TWI582681B - 三維物件創建方法及應用該方法的電子裝置 - Google Patents

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Description

三維物件創建方法及應用該方法的電子裝置
本發明係關於一種三維物件創建方法及應用該方法的電子裝置。
很多消費類電子產品都帶有觸控式螢幕，諸如手機、平板電腦等。人們可以在借助觸控式螢幕既可以觀看視頻、圖片、流覽網頁、玩遊戲，還能選擇並操控相應的物件。
習知，該些電子產品不但可以向使用者呈現3D物件成像，還可以方便使用者通過手指觸控式螢幕，並在離開觸控式螢幕的空中擺出3D手勢來控制螢幕上顯示的3D物件的移動或變形。然而，該種技術需通過距離感測器來感測使用者在空中的3D手勢所對應的各手指投影到螢幕相應點的距離。但是，當手指的使用數量越多，越難於精准偵測每個手指位置，感應器的數量也要相應增加，從而提高產品的成本，也不利於產品向著輕、薄的方向發展。
此外，由於距離感測器與位於空中的3D手勢存在空間上的限制，僅能在觸控式螢幕上做出簡單的3D物件圖形，物件長度會明顯受限；且距離感測器感應的距離越遠誤差越大，如此，使用者在不經過多次嘗試、試驗操作的情況下無法隨心所欲地創造出複雜的3D物件。
鑒於上述內容，有必要提供一種無須使用距離感測器即可構建出3D物件的三維物件創建方法及應用該方法的電子裝置。
一種電子裝置，該電子裝置包括一觸控式螢幕模組及一處理器，該觸控式螢幕模組包括一觸控式螢幕、與觸控式螢幕電連接的觸控感應器，處理器用以運算並執行一使用者在觸控式螢幕上創建三維物件的程式，該處理器包括：一接收單元，用於接收該觸控感應器輸出的觸摸感應訊號，並確定使用者的手指在觸控式螢幕上的位置；一計時單元，用於計算使用者的手指在觸控式螢幕上停留的時間；一物件創建單元，根據使用者的手指在觸控式螢幕上的位置及停留的時間而構建出一三維物件。
一種應用該電子裝置的三維物件創建方法，其中，該方法包括如下步驟：接收該觸控感應器輸出的觸摸感應訊號，並確定使用者的手指在觸控式螢幕上的位置；計算使用者的手指在觸控式螢幕上停留的時間；根據使用者的手指在觸控式螢幕上的位置及停留的時間而構建出一三維物件。
本發明的三維物件創建方法及應用該方法的電子裝置，可方便使用者簡單且精確地創建出多種形狀的三維物件，從而增強電子裝置的顯示及操作性能。
10‧‧‧電子裝置
100‧‧‧觸控式螢幕模組
200‧‧‧處理器
101‧‧‧觸控式螢幕
104‧‧‧觸控感應器
105‧‧‧壓力感測器
206‧‧‧記憶體
201‧‧‧接收單元
202‧‧‧計時單元
203‧‧‧物件創建單元
204‧‧‧手勢移動感應單元
500‧‧‧矩形物件
600‧‧‧三棱柱物件
800‧‧‧三角錐形物件
901‧‧‧圓球物件
902‧‧‧圓端柱物件
1000‧‧‧圓柱
圖1是本發明電子裝置的較佳實施例的方框圖。
圖2是本發明電子裝置的觸控式螢幕模組較佳實施例的方框圖。
圖3是本發明電子裝置的處理器的較佳實施例的方框圖。
圖4是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建一二維物件的示意圖。
圖5是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建一矩形物件的示意圖。
圖6是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建一三棱柱物件的示意圖。
圖7是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建一特殊的3D物件的示意圖。
圖8是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建一三角錐形物件的示意圖。
圖9是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建一圓球物件或一圓端柱物件的示意圖。
圖10是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建一圓柱物件的示意圖。
圖11是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建物件的長度與時間、壓力的相對關係示意圖。
圖12是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上通過壓力調整物件的邊線寬度的示意圖。
圖13是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建的物件被拖拽並往手指的移動方向翻轉的示意圖。
圖14是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建的物件被縮小的示意圖。
圖15是本發明電子裝置的處理器在觸控式螢幕上創建的物件被放大的示意圖。
圖16是本發明三維物件創建方法的流程示意圖。
參考圖1，是電子裝置10較佳實施例的方框圖。在本實施例中，該電子裝置10可以為手機或平板電腦等消費類電子產品。該電子裝置10包括一觸控式螢幕模組100及一處理器200，參考圖2，該觸控式螢幕模組100包括一觸控式螢幕101、與觸控式螢幕101電連接的觸控感應器104及壓力感測器105。
該觸控感應器104用以感應一使用者接觸觸控式螢幕101並輸出一觸摸感應訊號至該處理器200。該壓力感測器105用於感應使用者手指按壓觸控式螢幕101的壓力，並輸出一壓力感測訊號至該處理器200。處理器200處理器用以運算並執行使用者在觸控式螢幕上創建三維物件的程式。
如圖3所示，該處理器200還包括一接收單元201、一計時單元202、一物件創建單元203及一手勢移動感應單元204。該接收單元201用於接收該觸控感應器104輸出的觸摸感應訊號及壓力感測器105輸出的壓力感測訊號，並確定使用者的手指在觸控式螢幕上的位置。該計時單元202用於計算使用者的手指在觸控式螢幕101上停留的時間。該物件創建單元203用於根據使用者的手指在觸控式螢幕101上的位置及停留的時間而構建出具有一定形狀的物件。該手勢移動感應單元204用以感應使用者手指在觸控式螢幕上的移動方向及距離，並將感應出的移動方向及距離資訊傳遞至該物件創建單元203，該物件創建單元203根據該移動方向及距離資訊相應改變觸控式螢幕101上顯示的物件的形狀。
該記憶體206內存儲有不同的時間及壓力值對應的不同顏色的顏色表。該壓力感測器105感知使用者按壓觸控式螢幕101的壓力，並輸出給該處理器200的物件創建單元203。該物件創建單元203根據接收到的壓力來調整顯示於觸控式螢幕101上的物件的顏色、線寬或物件的長度，其中，該物件的顏色可對照記憶體206內存儲的顏色表來調節。
如圖4所示，當使用者的一隻手指在觸控式螢幕101上畫出一個頂點A，物件創建單元203根據一個頂點A構建出物件的一條直邊的二維物件L。
如圖5所示，當使用者的兩隻手指在觸控式螢幕101上畫出兩個頂點A、B，物件創建單元203根據兩個頂點A、B的位置構建出物件的底邊A-B，並將該兩個頂點A、B向外延伸成垂直於底邊A-B的兩條側邊A-A`及B-B`，其中，使用者的手指在觸控式螢幕101上停留的時間越長，兩條側邊A-A`及B-B`的長度越長。如此，即可創建出一矩形物件500。
如圖6所示，當使用者的三隻手指在觸控式螢幕101上畫出三個頂點C、D、E，物件創建單元203根據三個頂點C、D、E的位置構建出物件的底面C-D-E，並將該三個頂點C、D、E向外拉伸以形成一平行於底面C-D-E的頂面C`-D`-E`，其中，使用者的三隻手指在觸控式螢幕101上停留的時間越長，頂面C`-D`-E`距離底面C-D-E越遠，且底面C-D-E與頂面C`-D`-E`之間形成若干垂直於底面C-D-E與頂面C`-D`-E`的側面。在本實施例中，三個頂點C、D、E同時接觸觸控式螢幕101，且頂面C`-D`-E`的三個頂點C`、D`、E`同時離開觸控式螢幕101。如此，即可創建出三個側面大小一致的規則的三棱柱物件600。
如圖7所示，當使用者的三隻手指在觸控式螢幕101上畫出三個頂點1、2、3，物件創建單元203根據三個頂點1、2、3的位置構建出一底面1-2-3，並將該底面1-2-3的三個頂點1、2、3向外拉伸形成一頂面3`-2`-1`。其中，該底面1-2-3的三個頂點1、2、3與頂面3`-2`-1`的三個頂點3`、2`、1`一一對應，且序號大小代表手指接觸觸控式螢幕101的先後順序，序號越大代表接觸觸控式螢幕101的順序越後。即在本實施例中，底面1-2-3的頂點1接觸觸控式螢幕101的時間最早，且離開最晚；頂點3接觸觸控式螢幕101的時間最晚，且離開最早。底面1-2-3與頂面3`-2`-1`之間形成若干垂直於底面1-2-3的側面，且，即頂點1與頂點3`之間的距離大於頂點2與頂點2`之間的距離，頂點3與頂點1`之間的距離小於頂點2與頂點2`之間的距離。如此，即可創建出任意形狀和大小的三棱柱。當然，當使用者的三隻手指同時接觸觸控式螢幕101，但三隻手指離開的時間卻不同，物件創建單元203也可相應創建出特殊的3D物件700。如圖8所示，當使用者的三隻手指在觸控式螢幕101上由張開到閉合至彙聚於一點即可創建出一三角錐形物件800。
如圖9所示，當使用者以一隻手指在觸控式螢幕101上沿數字1的方向順時針畫出一個圓，再將手指移至圓中，可依數字2手指停留時間創建出一圓球物件901或一圓端柱物件902。如圖10所示，當使用者以一隻手指在觸控式螢幕101上沿數字1的方向順時針畫出一個圓，再將手指移至圓上兩端，可依數字2手指停留時間創建出一圓柱物件1000。
如圖11所示，在一實施例中，除使用停留時間來控制物件的延伸長度外，也可利用壓力感測器105感知的壓力來控制，時間、壓力與物件長度呈一種相對關係，可為線性或非線性關係，軟體設計者可根據需求而做設定。 如圖12所示，在一實施例中，也可通過時間T控制物件被拉伸的長度，通過壓力控制邊線寬度P或更改調整物件的顏色；也可在完成創建物件後，由手指停留在物件上的時間來改變顏色。色彩顏色、色彩濃度與壓力之關係，可預先設定記憶體206中。
如圖13所示，當使用者手指由觸控式螢幕101上的任意一點1移動到任意一點2時，該物件可被手勢移動感應單元204偵測，並控制該物件被拖拽並往手指的移動方向翻轉。
如圖14所示，物件經控制手勢翻轉至欲修改的位置，以手指點選欲修改面P，再將兩手指1、2併攏輕點畫面一下，物件創建單元203即可將欲修改的平面P縮小至平面P'，可隨輕點次數或點擊間隔時間而增加修改程度。
如圖15所示，物件經控制手勢翻轉至欲修改的位置，以手指點選欲修改面P，再將兩指1、2分開輕點畫面一下，物件創建單元203即可將欲修改的平面P放大至平面P"，可隨輕點次數或點擊間隔時間而增加修改程度。當不點擊物件時，則可做物件整體的大小縮放控制。
在本實施例中，當用戶認為所畫物件過長時，以手指逆時針畫圓，當畫出第一圈時，系統即進入逆轉模式，此時需連續畫圓，手指勿離開平面，可依後續畫圈的速度與圈數決定返回程度；過短則以順時針畫圓。
參考圖16所示，是應用於上述電子裝置10的三維物件創建方法。在本實施例中，該方法包括如下步驟：
步驟S001，觸控感應器103感應一使用者接觸觸控式螢幕101並輸出一觸摸感應訊號至該處理器200，並確定使用者的手指在觸控式螢幕上的位置。
步驟S002，該壓力感測器105感應使用者手指按壓觸控式螢幕101的壓力，並輸出一壓力感測訊號至該處理器200的物件創建單元203。
步驟S003，處理器200的接收單元201接收該觸控感應器104輸出的觸摸感應訊號及壓力感測器105輸出的壓力感測訊號。
步驟S004，該計時單元202計算使用者的手指在觸控式螢幕101上停留的時間，並將計算出的停留時間傳遞至該物件創建單元203。
步驟S005，該手勢移動感應單元204感應使用者手指在觸控式螢幕上的移動方向及距離，並將感應出的移動方向及距離資訊傳遞至該物件創建單元203。
步驟S006，該物件創建單元203根據使用者的手指在觸控式螢幕101上的位置、停留的時間及壓力而構建出具有一定形狀及顏色的物件。
步驟S007，該物件創建單元203根據該使用者手指的移動方向及距離資訊相應改變大小或拖拽觸控式螢幕101上顯示的物件。在本實施例中，如圖3至13所示，使用者可將手指擺放在觸控式螢幕101的任意位置，並任意移動手指即可創建出不同的2D及3D物件。
綜上，通過本發明的三維物件創建方法及應用該方法的電子裝置，即可方便使用者簡單且精確地創建出多種形狀的三維物件，從而增強電子裝置的顯示及操作性能。
綜上所述，本發明確已符合發明專利的要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明的較佳實施方式，本發明的範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝的人士爰依本發明的精神所作的等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種電子裝置，該電子裝置包括一觸控式螢幕模組及一處理器，該觸控式螢幕模組包括一觸控式螢幕、與觸控式螢幕電連接的觸控感應器，處理器用以運算並執行一使用者在觸控式螢幕上創建三維物件的程式，該處理器包括：一接收單元，用於接收該觸控感應器輸出的觸摸感應訊號，並確定使用者的手指在觸控式螢幕上的位置及手指個數；一計時單元，用於計算使用者的手指在觸控式螢幕上停留的時間；一物件創建單元，根據使用者的手指在觸控式螢幕上的位置、停留的時間及手指個數和/或手指的手勢動作而構建出一三維物件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，所述手指的手勢動作由處理器中的一手勢移動感應單元感測，該手勢移動感應單元感應使用者手指在觸控式螢幕上的移動方向及距離，並將感應出的移動方向及距離資訊傳遞至該物件創建單元，該物件創建單元根據該移動方向及距離資訊構建出一三維物件或相應調整及改變觸控式螢幕上顯示的三維物件的形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中該處理器還包括一壓力感測器，該壓力感測器感知使用者按壓觸控式螢幕的壓力，並輸出給該處理器的物件創建單元，物件創建單元根據接收到的壓力來調整顯示於觸控式螢幕上的物件的線寬或長度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電子裝置，其中記憶體內存儲有不同的時間及壓力值對應的不同顏色的顏色表，該物件創建單元根據接收到的壓力並對照該顏色表來調整物件的顏色。
  5. 一種應用於申請專利範圍第1項所述電子裝置的三維物件創建方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟：接收該觸控感應器輸出的觸摸感應訊號，並確定使用者的手指在觸控式螢幕上的位置及手指個數；計算使用者的手指在觸控式螢幕上停留的時間；根據使用者的手指在觸控式螢幕上的位置、停留的時間及手指個數和/或手指的手勢動作而構建出一三維物件。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的三維物件創建方法，其中所述手指的手勢動作為使用者手指在觸控式螢幕上的移動方向及距離，並根據該移動方向及距離資訊構建出一三維物件或相應調整及改變觸控式螢幕上顯示的三維物件的形狀。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的三維物件創建方法，其中在構建出三維物件之前還包括感知使用者按壓觸控式螢幕的壓力及時間，並根據接收到的壓力來調整顯示於觸控式螢幕上的物件的線寬或長度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的三維物件創建方法，其中在構建出三維物件之前還包括根據接收到的壓力並對照存儲於記憶體的顏色表來調整物件的顏色。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的三維物件創建方法，其中在構建出三維物件之後還包括通過使用者手指由觸控式螢幕上的任意一點移動到另一點時，該物件可被拖拽並往手指的移動方向翻轉。
  10. 如申請專利範圍第5項所述的三維物件創建方法，其中在構建出三維物件之後還包括通過使用者兩手指併攏或分開來控制物件縮小或放大。
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