CN111694437B - 触觉效果的实现方法及设备、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种触觉效果的实现方法及设备、计算机可读存储介质,该实现方法包括:获取预设触觉效果的相对加速度波形;根据相对加速度波形得到绝对位移波形;根据绝对位移波形计算得到与设备对应的均衡电压波形;判断均衡电压波形中的最大电压值是否大于设备的最大电压输出值;若判断为是,则根据设备的最大电压输出值对均衡电压波形进行处理。通过上述实施方式,本发明能够满足设备的播放需求,同时保证触觉效果不失真。
Description
技术领域
本发明涉及触觉反馈技术领域,特别是涉及一种触觉效果的实现方法及设备、计算机可读存储介质。
背景技术
随着人们生活质量的提升,各种电子设备层出不穷,各大电子设备厂商不断提升产品性能,以满足用户日益增长的需求。触觉反馈作为一种改善用户体验的新技术,得到广泛用户的好评,也成为各大电子设备厂商竞相比拼的卖点功能。优质、丰富的触觉效果,往往能够带来完美的用户体验。
然而,设备的多样性与设备输出能力的局限性,使得设计人员设计的触觉效果,不一定能够在不同设备中准确的播放,很容易导致触觉效果的失真。
发明内容
本发明主要是提供一种触觉效果的实现方法及设备、计算机可读存储介质,能够解决现有技术中触觉效果在不同设备中播放导致触觉效果失真的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种触觉效果的实现方法,所述实现方法包括:所述实现方法包括:获取预设触觉效果的相对加速度波形;根据所述相对加速度波形得到绝对位移波形;根据所述绝对位移波形计算得到与设备对应的均衡电压波形;判断所述均衡电压波形中的最大电压值是否大于所述设备的最大电压输出值;若判断为是,则根据所述设备的最大电压输出值对所述均衡电压波形进行处理;
其中,所述根据所述设备的最大电压输出值对所述均衡电压波形进行处理包括:
按照预设比例对所述均衡电压波形的最大电压值进行缩放处理;
根据缩放后的所述均衡电压波形的最大电压值形成新的均衡电压波形。
其中,所述根据所述相对加速度波形得到绝对位移波形包括:对所述相对加速度波形进行积分运算以得到相对位移波形;将所述相对位移波形转化为所述绝对位移波形。
其中,缩放后的所述均衡电压波形的最大电压值为所述设备的最大电压输出值。
其中,若判断所述均衡电压波形中最大电压值小于所述设备的最大电压输出值,则保持所述均衡电压波形不变。
其中,所述均衡电压波形的计算采用机电耦合方程:
其中,m表示实际播放马达动子的质量,c表示实际播放马达机械阻尼,k表示实际播放马达弹簧系数;BL表示机电耦合系数,Re表示实际播放马达线圈电阻,Le为表示实际播放马达线圈电感,i为电流,u为均衡电压,x为位移,为速度,/>为加速度。
其中,所述方法进一步包括输出和所述设备对应的均衡电压,以使得所述设备基于所述均衡电压进行触觉效果播放。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种触觉效果的实现设备,所述触觉效果的实现设备包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机指令,所述处理器耦合所述存储器,所述处理器在工作时执行所述计算机指令以实现上述的方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的又一个技术方案是:提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行以实现如上述的方法。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明提供一种触觉效果的实现方法及设备、计算机可读存储介质,通过将振动系统的加速度波形作为触觉效果的描述形式,且加速度波形以相对加速度波形的形式储存,考虑在不同设备中,振动器性能的差异,将加速度波形进行自动调节,能够满足设备的播放需求,同时保证触觉效果不失真。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,其中:
图1是本发明提供的触觉效果的实现方法一实施例的流程示意图;
图2是本发明相对加速度波形一实施方式的示意图;
图3是本发明图1中步骤S200一实施方式的流程示意图;
图4是本发明相对位移波形一实施方式的示意图;
图5是本发明绝对位移波形一实施方式的示意图;
图6是本发明均衡电压波形一实施方式的示意图;
图7是本发明图1中步骤S500一实施方式的流程示意图;
图8是本发明缩放后均衡电压一实施方式的示意图;
图9是本发明提供的触觉效果的实现设备实施例的示意框图;
图10是本发明提供的计算机可读存储介质实施例的示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请一并参阅图1和图2,图1是本发明提供的触觉效果的实现方法一实施例的流程示意图,图2是本发明相对加速度波形一实施方式的示意图,其中,本实施例中的触觉效果的实现方法可具体包括:
S100,获取预设触觉效果的相对加速度波形。
可选地,本发明中振动波形为触觉效果的具体直观量化波形,其可以预先存储在触觉效果库中,该触觉效果库可存储在设备存储器或云存储器中。其中,振动波形的具体形式可以包括振动系统动子的加速度波形曲线、振动系统动子的速度波形曲线以及振动系统动子的位移波形曲线中的一种。
如图2,本发明实施例中以振动系统的加速度波形A0作为触觉效果的描述形式。其中,图2中横轴表示采样点,纵轴表示加速度的相对值,举例来说,本申请中采样率可以为48000Hz,采样周期为1/48000秒,横轴的采样点即为采样周期数。
进一步,该加速度波形A0以相对加速度波形的形式储存,其幅值a取值范围为[-1,1],其幅值a表征着触觉效果的强度特征,当幅值a等于1时,说明该设备(振动器)将全力播放该相对加速度波形A0;当幅值a等于0时,强度最弱,代表振动器无需工作,当幅值a等于0时,说明该设备将以一半能力播放该相对加速度波形A0。其中,设备全力播放指在设备的最大电压输出能力下,将振动器振子推到最大限制位移;一半能力指在设备的最大电压输出能力下,将振动器振子推到一半最大限制位移。
可选地,在不同设备中播放时,相对加速度波形A0固定的情况下,根据播放设备中振动器的性能,触觉效果的强度可能不同,但是频率成分一定相同。其中,相对加速度波形A0固定是指波形中加速度的每一个值都保持不变。需要说明的是因为振动器性能不一样,所以在加速度相对值转为加速度绝对值的转换关系不一样,但是频率成分一样。举例来说,例如一个频率成分为100Hz、200Hz,相对强度为0.8的加速度波形,在振动器1(性能强,为5)上播放出来的加速度绝对强度为0.8x5,在振动器2(性能弱,为2)上播放出来的加速度绝对强度为0.8x2,但是两种绝对加速度的频率成分依然为100Hz、200Hz。
本发明实施例中,以振动系统的动子的加速度波形作为触觉效果的描述形式,如此可以准确的描述主观体验,考虑振动器的性能,避免设备能力不足无法播放相应触觉效果的问题。
S200,根据相对加速度波形得到绝对位移波形。
请一并结合图3,图3为本发明步骤S200一实施方式的流程示意图,如图3,本发明提供的步骤S200进一步包括如下子步骤:
S210,对相对加速度波形进行积分运算以得到相对位移波形。
具体地,对相对加速度波形A0进行二次积分以得到相对位移被波形D0,结合图4,图4为本发明相对位移波形一实施方式的示意图,图4中横轴表示采样点,纵轴表位移相对值。
可以理解的是,步骤S100中处理的加速度信号为相对值,而相对值表征的是振动器的发挥能力,其中1代表振动器“全力以赴”,0代表振动器“无需工作”,所以加速度的相对值1和位移相对值1表达意思相同,如此定义的相对加速度波形A0的相对值a可以直接应用到相对位移波形D0的相对值中。
S220,将相对位移波形转化为绝对位移波形。
进一步,结合图5,图5为本发明绝对位移波形一实施方式的示意图,如图5,横轴表示采样点,纵轴表示位移绝对值。可选地,通过幅值映射将所述相对位移波D0转换为如图5所示的绝对位移波形D1。其中,绝对位移波形D1的最大值为a*Xmax,其中Xmax为振动器振子的最大限制位移,振子只能在该限制位移下来回振动。在本发明一具体应用场景中,该振动器振子的最大限制位移Xmax的取值可以设置为0.5mm,当然在其他实施方式中,还可以设置为其他取值范围,此处不做具体限定。
S300,根据绝对位移波形计算得到与设备对应的均衡电压波形。
进一步结合图6,图6为本发明均衡电压波形一实施方式的示意图,如图6横轴表示采样点,纵轴表示电压。具体地,根据绝对位移波形D1通过均衡算法得到设备对应的均衡电压波形V0,以使得设备基于均衡电压进行触觉效果播放。其中,均衡算法为一种常用的信号设计方法,根据振动系统的机电耦合方程求解得到,系统机电耦合方程如下:
其中,m表示实际播放马达动子的质量,c表示实际播放马达机械阻尼,k表示实际播放马达弹簧系数;BL表示机电耦合系数,Re表示实际播放马达线圈电阻,Le为表示实际播放马达线圈电感,i为电流,u为均衡电压,x为位移,为速度,/>为加速度。其中,速度/>加速度/>分别由位移x求一次、两次导得到;电流为中间耦合量i。如此将本发明绝对位移波形D1代入上述的机电耦合方程便可求得均衡电压波形V0。
S400,判断均衡电压波形中的最大电压值是否大于设备的最大电压输出值。
具体地,本发明实施例中设备的最大电压输出值为Vmax,且在具体应用场景中该最大电压输出值为Vmax可以为8V。进一步将均衡电压波形V0中的最大电压值Vp和设备的最大电压输出值Vmax进行比较,若最大电压值Vp大于设备的最大电压输出值Vmax,则进入步骤S500,若小于,则进入步骤600。
S500,根据设备的最大电压输出值对所述均衡电压波形进行处理。
进一步结合图7,图7为本发明步骤S500一实施方式的流程示意图,如图7本发明步骤S500进一步包括如下子步骤:
S510,照预设比例对均衡电压波形中最大电压值进行缩放处理。
可选地,当均衡电压波形V0中的最大电压值Vp大于设备的最大电压输出值Vmax时,此时按照比例V0/max(V0)*Vmax,将均衡电压波形V0的最大电压值缩放至设备的最大电压输出值Vmax。
S520,根据缩放后的最大电压值形成新的均衡电压波形。
根据缩放后的均衡电压波形V0的最大电压值Vmax形成新的均衡电压波形V1,结合图8,图8为本发明缩放后均衡电压波形V1一实施fan方式的示意图,如图8横轴表示采样点,纵轴表示电压。
S600,保持均衡电压波形不变。
进一步,若判断均衡电压波形V0中最大电压值Vp小于设备的最大电压输出值Vmax,则保持均衡电压波形V0不变,并输出和设备对应的均衡电压,以使得设备基于均衡电压进行触觉效果播放。其中,本发明设备可以是任何具备通信和存储功能的设备,例如:平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer,PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。
上述实施方式中,通过将振动系统的加速度波形作为触觉效果的描述形式,且加速度波形以相对加速度波形的形式储存,考虑在不同设备中,振动器性能的差异,将加速度波形进行自动调节,能够满足设备的播放需求,同时保证触觉效果不失真。
参阅图9,图9是本发明提供的触觉效果的实现设备实施例的示意框图,本实施例中的触觉效果的实现设备包括处理器310及存储器320,处理器310与存储器320耦合,存储器320存储有计算机指令,处理器310在工作时执行计算机指令以实现上述任一实施例中的触觉效果的实现方法。
其中,处理器310还可以称为CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)。处理器310可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。处理器310还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器,但不仅限于此。
参阅图10,图10是本发明提供的计算机可读存储介质实施例的示意框图,本实施例中的计算机可读存储介质存储有计算机程序410,该计算机程序410能够被处理器执行以实现上述任一实施例中的触觉效果的实现方法。
可选的,该可读存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
区别于现有技术,本发明实施例提供一种触觉效果的实现方法及设备、计算机可读存储介质,通过将振动系统的加速度波形作为触觉效果的描述形式,且加速度波形以相对加速度波形的形式储存,考虑在不同设备中,振动器性能的差异,将加速度波形进行自动调节,能够满足设备的播放需求,同时保证触觉效果不失真。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种触觉效果的实现方法,其特征在于,所述实现方法包括:
获取预设触觉效果的相对加速度波形;
根据所述相对加速度波形得到绝对位移波形;
根据所述绝对位移波形计算得到与设备对应的均衡电压波形;
判断所述均衡电压波形中的最大电压值是否大于所述设备的最大电压输出值;
若判断为是,则根据所述设备的最大电压输出值对所述均衡电压波形进行处理;
其中,所述根据所述设备的最大电压输出值对所述均衡电压波形进行处理包括:
按照预设比例对所述均衡电压波形的最大电压值进行缩放处理;
根据缩放后的所述均衡电压波形的最大电压值形成新的均衡电压波形。
2.根据权利要求1所述的实现方法,其特征在于,所述根据所述相对加速度波形得到绝对位移波形包括:
对所述相对加速度波形进行积分运算以得到相对位移波形;
将所述相对位移波形转化为所述绝对位移波形。
3.根据权利要求1所述的实现方法,其特征在于,缩放后的所述均衡电压波形的最大电压值为所述设备的最大电压输出值。
4.根据权利要求1所述的实现方法,其特征在于,若判断所述均衡电压波形中最大电压值小于所述设备的最大电压输出值,则保持所述均衡电压波形不变。
5.根据权利要求1所述的实现方法,其特征在于,所述均衡电压波形的计算采用机电耦合方程:
其中,m表示实际播放马达动子的质量,c表示实际播放马达机械阻尼,k表示实际播放马达弹簧系数;BL表示机电耦合系数,Re表示实际播放马达线圈电阻,Le为表示实际播放马达线圈电感,i为电流,u为均衡电压,x为位移,为速度,/>为加速度。
6.根据权利要求1所述的实现方法,其特征在于,所述方法进一步包括输出和所述设备对应的均衡电压,以使得所述设备基于所述均衡电压进行触觉效果播放。
7.一种触觉效果的实现设备,其特征在于,所述触觉效果的实现设备包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机指令,所述处理器耦合所述存储器,所述处理器在工作时执行所述计算机指令以实现如权利要求1~6中任一项所述的实现方法。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1~6中任一项所述的实现方法。
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GR01 | Patent grant | ||
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