CN114949845A

CN114949845A - 一种游戏手柄的方向调节方法

Info

Publication number: CN114949845A
Application number: CN202210613121.8A
Authority: CN
Inventors: 刘伯德; 杜遂荧; 余喜宝; 张淇
Original assignee: Guangzhou Pinzhong Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Pinzhong Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2022-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2022-08-30

Abstract

本发明公开了一种游戏手柄的方向调节方法，应用于游戏手柄，所述游戏手柄包括方向控制器，所述游戏手柄的方向调节方法包括以下步骤：获取所述方向控制器输入的矢量数据，所述矢量数据包括移动方向和所述移动方向上的移动幅度；根据所述矢量数据，基于预设偏转角度，确定所述游戏手柄输出的控制数据，所述控制数据为所述矢量数据转动所述预设偏转角度后得到。本发明技术方案可以灵活调节游戏手柄输出的控制方向，可使方向控制器的使用方式更符合人体工程需要，手指不用频繁屈伸，可获得更好的人体工程学体验，操作更便捷，使用更舒适，不易疲劳。

Description

一种游戏手柄的方向调节方法

技术领域

本发明涉及游戏手柄技术领域，尤其涉及一种游戏手柄的方向调节方法。

背景技术

目前市场上的端游游戏手柄主要分为X架构和P架构两种。而无论X架构和P架构手柄，手柄上的组件(摇杆、十字键、ABXY按键)的X轴方向和Y轴方向是不可调节的。方向键的左右按键方向一般垂直于手柄的中轴线，方向键的上下按键方向一般平行于手柄的中轴线。

无论是X架构手柄、P架构手柄，都逐渐发展出一对“八”字型的握把形状。那么手掌握持这种手柄的时候。拇指控制十字键或者ABXY按键的时候其实是左右不均衡的。以端游手柄的十字键为例，如果十字键的左右方向垂直于手柄中轴线。那么当摇杆打左的时候，拇指要远离手掌心，此时拇指需要伸长；推摇杆打右的时候，拇指会靠近手掌心，此时拇指需要屈缩。这种操作习惯，不符合人体工程学。当游戏需要在左右动作中频繁切换的话，拇指就需要不停地屈缩和伸长，时间长了就会造成拇指疲劳。

如授权公告号为CN103505876B，公开日为2016年01月20日的中国申请专利，其公开了一种并联型动感游戏运动平台的控制装置及其控制方法，控制装置以一定的频率接收来自专用控制手柄或上位机运动轨迹规划软件的位姿参数、运动学参数，并对其进行位置反解和速度反解运算，求解出各条驱动腿的长度、速度等运行参数，将求得的运行参数送入PID控制单元，PID控制单元对每一条驱动腿进行位置、速度的PID控制，通过并联型动感游戏运动平台的运动合成，实现对动感游戏运动平台位姿和运动状态的有效控制。虽然其可以实现多种位姿和动作的控制，但是依然没有解决手指屈伸导致的疲劳问题。

发明内容

本发明提供一种解决手指疲劳问题的游戏手柄的方向调节方法，是通过以下技术方案来实现的：一种游戏手柄的方向调节方法，应用于游戏手柄，所述游戏手柄包括方向控制器，所述游戏手柄的方向调节方法包括以下步骤：

获取所述方向控制器输入的矢量数据，所述矢量数据包括移动方向和所述移动方向上的移动幅度；

根据所述矢量数据，基于预设偏转角度，确定所述游戏手柄输出的控制数据，所述控制数据为所述矢量数据转动所述预设偏转角度后得到。

如此设计具有如下优点：本发明技术方案中，当用户通过方向控制器向游戏手柄输入矢量数据时，游戏手柄可获取矢量数据的移动方向和的移动幅度，然后基于预设偏转角度，使矢量数据按照预设偏转角度进行偏转调节，最终获得调节后的控制数据，由游戏手柄输出至被控设备，从而实现游戏控制。由于改变了游戏手柄输入的矢量数据的方向，使得游戏手柄原本应该输出的矢量数据的方向，和游戏手柄实际输出的控制数据的方向，形成一个夹角。如此，使得游戏手柄输出的控制方向可以灵活调节，可使方向控制器的使用方式更符合人体工程需要，手指不用频繁屈伸，可获得更好的人体工程学体验，操作更便捷，使用更舒适，不易疲劳。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明游戏手柄的方向调节方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明游戏手柄的方向调节方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明游戏手柄的方向调节方法第三实施例的流程示意图；

图5为本发明游戏手柄的方向调节方法第四实施例的流程示意图；

图6为本发明实施例的游戏手柄的分解结构示意图；

图7为传统的X布局游戏手柄的整体结构及控制输出方向示意图；

图8为传统的P布局游戏手柄的整体结构及控制输出方向示意图；

图9为本发明实施例方案涉及的X布局游戏手柄的整体结构及控制输出方向示意图；

图10为本发明实施例方案涉及的P布局游戏手柄的整体结构及控制输出方向示意图；

图11为本发明实施例方案涉及的矢量数据及坐标系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端可为游戏手柄，游戏手柄包括方向控制器，方向控制器具体可为摇杆。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，存储器1003，通信接口1004。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。存储器1003可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1003可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1003中可以包括游戏手柄的方向调节程序。

在图1所示的终端中，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的游戏手柄的方向调节程序，并执行以下操作：

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的游戏手柄的方向调节程序，还执行以下操作：

根据所述方向控制器的位置，确定所述矢量数据的偏转方向；

根据所述矢量数据，基于所述偏转方向和所述预设偏转角度，确定所述游戏手柄输出的控制数据，所述控制数据为所述矢量数据按照所述偏转方向转动所述预设偏转角度后得到。

若所述方向控制器的位置为左侧位置，所述偏转方向为顺时针方向；

若所述方向控制器的位置为右侧位置，所述偏转方向为逆时针方向。

以坐标系原点为起点，根据所述移动方向和所述移动幅度，确定所述矢量数据的终点所对应的第一坐标点；

根据所述第一坐标点和所述预设偏转角度，确定第二坐标点；

根据所述第二坐标点，确定所述控制数据，所述控制数据包括自所述坐标系原点至所述第二坐标点的方向和幅度。

基于所述矢量数据，确定所述移动方向和Y坐标轴之间的初始角度；

基于所述移动幅度、所述初始角度以及所述预设偏转角度，根据三角函数定理，确定所述第二坐标点。

基于所述初始角度和所述预设偏转角度，确定关于所述初始角度和所述预设偏转角度的正弦值和余弦值；

基于所述移动幅度、所述正弦值以及所述余弦值，确定所述第二坐标点。

基于所述初始角度和所述预设偏转角度，根据正弦的加法定理，确定所述正弦值；

基于所述初始角度和所述预设偏转角度，根据余弦的加法定理，确定所述余弦值。

参照图2，图2为本发明游戏手柄的方向调节方法第一实施例的流程示意图。需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明游戏手柄的方向调节方法可应用于游戏手柄。如图6所示，作为一种实施方式，游戏手柄包括以下部件：手柄外壳4、手柄电路板1、摇杆2以及IC芯片3。其中，IC芯片3设置于电路板1上，用于处理数据。摇杆2元件焊接在电路板1上，或者通过数据线连接到电路板1上。手柄外壳4包裹电路板1，不影响摇杆2使用；手柄外壳4可能有其他按键功能，但是不影响本发明的保护范围。

其中，手柄外壳不受形状的限定，可能是各种形状。其中，作为方向控制器的摇杆包括但不局限于3D摇杆、平移摇杆、磁悬浮摇杆、光敏摇杆、触摸板等，而且，摇杆数量也没有限制，可以是N个(N为大于或等于1的正整数)。如图7和8所示，传统游戏手柄中，摇杆的X轴输出方向和Y轴输出方向，和摇杆的物理安装方向一致，即X轴输出方向垂直于手柄的中轴线，Y轴输出方向平行于手柄的中轴线，这符合传统手柄的操作习惯。

在第一实施例中，游戏手柄的方向调节方法包括：

S100、获取所述方向控制器输入的矢量数据，所述矢量数据包括移动方向和所述移动方向上的移动幅度；

S200、根据所述矢量数据，基于预设偏转角度，确定所述游戏手柄输出的控制数据，所述控制数据为所述矢量数据转动所述预设偏转角度后得到。

其中，预设偏转角度可以是固定数值，也可以是用户自定义数值N(0≤N≤360°)。可选地，所述预设偏转角度在10°至20°之间。或者，所述预设偏转角度在40°至50°之间。作为一种实施方式，所述预设偏转角度为15°。作为另一种实施方式，所述预设偏转角度为45°。

进一步地，所述步骤200之前，还包括：

S210、根据所述方向控制器的位置，确定所述矢量数据的偏转方向；

所述S200包括：

S220、根据所述矢量数据，基于所述偏转方向和所述预设偏转角度，确定所述游戏手柄输出的控制数据，所述控制数据为所述矢量数据按照所述偏转方向转动所述预设偏转角度后得到。

具体地，以端游手柄的右摇杆为例，由于拇指伸出的方向，与水平的夹角是接近45度的。所以，这个时候，如果把摇杆的X轴方向和Y轴方向，在输出值定义的时候，沿逆时针方向旋转45度。也即，

把摇杆的物理方向左下定义为输出方向左；

把摇杆的物理方向左上定义为输出方向上；

把摇杆的物理方向右上定义为输出方向右；

把摇杆的物理方向右下定义为输出方向下；

其余矢量方向如此类推。

容易理解地，如此设置之后，拇指在控制摇杆的时候，左右是均衡的。无论是打左还是打右，拇指都不需要特别的伸长或者是曲缩，只需要轻微转动拇指根部的第一关节，即可完成左右方向的控制。增加了游戏手柄摇杆的玩法和适应性。

因此，本发明技术方案中，当用户通过方向控制器向游戏手柄输入矢量数据时，游戏手柄可获取矢量数据的移动方向和的移动幅度，然后基于预设偏转角度，使矢量数据按照预设偏转角度进行偏转调节，最终获得调节后的控制数据，由游戏手柄输出至被控设备，从而实现游戏控制。由于改变了游戏手柄输入的矢量数据的方向，使得游戏手柄原本应该输出的矢量数据的方向，和游戏手柄实际输出的控制数据的方向，形成一个夹角。如此，使得游戏手柄输出的控制方向可以灵活调节，可使方向控制器的使用方式更符合人体工程需要，手指不用频繁屈伸，可获得更好的人体工程学体验，操作更便捷，使用更舒适，不易疲劳。

进一步地，所述步骤S210，包括：

S211、若所述方向控制器的位置为左侧位置，所述偏转方向为顺时针方向；

S212、若所述方向控制器的位置为右侧位置，所述偏转方向为逆时针方向。

如图9和10所示，由于游戏手柄为一对“八”字型的握把形状，那么双手握持这种手柄的时候，对左摇杆和右摇杆的拨动操作是相反的，因此，在对矢量数据进行偏转调节时，本实施例需区分是左摇杆还是右摇杆：在左手拇指拨动左摇杆时，按照左手的使用习惯，会对矢量数据进行顺时针方向的偏转调节；在右手拇指拨动右摇杆时，按照右手的使用习惯，会对矢量数据进行顺时针方向的偏转调节。

当然，右摇杆的实际输出需要逆时针转动45度并不是一定的，因不同人不同的手指长度，和握持角度，需要具体的调节。比如，以左摇杆为例，左摇杆如果是X布局(如图9所示，左摇杆位于手柄左上位置，右摇杆位于手柄右下位置)，定义轴输出方向则需要顺时针偏转10～20度。如果左摇杆是P布局(如图10所示，左摇杆位于手柄左下位置，右摇杆位于手柄右下位置)，定义轴输出方向则需要顺时针偏转40～50度。

参照图3，基于上述第一实施例，提出本发明游戏手柄的方向调节方法第二实施例。在第二实施例中，所述步骤S200，包括：

S230、以坐标系原点为起点，根据所述移动方向和所述移动幅度，确定所述矢量数据的终点所对应的第一坐标点；

S240、根据所述第一坐标点和所述预设偏转角度，确定第二坐标点；

S250、根据所述第二坐标点，确定所述控制数据，所述控制数据包括自所述坐标系原点至所述第二坐标点的方向和幅度。

如图11所示：

已知坐标A点(a,b),原点O(0,0)，OA与OB夹角为∠θ，

设OA与Y轴的夹角为∠α；

由上可知，我们需要求B点(x,y)，这是转动后的坐标；

其中，所述步骤S240，包括：

S241、基于所述矢量数据，确定所述移动方向和Y坐标轴之间的初始角度；

S242、基于所述移动幅度、所述初始角度以及所述预设偏转角度，根据三角函数定理，确定所述第二坐标点。

由三角函数定律可得：

x＝r*cos(∠θ+∠α)；

y＝r*sin(∠θ+∠α)；

而r＝sqrt(a^2+b^2)；

∠α＝acos(a/r)*180/PI。

参照图4，基于上述第二实施例，提出本发明游戏手柄的方向调节方法第三实施例。在第三实施例中，所述步骤S242，包括：

S2421、基于所述初始角度和所述预设偏转角度，确定关于所述初始角度和所述预设偏转角度的正弦值和余弦值；

S2422、基于所述移动幅度、所述正弦值以及所述余弦值，确定所述第二坐标点。

也即，算法1：

可求得x,y值；

x＝r*cos(∠θ+(acos(a/r)*180/PI))；

y＝r*sin(∠θ+(acos(a/r)*180/PI))。

参照图5，基于上述第二实施例，提出本发明游戏手柄的方向调节方法第四实施例。在第四实施例中，所述步骤S3222，包括：

S24211、基于所述初始角度和所述预设偏转角度，根据正弦的加法定理，确定所述正弦值；

S24212、基于所述初始角度和所述预设偏转角度，根据余弦的加法定理，确定所述余弦值。

也即，算法2：

根据正余弦的加法定律，可得

cos(∠θ+∠α)＝cos∠θ*cos∠α-sin∠θ*sin∠α；

sin(∠θ+∠α)＝sin∠θ*cos∠α+sin∠θ*cos∠α；

将∠α带入得x,y值

x＝r*(cos∠θ*cos(acos(a/r)*180/PI)-sin∠θ*sin(acos(a/r)*180/PI))；

y＝r*(sin∠θ*cos(acos(a/r)*180/PI)+sin∠θ*cos(acos(a/r)*180/PI))。

上述示例性地说明，经过相关算法，可确定矢量数据按照偏转方向以及预设偏转角度进行偏转调节后得到的控制数据的输出方向。当然，也可采用其他算法，本发明不作限制。另外，可以理解地，在上述实施例中，经过相关算法，不仅能够获得游戏控制方向(控制数据的输出方向)，还可同时获得游戏控制幅度(移动幅度未变)，从而实现对游戏更准确的控制。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，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

1.一种游戏手柄的方向调节方法，其特征在于：应用于游戏手柄，所述游戏手柄包括方向控制器，所述游戏手柄的方向调节方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的游戏手柄的方向调节方法，其特征在于：所述根据所述矢量数据，基于预设偏转角度，确定所述游戏手柄输出的控制数据的步骤之前，还包括：

所述根据所述矢量数据，基于预设偏转角度，确定所述游戏手柄输出的控制数据的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的游戏手柄的方向调节方法，其特征在于：所述根据所述方向控制器的位置，确定所述矢量数据的偏转方向的步骤，包括：

4.根据权利要求1所述的游戏手柄的方向调节方法，其特征在于：所述根据所述矢量数据，基于预设偏转角度，确定所述游戏手柄输出的控制数据的步骤，包括：

5.根据权利要求4所述的游戏手柄的方向调节方法，其特征在于：所述根据所述第一坐标点和所述预设偏转角度，确定第二坐标点的步骤，包括：

6.根据权利要求5所述的游戏手柄的方向调节方法，其特征在于：所述基于所述移动幅度、所述初始角度以及所述预设偏转角度，根据三角函数定理，确定所述第二坐标点的步骤，包括：

7.根据权利要求6所述的游戏手柄的方向调节方法，其特征在于：所述基于所述初始角度和所述预设偏转角度，确定关于所述初始角度和所述预设偏转角度的正弦值和余弦值的步骤，包括：

8.根据权利要求1至7中任一项所述的游戏手柄的方向调节方法，其特征在于：所述预设偏转角度在10°至20°之间；

或者，所述预设偏转角度在40°至50°之间；

或者，所述预设偏转角度为15°或45°。

9.一种游戏手柄，其特征在于：所述游戏手柄包括：方向控制器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的游戏手柄的方向调节程序，所述游戏手柄的方向调节程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的游戏手柄的方向调节方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有游戏手柄的方向调节程序，所述游戏手柄的方向调节程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的游戏手柄的方向调节方法的步骤。