CN110209265A - 一种基于手指触碰检测的输入系统 - Google Patents

一种基于手指触碰检测的输入系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110209265A
CN110209265A CN201910270893.4A CN201910270893A CN110209265A CN 110209265 A CN110209265 A CN 110209265A CN 201910270893 A CN201910270893 A CN 201910270893A CN 110209265 A CN110209265 A CN 110209265A
Authority
CN
China
Prior art keywords
touching
input
touch position
processing module
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910270893.4A
Other languages
English (en)
Inventor
翁冬冬
江海燕
胡翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang New Century Convention And Exhibition Center Co Ltd
Nanchang Virtual Reality Testing Technology Co Ltd
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Nanchang New Century Convention And Exhibition Center Co Ltd
Nanchang Virtual Reality Testing Technology Co Ltd
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang New Century Convention And Exhibition Center Co Ltd, Nanchang Virtual Reality Testing Technology Co Ltd, Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Nanchang New Century Convention And Exhibition Center Co Ltd
Priority to CN201910270893.4A priority Critical patent/CN110209265A/zh
Publication of CN110209265A publication Critical patent/CN110209265A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于手指触碰检测的输入系统，能够在进行有效的输入的同时，又能保证输入的精确性、实时性和便捷性。该输入系统包括触碰检测模块、触碰信息处理模块、信号发射模块以及中央处理模块。触碰检测模块，用于检测用户手指的触碰位置，依据触碰位置生成触碰信息发送至触碰信息处理模块。触碰信息处理模块，用于将触碰信息处理为数字信号之后，将数字信号形式的触碰信息通过信号发射模块发送至中央处理模块。中央处理模块，用于对触碰信息进行分析，依据预先设定的触碰位置与输入对象的对应关系计算输入结果。中央处理模块，还用于根据输入结果生成输入结果图像，并将输入结果图像渲染到显示设备中。

Description

一种基于手指触碰检测的输入系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于手指触碰检测的输入系统。
背景技术
目前，在虚拟现实中，用户在移动场景中不能使用键盘鼠标等外围设备，不能进行有效的文字输入，一般使用手柄选择字符等方式来进行输入，但是该方法输入效率较低。同时，在虚拟增强现实环境中，目前一般使用手柄或者手势进行物体选取，但速度较慢，手势操作准确性较低，长时间的操作用户也会感觉疲惫，舒适度较低，且该方法对环境光照具有较高要求。
目前已有的能够进行有效的文字输入的虚拟现实技术主要有两种：
一种是基于手势识别的输入方法及系统。该系统基于手部运动轨迹生成手势信息，根据手势信息生成手部模型，手部模型设置有手部碰撞体。同时，键盘模型的各按键分别设置有按键碰撞体。通过监测各按键碰撞体是否与手部碰撞体发生碰撞来进行字符输入。例如在申请号为201611052589.5的专利中记载的基于手势识别的输入方法及输入系统。然而这种基于手势识别的输入方法及系统，手势信息获取具有误差，精确度较低，是用户不能快速准确的选取按键；同时生成手部模型，碰撞检测都会造成延迟，降低用户使用舒适度。
另一种是使用手持控制器用于虚拟现实的文本输入(记载于PizzaText:TextEntry for Virtual Reality Systems Using Dual Thumbsticks)，并将26个字符进行圆盘排布，将一个圆分成7片，每个片包含4个字符。用户使用右拇指操纵杆来遍历切片，使用左拇指操纵杆来选择字母，来进行文本输入。但是该方式需要使用手持控制器作为输入装置，同时用户必须使用双手来进行操作而不能同时进行其他操作。
考虑上述技术方案，在当前的虚拟现实技术中，要进行有效的文字输入的同时，又能保证输入的精确性、实时性和便捷性，是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于手指触碰检测的输入系统，能够在进行有效的输入的同时，又能保证输入的精确性、实时性和便捷性。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：该输入系统包括触碰检测模块、触碰信息处理模块、信号发射模块以及中央处理模块。
触碰检测模块，用于检测用户手指的触碰位置，依据触碰位置生成触碰信息发送至触碰信息处理模块。
触碰信息处理模块，用于将触碰信息处理为数字信号之后，将数字信号形式的触碰信息通过信号发射模块发送至中央处理模块。
中央处理模块，用于对触碰信息进行分析，依据预先设定的触碰位置与输入对象的对应关系计算输入结果。
中央处理模块，还用于根据输入结果生成输入结果图像，并将输入结果图像渲染到显示设备中。
进一步地，触碰检测模块包括设定数量的触碰检测装置，触碰检测装置的数量依据输入对象的数量进行设定。
触碰检测装置设置于指定指尖触碰范围内的区域；触碰装置在被指定指尖触碰后发出触碰信息。
进一步地，触碰检测装置为压力传感器或者导电材料或者其他检测触碰的材料。
进一步地，输入对象为输入字符，则预先设定的触碰位置与输入对象的对应关系为：
一个或多个触碰位置的组合对应一个输入字符。
进一步地，输入字符为键盘上的所有字符。
将所有的输入字符分区，预先设定的触碰位置与输入字符的对应关系为两个前后连续的触碰位置组合对应一个输入字符，具体包括：前触碰位置与每一分区的对应关系、后触碰位置与前触碰信位置息对应分区中输入字符的对应关系。
进一步地，显示设备为头戴式显示器HMD或者虚拟现实设备。
有益效果：
本系统是一种基于手指触碰检测的输入系统，用于虚拟现实以及增强现实的输入，该系统通过在用户手指指尖以及手指指尖所能触碰的范围内增加传感装置，可以触发用户选择，特殊的用于触发文字字符的选择或者触发用户选择虚拟物体，能够实现有效的输入。同事手指快速准确位置移动以及力反馈提高用户输入准确性、速度以及舒适度，释放用户双手，无需携带特殊物理装置，单手操作时用户可以同时使用其他设备，比如手柄，此外，传感装置信号对环境没有依赖，提高环境稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的基于手指触碰检测的输入系统组成原理框图；
图2为本发明实施例中触碰检测装置的安装实例示意图；
图3为本发明实施例中当将输入系统用于文字输入时，前触碰信息对应的输入字符分区原理图；
图4为本发明实施例中当输入对象为虚拟对象时，每个触碰检测装置分别对应一个虚拟对象的示意图；
图5为本发明实施例中当输入系统用于输入文字时，第二次触碰产生的后触碰信息则从前触碰信息选中的字符分区中选择特定字符的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种手指触碰检测的输入系统，其组成如图1所示，包括触碰检测模块、触碰信息处理模块、信号发射模块以及中央处理模块。
触碰检测模块，用于检测用户手指的触碰位置，依据触碰位置生成触碰信息发送至触碰信息处理模块。本发明实施例中，指定指尖可以是任意手指的指尖，例如在实际应用中，可以设定指定指尖为拇指指尖，其活动灵活、触碰范围大。指定指尖数量可以是一个或多个。用户手指每次仅能触碰一个位置，每个触碰位置对应的触碰信息不同。
触碰检测模块可以采用触碰检测装置进行触碰检测，即触碰检测模块可以包括设定数量的触碰检测装置，触碰检测装置的数量依据输入对象的数量进行设定；触碰检测装置设置于指定指尖触碰范围内的区域，如图2所示；触碰装置在被指定指尖触碰后发出触碰信息。其中触碰检测装置可以使用多种材料，达到触碰检测的目的，比如，可以使用压力传感器、导电材料等，但不限于此，还可以是其他能检测触碰的材料。
触碰信息处理模块，用于将触碰信息处理为数字信号之后，将数字信号形式的触碰信息通过信号发射模块发送至中央处理模块；触碰信息处理模块可使用单片机直接对触碰检测到的压力、电流等信号(根据触碰检测装置有所差异) 进行处理，处理成数字信号数据；也可以直接将触碰检测装置检测到的各种信号作为触碰信息。信号发射装置可以选择不同的方式进行传输，可以选择无线装置或者有线装置。
中央处理模块，又包括选择触发子模块和显示子模块；选择触发子模块用于对触碰信息进行分析，依据预先设定的触碰位置与输入对象的对应关系计算输入结果。显示子模块用于根据输入结果生成输入结果图像，并将输入结果图像渲染到显示设备中。
本发明实施例中，显示设备为头戴式显示器HMD或者虚拟现实设备；中央处理模块即为计算机。
本发明所提供的手指触碰检测的输入系统，其中的输入对象可以是虚拟对象，也可以是输入字符，当输入对象为输入字符时，则可以通过该输入系统进行文字输入。
若输入对象为输入字符，则预先设定的触碰位置与输入对象的对应关系为：一个或多个触碰信息的组合对应一个输入字符。
输入字符为键盘上的所有字符。
将所有的输入字符分区，预先设定的触碰位置与输入字符的对应关系为两个前后连续的触碰位置组合对应一个输入字符，具体包括：前触碰位置与每一分区的对应关系、后触碰位置与前触碰位置对应分区中输入字符的对应关系。
即，当使用该输入系统进行文字输入时，用户需要进行两次触碰进行文字的选择，第一次触碰产生的前触碰信息选择含有一定数量的字符分区，如图3 所示，第二次触碰产生的后触碰信息则从前触碰信息选中的字符分区中选择特定字符，如图5所示，同时用户可以使用单手共触碰两次或者双手各触碰一次来进行字符选择。
同样地，还可以设定三个或者更多触碰位置的组合对应一个输入字符。
若输入对象为虚拟对象，如图4所示，设置每个触碰检测装置分别对应一个虚拟对象。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种手指触碰检测的输入系统，其特征在于，包括触碰检测模块、触碰信息处理模块、信号发射模块以及中央处理模块；
所述触碰检测模块，用于检测用户手指的触碰位置，依据所述触碰位置生成触碰信息发送至所述触碰信息处理模块；
所述触碰信息处理模块，用于将所述触碰信息处理为数字信号之后，将数字信号形式的触碰信息通过信号发射模块发送至所述中央处理模块；
所述中央处理模块，用于对所述触碰信息进行分析，依据预先设定的触碰位置与输入对象的对应关系计算输入结果；
所述中央处理模块，还用于根据所述输入结果生成输入结果图像，并将所述输入结果图像渲染到显示设备中。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述触碰检测模块包括设定数量的触碰检测装置，触碰检测装置的数量依据输入对象的数量进行设定；
触碰检测装置设置于所述指定指尖触碰范围内的区域；所述触碰装置在被所述指定指尖触碰后发出触碰信息。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述触碰检测装置为压力传感器或者导电材料或者其他能检测碰撞的材料。
4.如权利要求1～3任一所述的系统，其特征在于，所述输入对象为输入字符，则所述预先设定的触碰位置与输入对象的对应关系为：
一个或多个触碰位置的组合对应一个输入字符。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述输入字符为键盘上的所有字符；
将所有的输入字符分区，所述预先设定的触碰位置与输入字符的对应关系为两个前后连续的触碰位置组合对应一个输入字符，具体包括：前触碰位置与每一分区的对应关系、后触碰位置与前触碰位置对应分区中输入字符的对应关系。
6.如权利要求1、2、3或5所述的系统，其特征在于，所述显示设备为头戴式显示器HMD或者虚拟现实设备。
CN201910270893.4A 2019-04-04 2019-04-04 一种基于手指触碰检测的输入系统 Pending CN110209265A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910270893.4A CN110209265A (zh) 2019-04-04 2019-04-04 一种基于手指触碰检测的输入系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910270893.4A CN110209265A (zh) 2019-04-04 2019-04-04 一种基于手指触碰检测的输入系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110209265A true CN110209265A (zh) 2019-09-06

Family

ID=67785142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910270893.4A Pending CN110209265A (zh) 2019-04-04 2019-04-04 一种基于手指触碰检测的输入系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110209265A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111782032A (zh) * 2020-05-26 2020-10-16 北京理工大学 一种基于手指微手势的输入系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1521596A (zh) * 2003-01-29 2004-08-18 华 王 一种光电式多用途输入外设
CN101351764A (zh) * 2006-01-04 2009-01-21 艾恩威尔创造公司 安装在手指上的传感器的信息输入
CN103246349A (zh) * 2013-04-03 2013-08-14 汕头大学 穿戴式手指感应无线通信的输入方法及其使用该方法的装置
CN103793057A (zh) * 2014-01-26 2014-05-14 华为终端有限公司 信息处理方法、装置及设备
CN104765469A (zh) * 2015-03-16 2015-07-08 华东师范大学 一种基于音节的指间触碰式输入系统及输入方法
CN105224100A (zh) * 2014-05-26 2016-01-06 黄崑煌 一种贴设式手指指向控制件

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1521596A (zh) * 2003-01-29 2004-08-18 华 王 一种光电式多用途输入外设
CN101351764A (zh) * 2006-01-04 2009-01-21 艾恩威尔创造公司 安装在手指上的传感器的信息输入
CN103246349A (zh) * 2013-04-03 2013-08-14 汕头大学 穿戴式手指感应无线通信的输入方法及其使用该方法的装置
CN103793057A (zh) * 2014-01-26 2014-05-14 华为终端有限公司 信息处理方法、装置及设备
CN105224100A (zh) * 2014-05-26 2016-01-06 黄崑煌 一种贴设式手指指向控制件
CN104765469A (zh) * 2015-03-16 2015-07-08 华东师范大学 一种基于音节的指间触碰式输入系统及输入方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111782032A (zh) * 2020-05-26 2020-10-16 北京理工大学 一种基于手指微手势的输入系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9652146B2 (en) Ergonomic motion detection for receiving character input to electronic devices
US8816964B2 (en) Sensor-augmented, gesture-enabled keyboard and associated apparatus and computer-readable storage medium
CN101799729A (zh) 背面触摸屏手持终端设备及其使用方法
JPWO2012070682A1 (ja) 入力装置及び入力装置の制御方法
CN104656963A (zh) 一种基于指纹识别技术的信息输入方法
CN104951213B (zh) 防止误触发边缘滑动手势的方法
CN104252238A (zh) 一种带有触摸板的键盘
US20160231835A1 (en) Touch Control Method and Electronic Device
CN110780732A (zh) 一种基于空间定位以及手指点击的输入系统
CN110209265A (zh) 一种基于手指触碰检测的输入系统
WO2010122825A1 (ja) 携帯端末
US20100038151A1 (en) Method for automatic switching between a cursor controller and a keyboard of depressible touch panels
CN110134230B (zh) 一种虚拟现实场景中的基于手部指尖力反馈的输入系统
CN101907927A (zh) 一种计算机键盘的光标定位控制方法
CN109976652B (zh) 信息处理方法及电子设备
CN101661346B (zh) 智能型触控装置及方法
JP2012079097A (ja) 使用時に目視されない面にキー入力部を配置した情報機器、入力方法及びプログラム
Tu et al. Mode switching techniques through pen and device profiles
CN102455848A (zh) 荧幕触控式键盘的输入控制方法及电子装置
US20140006996A1 (en) Visual proximity keyboard
CN101615100A (zh) 一种计算机和笔记本电脑
CN110780733A (zh) 一种用于虚拟现实的文本输入系统
CN102799377A (zh) 一种具有触敏屏幕的移动终端设备的光标控制方法及系统
CN103777783A (zh) 触控鼠标以及使用在触控鼠标中的方法
JPH02115921A (ja) スライドホール式座標入力装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190906

RJ01 Rejection of invention patent application after publication