[发明专利]一种操作棒

说明书

技术领域

本发明涉及立体交互技术，尤其涉及一种结合3D显示来表现的操作棒。

背景技术

目前的人机交互式系统的各种解决方案大都是基于2D显示的基础之上的，也就是说，用户操作所带来的直接显示效果是以2D来展现的。更进一步，采用阴影，近大远小等透视效果来近似模拟一种立体的感觉。

随着3D显示技术的发展，这种基于2D的显示界面将带来一系列的不符合常理的操作结果。因为3D带给操作者的直观显示效果是，所有的操作界面是凸出，或者，凹进屏幕的。目前比较普遍的触摸屏的手指或者操作笔都只能在屏幕上进行二维的操作，对于真正的3D操作界面，浮在空中或者凹进屏幕的界面，这种传统的方式都会让操作者感觉并没有真正触摸到实际的界面。

虽然目前的虚拟现实(VR)技术中有利用数据手套等去对在空间中的物体进行操作的技术。但是这种技术的实现复杂，比如需要精度很高的数据手套，能够对整个虚拟空间建模的计算机系统，有时候还需要特殊的显示头盔才能屏蔽实际环境对虚拟环境的干扰。相应地，使用者使用不便，成本也相当昂贵。因此在很多设备特别是移动设备上并不适合使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结合立体显示来模拟立体交互时使用的操作棒。

为了解决上述问题，本发明提供了一种操作棒，包括外壳，还包括：

以可伸缩的方式与所述外壳连接的可伸缩头部；

通信单元，用于实现操作棒与被操作设备之间的信息交互；及

定位单元，用于实时检测操作棒在空间中的位置和/或姿态，并将检测到的三维位置信息传送给通信单元发送。

较佳地，该操作棒还包括：

伸缩感应单元，用于实时检测操作棒可伸缩头部的缩进长度并将检测到的缩进长度的信息传送给通信单元发送。

较佳地，该操作棒还包括：

力反馈单元，用于根据所述通信单元接收的力反馈指令，执行模拟力反馈的动作。

较佳地，

所述定位单元包括作运动轨迹检测的传感器，和/或作方位角检测的传感器，该运动轨迹的初始位置设置为操作棒初始状态下在以显示屏幕所在平面为基准的参照系中的相对位置。

较佳地，

所述可伸缩头部包括操作棒头和抵顶于该操作棒头和伸缩感应装置之间的弹性部件；

所述伸缩感应单元采用压力传感的方式实现，用于感应所述弹性部件的压力，转化为相应的电信号并传送给通信单元发送。

较佳地，

所述力反馈单元采用电子机械装置实现，用于在收到力反馈指令后，模拟一个真实的被操作单元被按压的震动。

较佳地，

所述可伸缩头部远离外壳的一端为一尖端。

上述方案所提供的操作棒具备定位单元和可伸缩头部，可以知道操作棒的空间位置和姿态，从而可以获得模拟立体交互时所需要的各种参数，并可以在接触屏幕后发生缩进，使得触控操作让用户感觉到更多的真实感。

附图说明

图1是本发明实施例对凸出屏幕的按钮的触控操作的示意图；

图2是本发明实施例对凹入屏幕的按钮的触控操作的示意图；

图3a是本发明实施例一操作棒的结构示意图；

图3b是本发明实施例一操作棒中各单元的连接示意图；

图4是本发明实施例一被操作设备的结构示意图；

图5是本发明实施例一对在屏幕上立体显示的被操作单元的触碰操作的处理流程图；

图6a和图6b是像素点的视差与深度的关系的示意图；

图7是本发明实施例一通过立体显示模拟操作棒伸入感应屏幕的操作的处理流程图；

图8是通过屏幕上的压力感应装置检测操作棒的缩进长度的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一