[发明专利]交互式输入系统和方法

说明书

一种用于在显示屏幕上生成并显示对象对象的图形表示的方法。所述方法包括：使用至少一个图像传感器捕获对象所述对象的至少一幅图像，根据所述至少一幅图像，确定所述对象对象上的三维(3D)点在包含所述对象对象的空间中定义的三维坐标系中的三维坐标，在所述空间中定义接触交互式表面，进行将所述三维点投影到所述接触交互式表面上的投影点，根据所述投影确定该投影点在所述三维坐标系中的三维坐标，根据所述投影点的三维坐标确定所述图形表示在显示屏幕上的显示位置，并且在显示屏幕上的所述显示位置处显示该图形表示。

相关申请的交叉参引

本申请是2013年9月23日提交的申请No.14/034,286，题为“交互式输入系统和方法”的部分继续申请，申请No.14/034,286是以2013年4月12日提交的临时申请No.61/811,680，题为“三维和二维交互式输入系统和方法”、以及2013年7月1日提交的临时申请No.61/841,864，题为“三维和二维交互式输入系统和方法”作为基础并要求其优先权权益。本申请还基于2013年8月25日提交的临时申请No.61/869,726，题为“三维和二维交互式输入系统和方法”并要求其优先权权益。在此上述申请以全文援引方式合并入本文。

技术领域

本公开涉及输入系统和方法，尤其涉及基于一种对三维(3D)对象的3D运动的感测的输入系统和方法。

背景技术

计算机用户经常需要与计算机进行交互，这可以通过使用交互式输入设备(如键盘、鼠标或触屏)来实现。然而，使用这些设备会存在一些限制。例如，常规的触屏通常基于像电容感应或电场感应这样的技术。这样的技术只可以追踪靠近屏幕的对象，例如用户的手指(即短操作范围)，而且不能识别对象的3D结构。此外，触屏经常用于小型计算机，如平板电脑。对于大型计算机，如台式机或者工作站，用户通常不方便接触到屏幕。

因此，需要一种具有更大的操作范围的人机交互式输入系统，此系统能准确并快速分辨精细对象，例如用户的手指，而且能够追踪对象的3D运动及其与表面的交互。

发明内容

根据本公开，提供了一种一种用于生成并在显示屏幕上显示对象的图形表示的方法，该方法包括：使用至少一个图像传感器捕获所述对象的至少一幅图像；根据所述至少一幅图像，确定所述对象上的三维(3D)点在包含所述对象的空间中定义的三维坐标系中的三维坐标；在所述空间中定义接触交互式表面；执行所述三维点投影到所述接触交互式表面上的投影点的投影；根据所述投影确定该投影点在三维坐标系中的三维坐标；根据所述投影点的三维坐标确定所述图形表示在显示屏幕上的显示位置；并且在显示屏幕上的显示位置处显示该图形表示。

本公开还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，存储用于生成并在显示屏幕上显示对象的图形表示的程序。该程序当由计算机执行时，指示计算机使用至少一个图像传感器捕获所述对象的至少一幅图像；根据所述至少一幅图像，确定所述对象上的三维(3D)点在包含所述对象的空间中定义的三维坐标系中的三维坐标；在所述空间中定义接触交互式表面；执行所述三维点到所述接触交互式表面上的投影点的投影；根据所述投影确定该投影点在三维坐标系中的三维坐标；根据所述投影点的三维坐标确定所述图形表示在显示屏幕上的显示位置；并且在显示屏幕上的显示位置处显示该图形表示。

本公开还提供了一种用于生成和在显示屏幕上显示对象的图形表示的设备。所述设备包括处理器和存储程序的非易失性计算机可读存储介质。当程序执行时，指示所述处理器：使用至少一个图像传感器捕获所述对象的至少一幅图像；根据所述至少一幅图像，确定所述对象上的三维(3D)点在包含所述对象的空间中定义的三维坐标系中的三维坐标；在所述空间中定义接触交互式表面；执行所述三维点到所述接触交互式表面上的投影点的投影；根据所述投影确定该投影点在三维坐标系中的三维坐标；根据所述投影点的三维坐标确定所述图形表示在显示屏幕上的显示位置；并且在显示屏幕上的显示位置处显示该图形表示。