后续取得的另一新增点与现存点间重复递回执行判断是否进行补点的动作，以使移动轨迹所对应的所有点能更密集且保持所形成笔触的线性度。

以下针对本发明的笔触显示方法的步骤S4中如何决定各点对应的笔触宽度并描绘对应笔触进一步说明。请一并参考图5及图6。图5是本发明的笔触显示方法的步骤S4的细部流程示意图；图6是应用本发明的笔触显示方法形成笔触的示意图。如图5所示，本发明的笔触显示方法于步骤S4中更包括步骤S41至步骤S44。以下将详细说明该方法的各个步骤。

步骤S41：检测新区间内每一点所对应的一压感值。

随着前述使用者所执行的滑移操作，当使用者施力大小不同时，会对显示模块20施予不同的压力；因此，如图6所示，藉由显示模块20的压力感测单元21，来检测滑移操作所形成的移动轨迹中于前述新区间内各点位置（包括二端点P_n-1、P_n及插入的所有补偿点O）所对应的压感值。

步骤S42：依据每一点与其前一点所对应的方向向量，决定经过每一点且实质上垂直该方向向量的一法向量。

其中每一点与其前一点所对应的方向向量即为自每一点之前一点指向并连线至每一点的方向向量；于每一点以其对应的方向向量为基础，经计算以决定经过每一点且实质上垂直该方向向量的法向量。如图6所示，举例来说，补偿点O与其前一点（即P_n-1点）所对应的方向向量为自P_n-1点指向并连线至补偿点O的方向向量V_n-1；而P_n点与其前一点（即补偿点O）所对应的方向向量为自补偿点O指向并连线至P_n点的方向向量V_n。因此，经计算后可取得补偿点O所对应的法向量，以及P_n点所对应的法向量。

步骤S43：藉由每一点所对应的压感值以沿着对应法向量的直线决定每一点所对应的一笔触宽度。

于前述步骤S41及S42中，已取得每一点所对应的压感值及对应的法向量，因此系统模块可依据每一点对应的压感值大小，经换算处理以决定每一点沿着对应法向量的直线所需的对应长度。接着以每一点为基准点，沿着其法向量的直线朝两侧延伸至该对应长度，此时通过该点的线段长度即为该点所对应的笔触宽度。如图6所示，举例来说，原本已描绘的P_n-1点所对应的笔触宽度为C0，补偿点O所对应的笔触宽度为C1；而P_n点所对应的笔触宽度为C2。

步骤S44：根据每一点所对应的笔触宽度描绘移动轨迹以形成对应的笔触。

于前述步骤S43中决定了每一点所对应的笔触宽度后，系统模块可将每一点对应的笔触宽度所形成的复数个同侧端点，以直线相互连接，而描绘出实际移动轨迹所对应的笔触的轮廓范围；最后再将其以相同色彩填满，即可呈现移动轨迹依据不同压感值所对应形成的笔触，并藉由显示模块20予以显示。如图6所示，举例来说，将原本已描绘的P_n-1点所对应的笔触宽度C0，与补偿点O所对应的笔触宽度C1、P_n点所对应的笔触宽度C2的数个同侧端点彼此相互连接，即可呈现如图中斜线部分的笔触效果。

虽然前述所形成的笔触会依据各个点所受的压力不同而呈现粗细差异，但随着使用者所选择呈现的笔触类型不同，其笔触粗细受压力影响的改变程度亦会予以调整。举例来说，当使用者藉由应用程序选用毛笔或马克笔等笔触时，对任一点所施加的压力越大，则该点所对应呈现的笔触会有明显变粗的型态；而当使用者选用圆珠笔的笔触时，即使对任一点所施加的压力越大，该点所对应呈现的笔触则仍维原本粗细，而不会有太明显变粗的型态。据此，本发明的笔触显示方法更能反映现实中使用不同类型的笔所对应呈现的笔触描绘样式。

综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其不同于公知技术的特征。惟须注意，上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的范围。任何本领域具技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神下，对实施例作修改与变化。本发明的保护范围以权利要求书的范围为准。

Claims (9)

1.一种笔触显示方法，应用于支持触控输入的一电子装置，该方法包括以下步骤：

(a)检测移动轨迹，以随着该移动轨迹的动陆续取得复数个原始点；

(b)判断新取得的该原始点与前一个该原始点间所形成的一新区间的一第一间距是否大于一设定值；

(c)若该间距大于该设定值，则于该二原始点间插入至少一补偿点，以形成复数个子区间，使得各该子区间的一第二间距小于设定值；包括以下分步骤：

(c1)选定待插入该至少一补偿点的一目标区间；

(c2)取得相邻该目标区间的一前一区间的二端点所对应的一第一向量，及该目标区间的二端点所对应的一第二向量，以求出该第一向量及该第二向量的一平均向量；

(c3)依据该平均向量决定一插入位置，以插入该补偿点；

(c4)判断于插入该补偿点后所形成的任一该子区间的该第二间距是否大于该设定值；以及

(c5)若所有该子区间的该第二间距均小于该设定值，则续行步骤(d)；

(d)判断该新区间内每一点所对应的一压感值，以决定该每一点所对应的一笔触宽度，并描绘出该移动轨迹对应形成的一笔触。

2.如权利要求1所述的笔触显示方法，其特征在于，步骤(c4)后还包括以下步骤：

(c6)若任一该子区间的该第二间距大于该设定值，则将该子区间视为另一目标区间，并重复递回执行步骤(c1)至(c4)，直到所有该子区间的该第二间距均小于设定值，以续行步骤(d)。

3.如权利要求1项所述的笔触显示方法，其特征在于，该插入位置位于沿着对应该平均向量的一第一直线上。

4.如权利要求3所述的笔触显示方法，其特征在于，该插入位置至该目标区间的该二端点具有相等距离。

5.如权利要求1所述的笔触显示方法，其特征在于，步骤(d)中还包括以下步骤：

(d1)检测该新区间内每一点所对应的该压感值；

(d2)依据每一点与其前一点所对应的一方向向量，决定经过每一点且实质上垂直该方向向量的一法向量；

(d3)藉由每一点所对应的该压感值以沿着该法向量的一第二直线决定每一点所对应的一笔触宽度；

(d4)根据每一点所对应的该笔触宽度描绘该移动轨迹以形成对应的一笔触。

6.如权利要求5所述的笔触显示方法，其特征在于，步骤(d4)中将每一点对应的该笔触宽度所形成的复数个同侧端点以直线相互连接，以描绘出该移动轨迹所对应的该笔触的一轮廓范围。

7.如权利要求1所述的笔触显示方法，其特征在于，该设定值不小于5个画素的对应距离。

8.如权利要求1所述的笔触显示方法，其特征在于，该笔触宽度可依据对应的一笔触类型不同而予以调整。

9.如权利要求1所述的笔触显示方法，其特征在于，步骤(a)中该复数个原始点以一均值滤波器mean filter执行一平滑处理。