CN111736703A - 一种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
本申请提供了一种触觉效果的实现方法及设备、计算机可读存储介质，该方法包括接收电子设备的调用指令，并根据调用指令调用触觉效果库中存储的归一化振动波形；获取电子设备的系统参数，并根据系统参数解析归一化振动波形，以得到与电子设备对应的实际振动波形；根据实际振动波形计算得出与电子设备对应的均衡电压；输出均衡电压，以使得电子设备基于均衡电压进行触觉效果播放。通过上述方法，本申请能够实现在不同电子设备上的触觉效果播放，适用性强，触觉效果丰富。
Description
技术领域
本申请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
触觉体验在目前消费类电子产品中广受欢迎。丰富的触觉体验，能够带来完美的用户体验。目前的电子设备中选择的马达各式各样，那么，如何将设计好的的触觉效果，准确的在各种不同设备中播放，设计人员长期关注的问题。
发明内容
本申请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，能够实现在不同电子设备上的触觉效果播放。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种触觉效果的实现方法，所述方法包括：接收电子设备的调用指令，并根据所述调用指令调用触觉效果库中存储的归一化振动波形；获取所述电子设备的系统参数，并根据所述系统参数解析所述归一化振动波形，以得到与所述电子设备对应的实际振动波形；根据所述实际振动波形计算得出与所述电子设备对应的均衡电压；输出所述均衡电压，以使得所述电子设备基于所述均衡电压进行触觉效果播放。
优选地，所述根据所述系统参数解析所述归一化振动波形，以得到与所述电子设备对应的实际振动波形的步骤包括：根据所述系统参数对所述归一化振动波形进行频率解析，以得到频率解析波形；对所述频率解析波形进行幅值解析，以得到与所述电子设备对应的实际振动波形。
优选地，所述频率解析满足公式：
其中，L(SSk)表示所述实际振动波形的数据长度，L(SS)表示所述归一化振动波形的数据长度，fd表示固定归一化频率，
表示实际播放马达的谐振频率；所述幅值解析满足公式：
其中，SSr表示所述实际振动波形的幅值，SSk表示所述归一化振动波形的幅值，Qr表示幅值解析系数，α表示放大系数，
表示播放时的工装质量，
表示播放时的最大电压，max(ASLr)表示实际播放马达的最大稳态能力。
优选地，所述实际播放马达的最大稳态能力满足公式：
其中，
表示实际播放马达的直流阻抗，Blr表示实际播放马达的电磁力系数，
表示实际播放马达的最大位移，
表示实际播放马达振子质量，
表示实际播放马达的劲度系数，
表示实际播放马达的阻尼系数，g表示加速度常数。
优选地，所述根据所述实际振动波形计算得出与所述电子设备对应的均衡电压的步骤包括：获取所述实际振动波形的加速度；将所述实际振动波形的加速度代入机电耦合方程，以计算得出所述均衡电压；
所述机电耦合方程为：
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。
优选地，所述接收电子设备的调用指令，并根据所述调用指令调用触觉效果库中存储的归一化振动波形的步骤之前还包括：获取预设振动波形；对所述预设振动波形进行幅值归一化及频率归一化处理，以得到所述归一化振动波形。
优选地，所述预设振动波形的幅值归一化满足公式：
其中，SSu表示所述归一化振动波形的幅值，SSe表示所述预设振动波形的幅值，Qe表示归一化系数，
表示预设时的工装质量，
表示预设时的最大电压，max(ASLe)表示预设播放马达的最大稳态能力；
预设振动波形的频率归一化满足公式：
其中，L(SS)表示所述归一化振动波形的数据长度，L(SSu)表示预设振动波形的数据长度，
表示预设播放马达的谐振频率。
优选地，所述预设播放马达的最大稳态能力满足公式：
其中，
表示预设播放马达的直流阻抗，Ble表示预设播放马达的电磁力系数，
表示预设播放马达的最大位移，
表示预设播放马达振子质量，
表示预设播放马达的劲度系数，
表示预设播放马达的阻尼系数。
为解决上述技术问题，本申请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，本申请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。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请实施例通过接收电子设备的调用指令，并根据调用指令调用触觉效果库中存储的归一化振动波形；获取电子设备的系统参数，并根据系统参数解析归一化振动波形，以得到与电子设备对应的实际振动波形；根据实际振动波形计算得出与电子设备对应的均衡电压；输出均衡电压，以使得电子设备基于均衡电压进行触觉效果播放的方法，实现在不同电子设备上的触觉效果播放，适用性强，触觉效果丰富。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请提供的触觉效果的实现方法第一实施例的流程示意图；
图2是图1中步骤S11的归一化振动波形示意图；
图3是图1中步骤S12一实施方式的具体流程示意图；
图4是图3中步骤S121的频率解析波形示意图；
图5是图3中步骤S122的实际振动波形示意图；
图6是图1中步骤S13一实施方式的具体流程示意图；
图7是本实施例中触觉效果的实现方法的应用效果图；
图8是本申请提供的触觉效果的实现方法第二实施例的流程示意图；
图9是本申请提供的触觉效果的实现设备实施例的示意框图；
图10是本申请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
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请一并参阅图1及图2，图1是本申请提供的触觉效果的实现方法第一实施例的流程示意图，图2是图1中步骤S11的归一化振动波形示意图，其中，本实施例中的触觉效果的实现方法可具体包括：
S11：接收电子设备的调用指令，并根据所述调用指令调用触觉效果库中存储的归一化振动波形；
具体的，电子设备可通过安装的应用程序生成调用指令，当接收到电子设备的调用指令后，根据该调用指令调用触觉效果库中存储的，如图2所示的归一化振动波形，可以理解的，该归一化振动波形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，在本实施例中，上述的电子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。
S12：获取电子设备的系统参数，并根据系统参数解析归一化振动波形，以得到与电子设备对应的实际振动波形；
具体的，当步骤S11中接收到不同电子设备的调用指令时，该步骤S12则获取不同电子设备的系统参数，从而根据不同电子设备的系统参数解析归一化振动波形，进而得到不同电子设备的实际振动波形。
请一并参阅图3、图4及图5，图3是图1中步骤S12一实施方式的具体流程示意图，图4是图3中步骤S121的频率解析波形示意图，图5是图3中步骤S122的实际振动波形示意图，在该一实施方式中，步骤S12可具体包括：
S121：根据系统参数对所述归一化振动波形进行频率解析，以得到频率解析波形；
该步骤S121中的频率解析满足公式：
其中，L(SSk)表示实际振动波形的数据长度，L(SS)表示归一化振动波形的数据长度，fd表示固定归一化频率，
表示实际播放马达的谐振频率。
具体的，步骤S12中电子设备的系统参数为播放马达的谐振频率
然后根据固定归一化频率fd与
的比例关系，进行抽取差值处理，使得该步骤S121中的频率解析满足上述公式，进而计算得到实际振动波形的数据长度L(SSk)，从而完成频率解析，以得到如图4中所示的频率解析波形。
S122：对频率解析波形进行幅值解析，以得到与电子设备对应的实际振动波形。
具体的，对如图4中所示的频率解析波形进行幅值解析，从而得到如图5所示的实际振动波形。
其中，该步骤S122中的幅值解析满足公式：
SSr＝SSk·Qr；
其中，在本实施例中，上述的实际播放马达的最大稳态能力max(ASLr)满足公式：
其中，
表示实际播放马达的直流阻抗，在本实施方式中，可取值为8Ω，Blr表示实际播放马达的电磁力系数，在本实施方式中，可取值为0.6N/A，
表示实际播放马达的最大位移，在本实施方式中，可取值为0.00065m，
表示实际播放马达振子质量，在本实施方式中，可取值为0.0019kg，
表示劲度系数，在本实施方式中，可取值为2000N/m，
表示实际播放马达的阻尼系数，在本实施方式中，可取值为0.1kg/s，g表示加速度常数，取值为9.8m/s2。
可以理解的，在本实施方式中，先对归一化振动波形进行频率解析，然后再进行幅值解析，得到实际振动波形，在其他实施方式中，也可以先对归一化振动波形进行幅值解析，然后再进行频率解析，得到实际振动波形。
请进一步参阅图1，本实施例中的触觉效果的实现方法还包括：
S13：根据实际振动波形计算得出与电子设备对应的均衡电压；
请参阅图6，图6是图1中步骤S13一实施方式的具体流程示意图，在该一实施方式中，步骤S13可具体包括：
S131：获取实际振动波形的加速度；
具体的，可通过如图5所示的实际振动波形获取其加速度。
S132：将实际振动波形的加速度代入机电耦合方程，以计算得出均衡电压。
具体的，该机电耦合方程为：
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，将步骤S131中获取的加速度
及上述的系统参数代入机电耦合方程即可计算得出均衡电压u。
可以理解的，当步骤S12中得到不同电子设备的实际振动波形时，那么该步骤S13中计算得出的即为不同电子设备分别对应的不同均衡电压。
请进一步参阅图1，本实施例中的触觉效果的实现方法还包括：
S14：输出均衡电压，以使得电子设备基于均衡电压进行触觉效果播放。
具体的，输出均衡电压信号激励设备的振动器，即可实现触觉效果播放。
请参阅图7，图7是本实施例中触觉效果的实现方法的应用效果图，通过上述步骤S11～S14中的方法，不同电子设备，比如图7中所示的设备1、设备2及设备3，输入与不同电子设备对应的均衡电压，进而实现在不同电子设备上的触觉效果播放，适用性强，触觉效果丰富，且考虑到实际播放马达的参数及设备的输出能力，提高触觉效果的保真度。
请参阅图8，图8是本申请提供的触觉效果的实现方法第二实施例的流程示意图，本实施例中的步骤S23～S26与上述第一实施例中的步骤S11～S14相同，在此不再赘述，本实施例中的触觉效果的实现方法还包括：
S21：获取预设振动波形；
具体的，可通过人工设计的方式预先设计不同的触觉效果，每个触觉效果通过振动量波形进行表征，也即上述的预设振动波形。
S22：对预设振动波形进行幅值归一化及频率归一化处理，以得到归一化振动波形。
具体的，对每一个预设振动波形进行幅值归一化及频率归一化处理，得到归一化振动波形，并存储，进而形成上述第一实施例中的触觉效果库。
其中，预设振动波形的幅值归一化满足公式：
其中，Su表示归一化振动波形的幅值，SSe表示预设振动波形的幅值，Qe表示归一化系数，
表示预设时的工装质量，
表示预设时的最大电压，max(ASLe)表示预设播放马达的最大稳态能力。
在本实施方式中，预设播放马达的最大稳态能力满足公式：
其中，
表示预设播放马达的直流阻抗，Ble表示预设播放马达的电磁力系数，
表示预设播放马达的最大位移，
表示预设播放马达振子质量，
表示预设播放马达的劲度系数，
表示预设播放马达的阻尼系数。
进一步的，该步骤S22中的频率归一化满足公式：
其中，L(SS)表示归一化振动波形的数据长度，L(SSu)表示预设振动波形的数据长度，
表示预设播放马达的谐振频率。
可以理解的，上述的幅值归一化及频率归一化的顺序不分先后，可根据实际情况进行选择。
参阅图9，图9是本申请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是本申请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，本申请实施例通过接收电子设备的调用指令，并根据调用指令调用触觉效果库中存储的归一化振动波形；获取电子设备的系统参数，并根据系统参数解析归一化振动波形，以得到与电子设备对应的实际振动波形；根据实际振动波形计算得出与电子设备对应的均衡电压；输出均衡电压，以使得电子设备基于均衡电压进行触觉效果播放的方法，实现在不同电子设备上的触觉效果播放，适用性强，触觉效果丰富。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种触觉效果的实现方法，其特征在于，所述方法包括：
接收电子设备的调用指令，并根据所述调用指令调用触觉效果库中存储的归一化振动波形；
获取所述电子设备的系统参数，并根据所述系统参数解析所述归一化振动波形，以得到与所述电子设备对应的实际振动波形；
根据所述实际振动波形计算得出与所述电子设备对应的均衡电压；
输出所述均衡电压，以使得所述电子设备基于所述均衡电压进行触觉效果播放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述系统参数解析所述归一化振动波形，以得到与所述电子设备对应的实际振动波形的步骤包括：
根据所述系统参数对所述归一化振动波形进行频率解析，以得到频率解析波形；
对所述频率解析波形进行幅值解析，以得到与所述电子设备对应的实际振动波形。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述频率解析满足公式：
其中，L(SSk)表示所述实际振动波形的数据长度，L(SS)表示所述归一化振动波形的数据长度，fd表示固定归一化频率，
表示实际播放马达的谐振频率；
所述幅值解析满足公式：
SSr＝SSk·Qr；
其中，SSr表示所述实际振动波形的幅值，SSk表示所述归一化振动波形的幅值，Qr表示幅值解析系数，α表示放大系数，
表示播放时的工装质量，
表示播放时的最大电压，max(ASLr)表示实际播放马达的最大稳态能力。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述实际播放马达的最大稳态能力满足公式：
其中，
表示实际播放马达的直流阻抗，Blr表示实际播放马达的电磁力系数，
表示实际播放马达的最大位移，
表示实际播放马达振子质量，
表示实际播放马达的劲度系数，
表示实际播放马达的阻尼系数，g表示加速度常数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际振动波形计算得出与所述电子设备对应的均衡电压的步骤包括：
获取所述实际振动波形的加速度；
将所述实际振动波形的加速度代入机电耦合方程，以计算得出所述均衡电压；
所述机电耦合方程为：
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3所述的方法，其特征在于，所述接收电子设备的调用指令，并根据所述调用指令调用触觉效果库中存储的归一化振动波形的步骤之前还包括：
获取预设振动波形；
对所述预设振动波形进行幅值归一化及频率归一化处理，以得到所述归一化振动波形。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设振动波形的幅值归一化满足公式：
其中，SSu表示所述归一化振动波形的幅值，SSe表示所述预设振动波形的幅值，Qe表示归一化系数，
表示预设时的工装质量，
表示预设时的最大电压，max(ASLe)表示预设播放马达的最大稳态能力；
预设振动波形的频率归一化满足公式：
其中，L(SS)表示所述归一化振动波形的数据长度，L(SSu)表示预设振动波形的数据长度，
表示预设播放马达的谐振频率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设播放马达的最大稳态能力满足公式：
其中，
表示预设播放马达的直流阻抗，Ble表示预设播放马达的电磁力系数，
表示预设播放马达的最大位移，
表示预设播放马达振子质量，
表示预设播放马达的劲度系数，
表示预设播放马达的阻尼系数。
9.一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1～8任一项所述的方法。
10.一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1～8任一项所述的方法。
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