TWI414991B - The method of implementing multi-touch and its system - Google Patents

Description

執行多點觸控之方法及其系統

一種輸入方法與裝置，且特別是一種執行多點觸控之方法及其系統。

作業系統(Operating System，簡稱OS)是一種電腦系統軟體，用以作為應用程式的執行環境以及電腦的操作介面。一般而言，作業系統之任務包括對硬體資源的直接監管、計算資源(如內儲、處理器使用時間)的管理、以及提供各類應用程式服務，讓使用者透過鍵盤、螢幕等輸出/輸入設備來控制電腦。隨著圖形式使用者介面(Graphic User Interface,GUI，即所謂的視窗介面)技術的成熟，作業系統更包括透過視覺化的視窗介面操控/使用電腦，此類作業系統又稱為「視窗作業系統」。隨著電腦硬體技術提昇，作業系統可開啟多個視窗介面來執行多個應用程式。對於習知技術而言，僅能利用鍵盤、滑鼠或軌跡球等方式移動/縮放各應用程式。

隨著科技的進步，連帶著各式各樣的輸入周邊也隨之興起。特別是觸碰式螢幕的發展，使用者可以透過手指觸碰螢幕來選擇不同的目標物件(可以是應用程式的視窗、圖片或應用程式的內建功能)。特別是微軟公司所推出的第七代視窗作業系統(Windows 7，以下簡稱Windows 7)，在Windows 7中更是內建觸碰式螢幕的相關功能。

使用者可以藉由手指在觸碰式螢幕100上的滑動，帶動螢幕中的目標物件110的縮放或移動，請參考「第1圖」，其係為習知技術的多點觸控示意圖。Windows 7的多點觸控功能係以多隻手指的移動作為對目標物件110的操作。微軟公司將這些利用多點觸控功能所執行的各項方式定義為筆勢操作。目前Windows 7支援下列筆勢：縮放、單指或雙指移動、旋轉、雙指輕點與按住並輕點的各項筆勢操作。舉例來說，當使用者用兩隻手指點選觸碰螢幕上的任一圖檔時，Windows 7隨即會啟動多點觸控功能。當兩隻手指的相對距離加大時，則將該圖檔放大；反之，則將該圖片縮小。雖然Windows 7提供了此項服務，但對於沒有觸碰式螢幕100的使用者而言，是無法享用到此一功能的便利性。

鑒於以上的問題，一種執行多點觸控之方法，其係透過滑鼠用以執行視窗作業系統的多點觸控功能。

為達上述目的，本發明所揭露之執行多點觸控之方法包括以下步驟：啟動視窗作業系統後，載入監控程序；由監控程序偵測滑鼠是否被按壓功能鍵；當滑鼠被按壓功能鍵時，則監控程序呼叫視窗作業系統的多點觸控功能；若滑鼠的游標位於目標物件上時，則由監控程序判斷滑鼠所輸出的輸出訊號，令多點觸控功能執行相應的筆勢操作。

本發明之系統，適用於執行視窗作業系統的電腦，透過滑鼠即可啟動多點觸控的功能，用以對視窗作業系統中的目標物件進行旋轉、縮放或移動的操作。

為達上述目的，本發明所揭露之系統包括：電腦、滑鼠與監控程序；滑鼠電性連接於電腦；在電腦上運行監控程序，其中監控程序可以被內嵌於滑鼠驅動程式中或者是獨立的應用程序；滑鼠上設置一功能鍵，監控程序用以監控該功能鍵是否被按壓；當滑鼠的功能鍵被按壓時，監控程序呼叫視窗作業系統的多點觸控功能；若滑鼠的游標位於目標物件之上時，則多點觸控功能根據監控程序所傳來的訊號執行相應的筆勢操作。

由上述可知，本發明之滑鼠裝置預先定義按壓滑鼠按鍵同時滾動滾輪所送出之訊號，藉由簡單的按壓滑鼠按鍵或滾動滑鼠，傳送模擬「多點觸控」時送出之訊號(訊號組)，因此使用者由單手操控滑鼠，即可立即達到上述之多點觸控的功能，簡化視窗作業系統之目標物件的縮放或移動。

有關本發明的特徵與實作，茲配合圖示作最佳實施例詳細說明如下。

在下列較佳實施例中詳細說明本發明之裝置及其連線方法。然而本發明之概念亦可用於其他範圍。以下列舉之實施例僅用於說明本發明之目的與執行方法，並非用以限制其範圍。在本實施例中視窗作業系統例如是Windows 7作業系統，在一些實施例亦可應用於其他視窗作業系統，諸如Windows XP或視窗化Linux等，但不限定其範圍。在本發明所述的視窗作業系統中會顯示不同的目標物件，而目標物件的種類可以是應用程式(包括其功能選項)、圖像檔案或是文件檔案。

請參考「第2A圖」所示，其係為本發明之架構示意圖。在「第2A圖」中係包括有個人電腦210與電腦輸入裝置。個人電腦210中運行視窗作業系統230與監控程序240。本發明之電腦輸入裝置係以一滑鼠220為例，包括但不侷限於滑鼠220、軌跡球(trackball)等等之電腦輸入裝置；以及執行於視窗作業系統230的監控程序240。本發明可應用在一般具有左鍵、右鍵、與捲頁控制模組的滑鼠220上，亦可以設置於具有獨立的功能鍵221的滑鼠220。監控程序240可以被內嵌於滑鼠220的驅動程式內、韌體的方式內建於滑鼠220中、或是以獨立的應用程序被執行。在「第2A圖」中係以監控程序240執行於個人電腦210中作為說明，對於本領域者亦可將監控程序240內嵌於滑鼠220的韌體(如「第2B圖」所示)。

當滑鼠220被連接至個人電腦210時，監控程序240會被啟動並且即時的監控滑鼠220所傳出的各項訊號。在滑鼠220的移動過程中或按壓按鍵時均會輸出不同的訊號至個人電腦210。

其中，為能清楚的解說滑鼠220為執行多點觸控功能所輸出的不同訊號，在此更定義滑鼠220所輸出的訊號分別為第一訊號與第二訊號。第一訊號係為滑鼠被按壓功能鍵後所發出的多點觸控功能需求訊號。第二訊號係為滑鼠被按壓功能鍵後，再按壓按鍵(其係包括按壓左/右鍵與滾動捲頁控制模組)或移動滑鼠(意即滑鼠移動的軌跡)所發出的訊號。

當滑鼠220的游標位於目標物件250上且滑鼠220被按壓功能鍵221輸出第一訊號時，則監控程序240根據滑鼠220按鍵訊號產生對應之多點觸控訊號組用以呼叫視窗作業系統230的多點觸控功能，藉以對目標物件250進行相應的處理。其中，功能鍵221除了可以是獨立的按鍵，也可以是但不限定為左鍵、右鍵的依序按壓、左右鍵的同時按壓或者是左鍵、右鍵與捲頁控制模組的依序按壓與捲動的組合。

在多點觸控功能被開啟後，監控程序240會判斷該滑鼠220所輸出的第二訊號，並且將第一訊號及第二訊號轉為絕對座標訊號，再將其傳送給多點觸控功能，使其多點觸控功能根據所輸出的絕對座標訊號來決定相應的筆勢操作。為能清楚解說本發明的整體運作過程，還請配合「第3圖」所示，其係為本發明之運作流程示意圖。本發明的主要運作流程包括以下步驟：步驟S310：啟動視窗作業系統後，載入監控程序；步驟S320：由監控程序偵測滑鼠是否發出第一訊號(意即被按壓功能鍵)；步驟S330：當監控程序偵測到滑鼠的第一訊號，則監控程序抓取目前游標所在的座標作為第一絕對座標訊號，並呼叫視窗作業系統的多點觸控功能，再接收滑鼠所輸出的第二訊號並轉成第二絕對座標訊號，再將第一絕對座標訊號及第二絕對座標訊號的位置傳送給多點觸控功能執行相應的筆勢操作；以及步驟S340：若監控程序並無偵測到滑鼠的第一訊號，則該滑鼠會依序輸出移動相對座標訊號給個人電腦，執行一般滑鼠的游標功能。

當視窗作業系統230被啟動後，則視窗作業系統230即刻載入監控程序240並運行該監控程序240。由該監控程序240隨時的監控滑鼠220的功能鍵221是否被按壓。當功能鍵221被按壓後，個人電腦210上的監控程序240隨即發送相應的訊號給視窗作業系統230。由監控程序240呼叫視窗作業系統230的多點觸控功能(對應步驟S310～S340)。在Windows 7中係以內建多點觸控功能，但在其他視窗作業系統230中亦可以透過作業系統呼叫新安裝的多點觸控功能。

其中前述的第一絕對座標訊號係為按壓滑鼠220的功能鍵221後(發出第一訊號)，監控程序即將目前游標所在的座標作為絕對座標並輸出給視窗作業系統的訊號。第二絕對座標則是按壓滑鼠220功能鍵221之後，監控程序即會將滑鼠220所做的任何動作(發出第二訊號)轉換成絕對座標並輸出給視窗作業系統的訊號。

接著，在步驟S330中多點觸控功能係根據滑鼠220所輸出的訊號執行相應的筆勢操作(對應步驟S320～步驟S330)。以下針對各種的筆勢操作進行解說。

本實施態樣係以滑鼠220對目標物件250進行拖曳的移動進行說明。若滑鼠220輸出直線移動的第二訊號，則多點觸控功能根據滑鼠220的位移軌跡對目標物件250執行筆勢操作之步驟，其係包括以下步驟，並請配合「第4A圖」所示：步驟S411：監控程序係以滑鼠發出第一訊號時的當前的位置視為第一絕對座標位置；步驟S412：監控程序係以滑鼠發出第二訊號時直線移動的當前位置視為第二絕對座標位置；以及步驟S413：監控程序將第一絕對座標位置及第二絕對座標位置傳入視窗作業系統的多點觸控功能，然後多點觸控功能再根據第一絕對座標位置及第二絕對座標位置之間的位移向量，用以將目標物件從當前的位置進行移動。

在此一實施態樣中所述的作業系統係以微軟公司的Windows 7為說明。請同時配合參考「第5A圖」～「第5C圖」所示，其係分別為目標物件於第一絕對座標位置移動至第二絕對座標位置的移動過程示意圖。

在「第5A圖」中係以螢幕畫面中的圖像作為目標物件250進行說明。當滑鼠220游標位於目標物件250上且使用者按壓滑鼠220上的功能鍵221(其係設置於「第5A圖」滑鼠220左側，按壓後隨即發出第一訊號)後，監控程序240隨即啟動多點觸控功能，監控程序240根據滑鼠220所輸出的第一訊號將滑鼠220的游標在視窗作業系統230中的絕對座標記錄為第一絕對座標位置。

接著，將滑鼠220移動到相異於第一絕對座標位置的另一位置(意即發出第二訊號)，由監控程序240將此一位置記錄為第二絕對座標位置。監控程序240再將第一絕對座標位置與第二絕對座標位置之間的直線位移軌跡傳給多點觸控功能。多點觸控功能根據第一絕對座標位置與第二絕對座標位置間的位移向量，將目標物件250於當前位置移動至相應的位置(如「第5B圖」所移動的距離)。換言之，滑鼠220在切換為多點觸控功能後所移動的方向與距離，將決定目標物件250的移動方向與距離。最後，當滑鼠220完成移動後，放開功能鍵221即可完成目標物件250的移動之處理(如「第5C圖」所示)。

除了前述目標物件250的的移動外，本發明亦可以根據滑鼠220的移動對目標物件250進行旋轉的筆勢操作。若滑鼠220發出的第二訊號係為非直線運動(旋轉)的軌跡，則多點觸控功能根據滑鼠220的位移軌跡對目標物件250執行筆勢操作之步驟，請參考「第4B圖」所示：步驟S421：監控程序以滑鼠發出第一訊號時的當前的位置視為第一絕對座標位置；步驟S422：監控程序係以滑鼠發出第二訊號時旋轉的位移軌跡之當前位置視為第二絕對座標位置；以及步驟S423：監控程序將第一絕對座標位置及第二絕對座標位置傳入視窗作業系統的多點觸控功能，然後多點觸控功能再根據第一絕對座標位置及第二絕對座標位置之間旋轉的位移向量，用以將目標物件進行旋轉的移動。

為進一步說明目標物件250的旋轉處理過程，還請同時參考「第6A圖」～「第6C圖」所示。當滑鼠220游標位於目標物件250上且使用者按壓滑鼠220上的功能鍵221(其係設置於「第6A圖」滑鼠220左側)，監控程序240在接收到滑鼠220輸出第一訊號後隨即啟動多點觸控功能。監控程序240根據滑鼠220所輸出的第一訊號當前位置記錄為第一絕對座標位置。接著，將滑鼠220旋轉移動到另一位置(意即發出第二訊號)，監控程序240將此一位置記錄為第二絕對座標位置，監控程序240再將第一絕對座標位置與第二絕對座標位置之間的旋轉位移軌跡傳給多點觸控功能於此同時，目標物件250會以第一絕對座標為中心，根據滑鼠220所移動的軌跡與移動的速度，使得目標物件250進行旋轉。換言之，滑鼠在移動的過程中也連帶的使目標物件250產生旋轉的視覺效果(如「第6B圖」與「第6C圖」所示)。

多點觸控功能的另一特點就是對於目標物件250進行縮小/放大，因此本發明的另一實施態樣可以透過滑鼠220對目標物件250進行多點觸控功能的縮放。若滑鼠220的捲頁控制模組的捲動訊號(係為第二訊號)，則多點觸控功能根據滑鼠220的位移軌跡對目標物件250執行筆勢操作之步驟，其係包括以下步驟，並請參考「第4C圖」所示：步驟S431：監控程序以滑鼠發出的第一訊號時的當前位置視為第一絕對座標位置；步驟S432：監控程序以滑鼠輸出第二訊號時之捲頁控制模組當時的捲動量轉換為第二絕對座標位置；以及步驟S433：監控程序將第一絕對座標位置及第二絕對座標位置傳入作業系統的多點觸控功能，然後多點觸控功能再根據第一絕對座標位置及第二絕對座標位置之捲頁控制模組的捲動量對目標物件進行縮放。

在此一實施態樣中，使用者可以透過滑鼠220來執行縮放功能的筆勢操作。縮放目標物件250的處理與前述移動/旋轉的處理有所差異，以下請參考「第7A圖」～「第7D圖」所示。若對目標物件250進行縮放時，使用者首先將滑鼠220游標移動至目標物件250上並按壓功能鍵221(意即發出第一訊號)。當多點觸控功能被啟動時，監控程序240根據滑鼠220所輸出的第一訊號當前位置記錄為第一絕對座標位置。接著，滾動滑鼠的捲頁控制模組(意即發出第二訊號)，監控程序240則將捲頁控制模組之當時的捲動量轉換為第二絕對座標位置，監控程序240再將第一絕對座標位置與第二絕對座標位置的變化量傳給多點觸控功能，由多點觸控功能執行目標物件250的縮放處理。

在習知技術中利用觸碰式顯示面板對目標物件250進行縮放的處理過程係用兩支(或以上)的手指選定目標物件250的兩點，並移動兩隻手指來將目標物件250進行縮放。而本發明係為能以單一滑鼠220達到多點按定與縮放的目的。所以在啟動多點觸控功能後，監控程序240會擷取目標物件250的視窗大小與畫面上的座標位置，並且根據目標物件250的視窗大小分別在目標物件250的邊界(目標物件250的邊界係為角落或邊緣)上模擬手指按壓的觸控訊號(請參考「第7A圖」中虛線手指)。

當使用者向前滾動捲頁控制模組時，則多點觸控功能係將目標物件250進行放大。反之，當使用者向後滾動捲頁控制模組，則多點觸控功能係將目標物件250進行縮小。

由上述可知，本發明之滑鼠220裝置預先定義按壓滑鼠220按鍵同時滾動滾輪所送出之訊號，藉由簡單的按壓滑鼠220按鍵或滾動滑鼠220，傳送模擬「多點觸控」時送出之訊號(訊號組)，因此使用者由單手操控滑鼠220，即可立即達到上述之多點觸控的功能，簡化視窗作業系統230之目標物件250的縮放或移動。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．觸碰式螢幕

110．．．目標物件

210．．．個人電腦

220．．．滑鼠

221．．．功能鍵

230．．．視窗作業系統

240．．．監控程序

250．．．目標物件

第1圖係為習知技術的多點觸控示意圖。

第2A圖係為本發明之架構示意圖。

第2B圖係為本發明之另一種架構示意圖。

第3圖係為本發明之運作流程示意圖。

第4A圖係為本發明之第一實施態樣流程示意圖。

第4B圖係為本發明之第二實施態樣流程示意圖。

第4C圖係為本發明之第三實施態樣流程示意圖。

第5A圖係為本發明之目標物件位於第一絕對座標並移動至第二絕對座標的移動過程示意圖。

第5B圖係為本發明之目標物件位於第一絕對座標並移動至第二絕對座標的移動過程示意圖。

第5C圖係為本發明之目標物件位於第一絕對座標並移動至第二絕對座標的移動過程示意圖。

第6A圖係為本發明之目標物件旋轉前之示意圖。

第6B圖係為本發明之目標物件旋轉中之示意圖。

第6C圖係為本發明之目標物件旋轉後之示意圖。

第7A圖係為本發明之目標物件放大前之示意圖。

第7B圖係為本發明之目標物件放大後之示意圖。

第7C圖係為本發明之目標物件縮小前之示意圖。

第7D圖係為本發明之目標物件縮小後之示意圖。

Claims (10)

1. 一種執行多點觸控之方法，係為透過一滑鼠來對於具有多點觸控功能的電腦執行多點觸控之動作，該方法包括以下步驟：啟動電腦內的視窗作業系統後，載入一監控程序；由該監控程序偵測該滑鼠是否發出一第一訊號；當該滑鼠發出該第一訊號，則該監控程序呼叫視窗作業系統內的一多點觸控功能；以及若該滑鼠的游標位於一目標物件上時，則該多點觸控功能通過該監控程序接收來自於該滑鼠所輸出的一第二訊號，再將該第一訊號及該第二訊號轉為絕對座標訊號，該多點觸控功能執行相應的筆勢操作。
2. 如請求項1所述之執行多點觸控之方法，其中該監控程序並無偵測到該滑鼠發出該第一訊號時，則該滑鼠會依序輸出移動相對座標訊號給電腦，執行游標功能。
3. 如請求項1所述之執行多點觸控之方法，其中該方法更進一步包括以下步驟：該監控程序根據該滑鼠發出的該第一訊號時的當前位置視為一第一絕對座標位置；該監控程序以該滑鼠發出的該第二訊號時的當前位置視為一第二絕對座標位置；由該監控程序將該第一絕對座標位置及該第二絕對座標位置傳入視窗作業系統的該多點觸控功能；以及該多點觸控功能再根據該第一絕對座標位置與該第二絕對座標位置的動作位移量來執行相應的筆勢操作。
4. 如請求項3所述之執行多點觸控之方法，其中該多點觸控功能也可以根據該第一絕對座標位置與該第二絕對座標位置的動作變化量來執行相應的筆勢操作。
5. 2或3所述之執行多點觸控之方法，其中該第一訊號係為該滑鼠所發出的該多點觸控功能的需求訊號。
6. 如請求項1或3所述之執行多點觸控之方法，其中該第二訊號係為該滑鼠發出該第一訊號後，再按壓按鍵或移動該滑鼠所發出的訊號。
7. 一種執行多點觸控之系統，係為透過滑鼠來對於具有多點觸控功能的一電腦執行多點觸控之動作，該系統包括：一滑鼠，其係具有一功能鍵與一捲頁控制模組，該滑鼠用以傳送一第一訊號及一第二訊號至該電腦；以及一執行於電腦之視窗作業系統內的監控程序，當該滑鼠的游標於一目標物件上且該滑鼠被按壓該功能鍵時，則該監控程序隨即呼叫該視窗作業系統的一多點觸控功能，該多點觸控功能根據該滑鼠所傳送的訊號進行相應的筆勢操作。
8. 如請求項7所述之執行多點觸控之系統，其中該第一訊號係為該滑鼠所發出的該多點觸控功能需求訊號。
9. 如請求項7所述之執行多點觸控之系統，其中該第二訊號係為該滑鼠被按壓該功能鍵後，再按壓按鍵或移動該滑鼠所發出的訊號。
10. 一種執行多點觸控之系統，係為透過滑鼠來對於具有多點觸控功能的一電腦執行多點觸控之動作，該系統包括：一滑鼠，其係具有一功能鍵與一捲頁控制模組，該滑鼠用以傳送一第一訊號及一第二訊號至該電腦；以及一執行於滑鼠內的監控程序，當該滑鼠的游標於一目標物件上且該滑鼠被按壓該功能鍵時，則該滑鼠內的該監控程序隨即呼叫該電腦內的一多點觸控功能，該多點觸控功能根據該滑鼠所傳送的訊號進行相應的筆勢操作。