CN1925658A - 根据移动终端的倾斜控制显示的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种根据移动终端的倾斜度而无需任何单独的键输入来动态地改变图片的显示的方法和装置。倾斜度是指移动终端相对于参考平面的倾斜角度，使用地磁传感器计算倾斜度。

Description

根据移动终端的倾斜控制显示的方法和装置

                         技术领域

本发明涉及一种能使用地磁传感器根据移动终端的倾斜度来改变图片的显示的移动终端，更具体地讲，涉及一种使用电磁传感器根据移动终端的倾斜度来控制图片的显示的方法和装置。

                         背景技术

随着包括个人通信系统(PCS)和个人数字助理(PDA)电话的移动终端的使用日益增加，这些装置已可使用各种功能和服务。移动终端已不仅仅作为电话，现在还集成了各种附加功能。

移动终端中包括的附加功能给用户带来了更大的方便和更高的效率。关于这些功能，移动终端显示关于它们的显示单元的各种信息和操作状态。此外，移动终端可在待机模式下显示有趣的角色图像、或者在玩手机游戏期间显示游戏图像。最近，具有旋转显示单元的移动终端可被转动，从而提供更宽的显示(水平模式)，这种移动终端已变得流行。当需要的时候，用户可旋转显示单元以在更宽的屏幕上观看图像或数据。

然而，具有旋转显示单元的传统的移动终端仅可在根据显示单元的旋转方向而转动的方向上显示图像。换句话说，传统的移动终端仅根据显示单元的旋转方向改变图像或运动图片的显示方向，而并没有在物理上按显示单元的整个倾斜角度来改变显示。

                         发明内容

仅当转动显示单元时或者当按下用于改变显示方向的键时，传统的移动终端才改变图像的显示。对根据显示单元的倾斜度以实际动态的交互来显示图像的需求日益增加。

提出本发明是为了解决现有技术中出现的上述问题。本发明的一目的在于提供一种使用地磁传感器根据移动终端的倾斜度来控制图片的显示的方法、以及一种能使用该方法来控制图片的显示的移动终端。

根据本发明的一方面，提供一种能使用地磁传感器根据移动终端的倾斜度来控制图片的显示的移动终端，该移动终端包括：显示单元，显示由通过根据移动终端的倾斜方向和角度进行三维转动的多面体的正面的集合形成的图像；传感器，检测显示单元的运动，并计算移动终端的倾斜方向和角度；和控制单元，根据从传感器提供的倾斜方向和角度数据来显示所述多面体的正面的动态改变，并且当倾斜角度超过临界值时，沿倾斜方向进一步转动所述多面体，从而显示由所述多面体的新的正面形成的图像。

本发明的第二方面提供一种使用地磁传感器根据移动终端的倾斜度来控制图片的显示的方法，该方法包括：显示由多面体的正面的集合形成的图像；检测在所述图像显示期间移动终端的运动；当检测到任何运动时，计算移动终端的倾斜方向和角度；按与计算的倾斜方向和角度相应的方向和角度三维地转动多面体的正面以相应地改变所述图像的显示。

                         附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得更清楚，其中：

图1是根据本发明的移动终端的框图；

图2示出根据本发明的优选实施例的移动终端的显示单元的结构；

图3A至图3D示出用于解释根据本发明的优选实施例的多面体转动机制的示图；

图4是示出根据本发明的根据移动终端的倾斜度来控制图像的显示的过程的流程图；

图5A和图5B示出根据本发明的优选实施例的随显示单元的旋转而转动的多面体；

图6A和图6B分别示出在移动终端上的通常的菜单屏幕和显示菜单图标图像的规则六面体的三维转动；和

图7A至图7C示出根据本发明的随显示单元的旋转的图像的改变。

                       具体实施方式

以下，将参考附图来描述本发明的优选实施例。在下面对本发明的描述中，当包含于此的已知的功能和结构会使本发明的主题内容变得不清楚时，将省略这些功能和结构的详细描述。

本发明提供一种根据移动终端的倾斜度而无需任何单独的键输入来动态地改变图片的显示的方法和装置。术语“倾斜度”是指移动终端相对于参考平面倾斜的角度。使用地磁传感器计算倾斜度。根据本发明，3D引擎安装在移动终端的显示屏幕中。以规则六面体填充显示屏幕，每个规则六面体由与屏幕分辨率相应的六个正方形限定边界。然而，在屏幕上，实际上只看到每个六面体的一个面。由形成该多面体的多个面的多个多边形构成诸如六面体的多面体。多面体是在计算机图形的3D立体显示中使用的最小单位。

当在显示由多个多面体的正面形成的图像期间用户倾斜移动终端时，按与移动终端的倾斜方向和角度相同的方向和角度转动该多个多面体。当倾斜角度超过临界值时，这些多面体如同多米诺一样顺序地沿相同的方向进一步转动，从而新的面作为这些多面体的正面出现在显示屏幕上以形成新的图像。本发明中采用的地磁传感器是用于测量地球的磁场和检测方向的类似于罗盘的传感器。最近，微地磁传感器已商品化，用在移动终端中。这种地磁传感器能够通过组合从GPS接收的位置数据和方位数据实现电子罗盘功能、方位确定和基于精确位置的服务。由于可将尺寸非常小的微地磁传感器安装在移动终端中，所以对使用这些传感器的移动终端中可使用的附加功能或服务的开发的需求日益增长。

在本发明中，为了测量移动终端的倾斜度和动态地生成对倾斜度做出反应的GUI(图形用户界面)，还将3D引擎安装在移动终端中。

将参考图1详细解释具有以上功能的移动终端的部件和操作。图1是根据本发明的移动终端的框图。

参考图1，所述移动终端包括控制单元100、显示单元110、存储器120和传感器单元130。

显示单元110可包括诸如LCD(液晶显示器)的显示装置。根据本发明，显示单元100包括在控制单元100的控制下根据移动终端的倾斜方向和角度进行三维运动的多面体。具体地讲，显示单元110显示这样的图像，该图像由根据移动终端相对于参考平面倾斜的方向和角度进行三维运动的多面体(特别是，规则六面体)的正面(多边形)的集合形成。

当用户稍微倾斜移动终端时，多面体(规则六面体)稍微转动。然而，当倾斜度超过临界值时，多面体如同多米诺倒下一样顺序地沿相同的方向进一步转动，从而新的面将作为多面体的正面出现在显示单元110上。因此，与新的面相应的图像将显示在显示单元110上。

存储器120包括用于存储控制移动终端的操作所需的多个程序和数据的ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。根据本发明，存储器120还存储用于生成动态改变的虚拟图像的3D引擎。

传感器单元130包括使用在环绕与自旋轴正交的至少一个轴的惯性空间中的角动量(angular momentum)来检测角运动的地磁传感器。当用户将显示单元110从竖直方向转到另一方向(左、右或向下方向)时，传感器单元130检测显示单元110的倾斜度，并计算倾斜的方向和角度。具体地讲，当从地磁传感器输入表示按水平或垂直方向转动移动终端的信号时，传感器单元130检测移动终端的往复运动，并基于检测的往复运动计算倾斜度，即，倾斜方向和角度。然后，传感器单元130将计算数据提供给控制单元100。总之，传感器单元130检测显示单元110从竖直方向到左、右或向下方向的往复运动，计算显示单元110的倾斜度，并将计算的倾斜度提供给控制单元100。

控制单元100控制移动终端的所有操作。具体地讲，根据本发明，控制单元100控制显示单元110输出随倾斜度动态改变的图像。与之相关地，控制单元100检测移动终端的运动，并计算显示单元110的倾斜度。换句话说，控制单元100根据从传感器单元130产生的信号来计算倾斜度，即，移动终端的倾斜方向和角度。然后，控制单元100生成将显示在显示单元110上的与计算的倾斜度相应的图像，并在移动终端的运动期间保持更新该图像。控制单元100控制显示根据由传感器单元130提供的倾斜方向和角度而转动的多面体的改变。当倾斜角度超过临界值时，控制单元100按与倾斜方向相同的方向转动多面体，从而由这些多面体的其它面形成的新的图像将显示在显示单元110上。

将参考图2解释根据移动终端的倾斜度的图像的改变。在图2中，移动终端的显示单元看起来包括多个正方形。实际上，显示单元是被多个多面体(即规则六面体)填充，每个多面体由六个正方形限定边界。在显示单元110上，只看到作为规则六面体的正面的正方形。如图2所示，显示单元110的每个正方形200是规则六面体210的六个面中的一个面。当六面体210展开时，它变成由六个正方形形成的一个平面图形220。这六个正方形与不同的图像230映射。为了便于解释，将使用不同的颜色来示出映射在六个正方形上的不同图像。

假设在移动终端处于竖直方向并且设置在该方向显示的GUI时用户的眼睛看到规则六面体的红色面。多个六面体的红色面形成一个图像。如果拍摄图像，则可将其划分为与六面体的数量相应的多个块。六面体的每个面与图像的不同块映射。

当用户沿特定方向倾斜移动终端时，规则六面体根据由地磁传感器检测的倾斜角度和方向进行三维运动。因此，移动终端使用显示单元的规则六面体的运动来提供图像的动态改变，而无需任何单独的键输入。

以下，将使用如图3A至3D所示的水桶的概念来解释根据本发明的转动多面体(规则六面体)和改变图像的机制。图3A至图3D是解释根据本发明的多面体转动机制的示图。

图3A是六面体形状的桶站立于竖直方向的三维示图，该三维示图使用处于竖直方向的规则六面体表示显示单元。桶充满了水，且具有开放的顶部，从而当桶倾斜时水可流出。

假设桶(显示单元)仅关于参考轴倾斜。因此，可将三维桶简化为二维图形。虽然将使用二维图形来解释根据本发明的图像改变机制，但是对本领域的技术人员来说显而易见的是，可将该机制应用于三维图形。

可将图3A中的桶的三维示图简化为图3B中的二维示图。图3B示出竖直站立的充满水的桶。格状的区域表示桶中水的高度。

图3C示出以关于参考轴的特定角度倾斜的图3B中的桶。当桶倾斜时，与倾斜角度相应的量的水流出桶。在图3C中，保留在桶中的水量是格状的。非格状的区域表示在其中显示单元的多面体转动以改变图像的区域。具体地讲，可使用倾斜的桶的参考轴y和垂直轴y’之间的角度θ，即，桶的顶面A和水的表面B(轴x)之间的角度θ来获得图3C中的漏水区域(即，多面体转动区域)。

控制单元100具有关于显示单元中的多面体的基本图形的信息。当显示单元倾斜时，控制单元100可基于显示单元的中心顶点和倾斜角度来确定哪些多面体包括在多面体转动区域中。中心顶点是显示单元的顶面的左顶点。倾斜角度是角度θ。控制单元100将中心顶点和倾斜角度数据应用到关于多面体的基本图形的信息，并确定包括在多面体转动区域中的多面体。

另外，控制单元100设置用于确定是否必须转动部分包括在多面体转动区域中的多面体的临界比例。如果包括在多面体转动区域中的部分的比例超过临界比例，则控制单元100转动多面体，从而根据显示单元的倾斜角度来控制图像的显示。

虽然为了便于解释使用关于轴x和y的二维图形来解释多面体转动机制，但是也可在每个方向上将该机制应用于三维图形。

图3C中的每个多边形为正方形。当桶倾斜时，用跨过多个多面体的线B区分漏水区域(多面体转动区域)。仅当包括在多面体转动区域中的部分的比例超过临界比例时，才转动这些多面体。通常，临界比例可以是50％，但不限于此。因此，只转动完全或超过临界比例的部分被包括在多面体转动区域中的多面体。例如，由于包括在多面体转动区域中的部分的比例超过50％，所以转动图3C中编号为37的多面体。另一方面，由于包括在多面体转动区域中的部分的比例远小于50％，所以不转动图3C中编号为38的多面体。类似地，转动编号为31、32、33、34、35和37的多面体，而不转动编号为36、38、39、40、41和42的多面体。

图3D示出以超过临界角度倾斜，例如以90°角倒下的图3B中的桶。当桶倒下时，桶中所有的水流出。类似地，当显示单元转动90°时，所有的多面体包括在多面体转动区域中，因而被顺序转动。在转动多面体之后，每个多面体(规则六面体)的另一面出现在显示单元上。

以下，将参考图4中的流程图来详细解释使用多面体转动机制根据移动终端的倾斜度来控制图像的显示的过程。

在步骤300中，控制单元100在显示单元上显示由多个多面体的正面形成的单个图像。在步骤310中，控制单元100从传感器单元130接收信号，并检测移动终端的运动。当检测到任何运动时，控制单元310进行步骤320以使用从传感器单元130提供的关于倾斜度的信息来计算移动终端的倾斜角度和方向。由于控制单元100具有关于多面体的基本图形的信息，所以它基于计算的角度和方向来确定哪些多面体包括在多面体转动区域中以根据计算的角度和方向转动多面体。在步骤330中，控制单元100按与计算的方向和角度相应的方向和角度三维转动包括在多面体转动区域中的多面体。

为了防止多面体的过于灵敏的转动，可将多面体设置为直到或者除非移动终端以超过30度的角度倾斜才转动。当用户使移动终端倾斜不超过30度的角度时，显示单元中的多面体的正面稍微地转动，但是又返回到它们的原始位置。因此，多面体(规则六面体)的另外两个面稍微出现在显示单元上，但是立刻消失，同时初始的正面返回到它们的原始位置。

在步骤340中，控制单元100确定计算的倾斜角度是否超过临界值。临界值可以是90°。如果计算的角度大于临界值，则控制单元100将进行步骤350以控制显示单元110显示多面体的其它面，从而显示与其它面相应的新的图像。多面体按与移动终端的倾斜方向相应的方向转动，从而多面体的新的面将作为正面出现在显示单元110上。因此，与新出现的面相应的图像显示在显示单元110上。

图5A和图5B示出根据本发明的随移动终端的倾斜而改变的图片的显示。

更具体地讲，图5B示出当显示单元逆时针转动90°时改变的图片。假设如图2所示每个规则六面体的六个正方形与不同颜色的图像映射。显示单元的六面体按与显示单元的转动相应的方向转动。如果初始位于竖直方向的显示单元逆时针转动以提供较宽的水平显示模式，则显示单元的六面体将顺序地转过从“a”到“b”方向的对角线上的面。如果显示单元如图5B所示逆时针转动90°，则六面体的红色面都将按与显示单元的转动相应的方向转动，从而六面体的绿色面可作为新的正面出现在显示单元上。如果显示单元按顺时针方向转动，则六面体的红色面将按相应的方向转动，从而六面体的蓝色面可作为新的正面出现在显示单元上(见图2)。

将参考图6A和6B来详细解释随显示单元的旋转的图片的改变。图6A示出移动终端上的通常的菜单屏幕和显示菜单图标图像的规则六面体的三维转动。

如图6A所示，假设移动终端为菜单屏幕提供类似瓦片的背景，每个菜单图标对应于一个瓦片。当用户转动移动终端的显示单元时，对应于每个瓦片的规则六面体也如图6B所示转动。具体地讲，六面体各自按与显示单元的转动相应的方向500、510或520转动。每个六面体的转动程度根据显示单元中的位置而改变。如果显示单元逆时针转动，则显示单元的右上角处的六面体530的转动角度将比位于显示单元中间的六面体540的转动角度大。六面体540的转动角度将比位于显示单元的较底部分的六面体550的转动角度大。如图6B所示，当显示单元的倾斜角度没有超过临界角度时，六面体550不转动。如上所解释地，当显示单元的倾斜角度超过临界值时，包括在多面体转动区域中的多面体转动，从而根据显示单元的倾斜度来控制图像的显示。图7A至图7C示出随显示单元的旋转的图像的改变。具体地讲，图7A示出当显示单元处于竖直方向时显示的图像。当用户将显示单元逆时针转动超过特定角度时，如图7B所示，多面体如同多米诺一样沿相同的方向顺序转动。当用户在90°停止转动显示单元时，多面体的新的面作为正面出现在显示单元上，从而如图7C所示显示新建立的图像。优选地，新近建立初始图像以具有与转动90°到水平模式的显示单元的长度与高度的比例相应的大小。

虽然图5A至图7C示出了使用不同颜色和菜单图标来显示随显示单元的旋转而改变的图像，但是可根据用户、服务提供商或移动终端制造商的选择来产生各种显示效果。图7A至7C示出当显示单元从竖直方向转到水平方向时随形成菜单图像的多面体的多米诺似的转动的图像的动态改变。根据本发明的另一实施例，可执行使用每个多面体的不同面来显示多张照片的相册功能。例如，当移动终端以超过临界值的某一角度向左或向右倾斜时，在移动终端的竖直方向显示的照片可变为另一照片。由于根据移动终端的倾斜角度和方向动态交互地显示不同的照片，所以用户会感觉到如同他们在翻相册页一样。

根据本发明，用户可看到竖直位置上的图片，而不管显示单元转动的方向如何。当初始位于竖直方向的显示单元侧向转动时，根据多面体的新的正面改变初始图像，并将其调整为具有与侧向转动模式的显示单元的长度与高度的比例相应的大小。由于根据显示单元的转动自动地调整图像的大小，所以用户可在显示单元的水平模式下拍照，并可简单地将显示单元转到竖直方向以编辑照片，而不必调整显示的照片的大小。换句话说，自动地调整或重新产生显示的每个图像以具有与水平或垂直模式下的显示单元的长度与高度的比例相应的大小，从而提供方便的用户界面。

根据本发明，显示单元中的多面体随着显示单元的转动进行三维运动，从而无需任何单独的键输入就可动态地改变显示的图像。

虽然已为了说明性目的描述了本发明的优选实施例，但是本发明的技术人员应该理解，在不脱离如权利要求所公开的本发明的范围和精神的情况下，可进行各种修改、添加和替换，本发明的范围包括其等同物的全部范围。

Claims (15)

1、一种能使用地磁传感器根据移动终端的倾斜度来控制图片的显示的移动终端，该移动终端包括：

显示单元，显示由根据移动终端的倾斜方向和角度进行三维转动的多面体的正面的集合形成的图像；

传感器单元，检测移动终端的运动，并计算移动终端的倾斜方向和倾斜角度；和

控制单元，根据从传感器单元提供的倾斜方向和倾斜角度数据来显示所述多面体的正面的动态改变，并且当倾斜角度超过临界值时，沿倾斜方向进一步转动所述多面体，从而显示由所述多面体的新的正面形成的图像。

2、如权利要求1所述的移动终端，其中，当倾斜角度超过临界值时，所述控制单元确定多面体转动区域，并转动包括在该多面体转动区域中的多面体，从而这些多面体的新的面将出现在显示单元上，其中，在所述多面体转动区域中，将按与移动终端的倾斜方向和倾斜角度相应的方向和角度转动多面体。

3、如权利要求1所述的移动终端，其中，当倾斜角度没有超过临界值时，所述控制单元按与移动终端的倾斜方向和倾斜角度相应的方向和角度转动所述多面体，并将所述多面体返回到它们的原始位置。

4、如权利要求1所述的移动终端，其中，所述传感器单元为地磁传感器。

5、如权利要求1所述的移动终端，其中，所述控制单元调整由所述多面体的新的正面形成的图像以具有与显示单元的长度与高度的比例相应的大小。

6、如权利要求1所述的移动终端，其中，所述多面体为规则六面体，每个规则六面体具有以不同图像映射的六个面。

7、如权利要求1所述的移动终端，其中，所述图像为被划分为与所述多面体的数量相应的多个块的照片，所述多面体的每个面以照片图像的不同块映射。

8、如权利要求1所述的移动终端，其中，当移动终端在任一方向上以超过临界值的某一角度倾斜时，所述控制单元通过将在移动终端的竖直方向上显示的照片变为另一照片来使用每个多面体的不同面，从而显示多张照片。

9、如权利要求1所述的移动终端，还包括用于存储3D引擎的存储器。

10、一种使用地磁传感器根据移动终端的倾斜度来控制图片的显示的方法，该方法包括以下步骤：

显示由多面体的正面的集合形成的图像；

检测在所述图像的显示期间移动终端的运动；

当检测到任何运动时，计算移动终端的倾斜方向和倾斜角度；和

按与计算的倾斜方向和倾斜角度相应的方向和角度三维地转动所述多面体的正面，并显示由多面体的新的正面形成的图像。

11、如权利要求10所述的方法，其中，使用地磁传感器来计算所述倾斜方向和角度。

12、如权利要求10所述的方法，其中，所述三维地转动多面体的正面和显示由新的正面形成的图像的步骤包括：

确定倾斜角度是否超过临界值；

当倾斜角度超过临界值时，确定在其中多面体将被转动的多面体转动区域；和

按倾斜方向转动包括在所述多面体转动区域中的多面体，并显示由所述多面体的新的正面形成的图像。

13、如权利要求12所述的方法，还包括：

当倾斜角度没有超过临界值时，按与移动终端的倾斜方向和倾斜角度相应的方向和角度转动包括在多面体转动区域中的多面体，并将所述多面体返回到它们的原始位置。

14、如权利要求12所述的方法，其中，所述显示由多面体的新的正面形成的图像的步骤包括：

调整所述图像以具有与显示单元的长度与高度的比例相应的大小。

15、如权利要求10所述的方法，还包括：

每当在任意方向上以超过临界值的某一角度倾斜移动终端时，显示不同的图像。

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