CN110221708A - 一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统 - Google Patents

一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统 Download PDF

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江海燕
胡翔
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Nanchang New Century Convention And Exhibition Center Co Ltd
Nanchang Virtual Reality Testing Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统，能够提高输入效率。具体为：输入模块用于获取用户的当前输入键值，调用输入字符修正算法对当前输入键值进行修正。显示模块用于在用户视野虚拟环境中进行虚拟键盘以及当前输入键值的显示。算法模块包括如下算法：字符预测算法用于根据上一输入键值解算预测键值。显示键值修正算法根据预测键值以及预设的修正区域，修正预测键值的显示范围，并设定显示尺寸和显示持续时间；输入字符修正算法判断若当前输入键值处于预测键值周围的预设的修正区域内，将当前输入键值修正为预测键值。显示模块依据修正后的预测键值的显示范围以及设定的显示尺寸和显示持续时间，在虚拟键盘中显示预测键值。

Description

一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实的输入辅助系统技术领域，具体涉及一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统。
背景技术
目前，在虚拟现实中，用户可以使用实体QWERTY键盘或者虚拟键盘进行输入，但是由于HMDs中用户对自己手指或者真实键盘不可见，容易造成输入错误，特别是相邻键值输入错误，虽然有算法可以有效更正用户的输入错误，但是该方式容易造成用户认知误差。
目前有研究在虚拟环境中使用真实QWERTY键盘作为输入设备，采用纠正算法对用户在虚拟环境中不能看到键盘时的输入进行纠正。该算法可以纠正用户输入的大量错误。
用户在虚拟环境中从视觉上看不到键盘显示，不能正确感知键盘键值的位置。同时，只能根据输入的文字进行纠正，并不加入预测信息，不能提前对用户输入进行纠正，以提高输入效率。
目前有研究利用肌肉记忆使用手机作为输入设备，用于虚拟现实输入，该方式加入位置估计算法，提高用户输入准确性。
该方式用户没有视觉感知，同时预测算法中每个字符的位置估计区域大小不具差异性。无预测算法，不能增加输入可能性权重。
综上，目前已有的虚拟增强显示环境的输入系统，其输入效率低、输入准确性低，且无法实现用户视觉感知的提高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统，能够提高输入效率、降低输入错误率，同时提高用户视觉感知。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统，包括输入模块、算法模块以及显示模块。
输入模块为用于虚拟环境的输入设备，包括键盘，用于获取用户的当前输入键值，调用算法模块中的输入字符修正算法对当前输入键值进行修正。
显示模块为用于显示的虚拟现实头盔或增强显示头盔，显示模块用于在用户视野虚拟环境中进行虚拟键盘以及当前输入键值的显示。
算法模块实时运行输入字符预测算法、输入字符修正算法以及显示键值修正算法。
字符预测算法用于根据上一输入键值解算预测键值，当上一输入键值为0时，字符预测算法根据历史输入记录解算预测键值。
显示键值修正算法根据预测键值以及预设的修正区域，修正虚拟键盘中预测键值的显示范围，并设定预测键值的显示尺寸和显示持续时间；预设的修正区域的范围依据经验值进行设定。
输入字符修正算法根据预测键值和当前输入键值，判断若当前输入键值在键盘上的位置处于预测键值周围的预设的修正区域内，则将当前输入键值修正为预测键值。
显示模块依据显示修正算法中修正后的预测键值的显示范围以及设定的显示尺寸和显示持续时间，在虚拟键盘中显示预测键值。
进一步地，字符预测算法为马尔可夫链算法。
进一步地，输入字符修正算法中，若当前输入键值在键盘上的位置处于预测键值周围的预设的修正区域之外，则不对当前输入键值进行修正，且不执行显示修正算法。
进一步地，键盘为实体键盘，则显示模块在用户视野虚拟环境中渲染虚拟键盘，虚拟键盘与真实键盘几何形状一致。
进一步地，键盘为虚拟键盘，输入模块获取用户的手指实时位置，以用户的手指实时位置对应在虚拟键盘上的键值作为用户的当前输入键值。
有益效果：
本发明所提供的一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统，能够提高用户输入效率，降低输入错误率。该系统通过加入字符预测算法，预测用户将要按下的键值，在虚拟环境中增大该键值的显示区域，同时加入算法，增大用户真实环境的该键值输入区域。可能键值点击区域扩大能够增大用户输入该键值的概率，提高输入效率，特别地，降低用户相邻键值输入错误率。同时，虚拟环境中虚拟键值的视觉显示扩大可以帮助用户快速确认所需输入的键值。传统的输入纠正算法中，用户敲击时即使点击了错误的键值，输入法自动纠正，但是用户视觉上显示的敲击的字符还是错误的，容易造成用户记忆错误。该系统通过改变视觉显示，保证用户再通过算法提高输入正确率的同时不会造成错误记忆。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统组成框图；
图2(1)为本发明实施例中用户未输入时的键盘显示示意图；
图2(2)为本发明实施例中用户输入ti以后，预测键值的显示示意图；
图2(3)为本发明实施例中用户输入a以后，预测键值的显示示意图。
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。
本发明提供了一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统，组成如图1所示，该系统包括输入模块、算法模块以及显示模块。
输入模块为用于虚拟环境的输入设备，包括键盘，用于获取用户的当前输入键值，调用输入字符修正算法对当前输入键值进行修正。本发明中，键盘可以是实体键盘或者虚拟键盘。若为虚拟键盘，输入模块获取用户的手指实时位置，以用户的手指实时位置对应在虚拟键盘上的键值作为用户的当前输入键值。
显示模块为用于显示的虚拟现实头盔或增强显示头盔，显示模块用于在用户视野虚拟环境中进行虚拟键盘以及当前输入键值的显示。本发明中，若键盘为实体键盘，则显示模块在用户视野虚拟环境中渲染虚拟键盘，虚拟键盘与真实键盘几何形状一致。
算法模块实时运行输入字符预测算法、输入字符修正算法以及显示键值修正算法。
字符预测算法用于根据上一输入键值解算预测键值，当上一输入键值为0时，字符预测算法根据历史输入记录解算预测键值；之后执行输入字符修正算法。本发明中，字符预测算法为马尔可夫链算法。
输入字符修正算法根据预测键值，获取输入模块的当前输入键值，若当前输入键值在键盘上的位置处于预测键值周围的预设的修正区域内，则将当前输入键值修正为预测键值；预设的修正区域的范围依据经验值进行设定；之后执行显示修正算法，执行显示修正算法之后，显示模块中，虚拟键盘中的预测键值显示范围增大为修正区域。
本发明中，输入字符修正算法中，若输入键值在键盘上的位置处于预测键值周围的预设的修正区域之外，说明用户的输入键值并非预测键值，因此不对当前输入键值进行修正，且不执行显示修正算法，此时显示模块中，虚拟键盘中不对预测键值的显示范围进行修正。
显示修正算法根据预测键值以及预设的修正区域，修正虚拟键盘中预测键值的显示范围，并设定预测键值的显示尺寸和显示持续时间。
显示模块依据显示修正算法中修正后的预测键值的显示范围以及设定的显示尺寸和显示持续时间，在虚拟键盘中显示预测键值。
图2给出了用户输入拼音tian的部分过程，图2(1)为用户未输入时的键盘显示。用户在输入ti以后，根据拼音组合的可能性，下一个字符将只可能出现字符e、u、u、a，如图2(2)所示，这几个可能的键值将在用户输入ti之后自动变大，用户输入字符a以后，根据拼音组合的可能性，将只可能输入字符n图2(3)，虽然预测算法可以预测出字符n，但是用户已经习惯于整个完整拼音的输入，该字符的显示帮助减小用户输入错误。
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 (5)

1.一种用于虚拟现实的自适应键值显示输入系统，其特征在于，该系统包括输入模块、算法模块以及显示模块；
所述输入模块为用于虚拟环境的输入设备，包括键盘，用于获取用户的当前输入键值，调用所述算法模块中的输入字符修正算法对所述当前输入键值进行修正；
所述显示模块为用于显示的虚拟现实头盔或增强显示头盔，所述显示模块用于在用户视野虚拟环境中进行虚拟键盘以及当前输入键值的显示；
所述算法模块实时运行输入字符预测算法、输入字符修正算法以及显示键值修正算法；
所述字符预测算法用于根据上一输入键值解算预测键值，当上一输入键值为0时，所述字符预测算法根据历史输入记录解算预测键值；
所述显示键值修正算法根据预测键值以及预设的修正区域，修正虚拟键盘中预测键值的显示范围，并设定所述预测键值的显示尺寸和显示持续时间；所述预设的修正区域的范围依据经验值进行设定；
所述输入字符修正算法根据所述预测键值和所述当前输入键值，判断若所述当前输入键值在所述键盘上的位置处于所述预测键值周围的预设的修正区域内，则将所述当前输入键值修正为所述预测键值；
所述显示模块依据所述显示修正算法中修正后的所述预测键值的显示范围以及设定的显示尺寸和显示持续时间，在虚拟键盘中显示预测键值。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述字符预测算法为马尔可夫链算法。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入字符修正算法中，若所述当前输入键值在所述键盘上的位置处于所述预测键值周围的预设的修正区域之外，则不对所述当前输入键值进行修正，且不执行所述显示修正算法。
4.如权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于，所述键盘为实体键盘，则所述显示模块在用户视野虚拟环境中渲染虚拟键盘，所述虚拟键盘与所述真实键盘几何形状一致。
5.如权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于，所述键盘为虚拟键盘，所述输入模块获取用户的手指实时位置，以用户的手指实时位置对应在所述虚拟键盘上的键值作为用户的当前输入键值。
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