[发明专利]一种动态三维光标显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态光标的显示方法，属于人机交互领域。

背景技术

由于纸笔的普及性和直观性，笔式用户界面的很多方面都被研究。光标是一种小的可移动的标记，用于指示系统状态和对用户的输入提供视觉反馈。通常笔输入设备不只提供了笔尖的位置信息，而且提供了扩展信息，如书写压力、三维方向和三维旋转信息。一些研究试图将不同类型的信息结合到笔交互中，然而他们未将重点放在光标的视觉反馈上。

笔式用户界面中的光标仍然是GUI风格的，图1给出了一些windows系统下常用的光标。笔式界面中，这些传统的光标没有提供笔的三维方向提示，这样加剧了笔交互中眼睛和手合作缺乏的问题。如果光标可以动态的提供笔的三维方向信息将会一定程度上解决眼睛和手合作缺乏的问题。

目前已经有一些工作研究用光标进行选择的技术。这些研究的共有的方法是使用了Fitts’s Law(Paul M.Fitts.The information capacity of the human motor system in controlling theamplitude of movement.Journal of Experimental Psychology，volume 47，number 6，June 1954，pp.381-391.(Reprinted in Journal of Experimental Psychology：General，121(3)：262--269，1992)；PaulM.Fitts and James R.Peterson.Information capacity of discrete motor responses.Journal ofExperimental Psychology，1964，67(2)：103--112.)。其他的研究利用了刺激反应的一致性，即某些类型的刺激到反应的映射相对于其他的映射来说可以让用户更快和更准确的做出反应。对可视的用户界面来说，刺激反应一致性可以定义为视觉刺激的位置和方向与运动反应的位置和方向的映射程度。Live cursor是一种箭头方向跟随箭头移动方向的光标。Po的工作提出根据S-R兼容性(Po B.A.，Fisher B.D.，Booth K.S.：Comparing cursor orientations for mouse，pointer，and pen interaction.Proc.CHI 2005，ACM Press(2005)，291-300)，为光标的箭头选择合适的方向对指点设备非常重要，对鼠标和触摸屏的重要性小些。Phillips(Phillips，J.G.et al，Effects of cursor orientation and required precision on positioning movements on computer screens.International Journal of HCI，15(3)，(2003)，379-389.)发现与移动方向兼容的箭头光标导致光标的移动变慢和光标的轨迹效率降低，因为反应延迟受到移动方向和光标形状兼容性的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态三维光标显示方法，光标可以动态的改变自己的形状以体现笔的三维方向，在笔式用户界面中提高了触摸板的输入反馈兼容性，同时使用这种光标可以缩短用户的反应延迟时间。

动态光标适用于各种可以提供倾角信息的笔式输入设备，如触摸屏，手写板，触摸板，TabletPC，电子白板等。动态光标的计算在三维笛卡儿坐标系下，需要用到如下参数：高度altitude，方位azimuth，X轴上光标头与光标尾的距离Δx，Y轴上光标头与光标尾的距离Δy，零高度调整量altAdjust，高度因子altF，方位因子aziF，光标的标准宽度normalWidth，光标的透明度Transparency。altAdjust，altF和aziF三个值在笔/触摸板和屏幕/光标的不同坐标系统之间建立映射。Transparency用于在光标上增加虚拟光，从而给用户更多的关于笔方向的视觉反馈。

一种动态三维光标显示方法，其步骤为：

1)建立笔输入设备显示屏和光标显示屏之间点到点的一一映射关系；

2)计算机接收笔输入设备的笔输入信息，所述笔输入信息包括坐标高度altitude、方位倾角azimuth信息；

3)根据接收的笔输入信息，生成动态三维光标；