[发明专利]面向军体拳教学系统的智能手机交互平台及其实现方法

权利要求书

1.面向军体拳教学系统的智能手机交互系统，其特征是，它由智能手机作为客户模块、个人计算机作为服务器模块和通信模块三部分组成；

其中：智能手机端主要进行手机的运动数据处理，包括旋转角度和重力加速度的采集和计算；

个人计算机模块主要进行数据处理工作，将采集的旋转变量和重力加速度变量转化为对鼠标响应事件的操作；

通信模块主要进行手机与计算机之间的数据传输。

2.如权利要求1所述的面向军体拳教学系统的智能手机交互系统，其特征是， 所述智能手机端的数据采集包括一个滤波器，用来屏蔽用户使用中的自然抖动等噪音，进行信号平滑处理。

3.如权利要求1所述的面向军体拳教学系统的智能手机交互系统的实现方法，其特征是，该方法的实现步骤如下：

步骤1：用户手机信号的采集，通过采集智能手机搭载的内置陀螺仪信号，在一个固定的采样时间内，调用陀螺仪控制器事件监听器采样方法，获得操作手机的旋转角度及手机各个轴的瞬时加速度值，并表示为手机的原始运动信号绝对值r_aX、r_aY、r_aZ，因为此信息包含地球重力加速度G，无法直接转变为立体空间中的X、Y、Z三个轴向的线性加速度aX、aY、aZ，来表示用户对手机的操作；所以，原始信号数据需要通过以下公式进行转换，其中，R和P为陀螺仪朝向信息，D为旋转角度对应的弧长：

gX = G × sin(R×D)；

gY = G × sin(P×D)；

gZ = sqrt(G?? - gX??- gY??)；

aX = r_ax – gX；

aY = r_ay – gY；

aZ = r_az + gZ；

步骤2：手机将采集到的角度及加速度数据传输到计算机中； 

步骤3：计算机接收到手机发送的旋转角度和重力加速度数据，当aX、aY、aZ不为0时，将手机的沿屏幕法向的旋转操作，映射为沿Web军体拳系统z轴的鼠标拖拽事件；将绕手机X轴的旋转操作，映射为沿Web军体拳x轴的鼠标拖拽事件；将手机的沿y轴的平移，映射为Web军体拳的鼠标滚轮事件，也就是远近推拉和复位；通过这种模型分解映射的方法降低手机在三维空间中产生的数据维数，转为二维平面上的模拟鼠标±X、±Y四方向的位移信息以及对应的鼠标响应事件，实现对三维场景的控制。

4.如权利要求3所述的面向军体拳教学系统的智能手机交互系统的实现方法，其特征是，所述步骤2中，手机将采集到的角度及加速度数据传输到计算机的过程如下：手机首先将各种信号数据都统一的转化成字符串，利用TCP通信协议，通过无线路由器找到计算机的IP地址建立一个临时双向通信局域网，然后将字符串信息传给计算机，计算机据此重现用户的操作；同样的，计算机把各种反馈信息转为信号，通过socket找到手机的IP地址，将信号传给手机。