[发明专利]用于显示器控制和定制姿势解释的动态用户交互

说明书

技术领域

所公开的技术总体涉及显示器控制和姿势识别，具体地，涉及基于动态用户交互的显示器控制以及使用自由空间的手势作为用户对机器的输入。

背景技术

传统上，用户与电子装置(如计算机或电视)或计算应用程序(如计算机游戏、多媒体应用或办公应用程序)经由间接的输入装置进行交互，所述输入装置包括例如键盘、操纵杆或者远程控制器。用户操纵输入装置来执行特定动作，例如从操作菜单中选择特定条目。但是，现代的输入装置往往在复杂的配置中包括多个按钮，以方便将用户的命令传达给电子装置或计算应用程序；这些输入装置的正确操作对用户通常是个挑战。此外，输入装置上执行的动作通常不以任何直观感觉对应于所获得的变化，所述变化例如是由装置控制的屏幕显示器上的变化。输入装置也可能丢失，并且寻找放错地方的装置的频繁经历已经成为现代生活中令人沮丧的常事。

直接在用户控制装置上实施的触摸屏消除了对独立的输入装置的要求。触摸屏检测用户的手指或其它物体在显示屏上做出的“触摸”动作的存在和位置，使用户能够通过简单地触摸屏幕的适当区域来输入所希望的输入。虽然其适用于诸如平板电脑和无线电话的小型显示器装置，但是触摸屏对用户从远处观看的大型娱乐装置不适用。特别是对于在这些装置上实施的游戏，电子产品制造商已经开发出检测用户的运动或姿势并使得显示器在有限的情形下响应的系统。例如，在电视机附近的用户可以做出滑动手势，所述手势由姿势识别系统检测，电视可响应检测到的姿势，激活控制面板并将控制面板显示在屏幕上，从而允许用户使用随后的手势在其上进行选择，例如，用户可以将其手沿“向上”或“向下”的方向运动，再次被检测和解释所述运动以协助频道选择。

虽然这些系统已经产生了大量消费刺激，可能最终取代用户和控制元件之间需要存在物理接触的常规控制方式，但是当前的装置受限于低检测灵敏度。用户被要求做出大幅度的、经常是夸张的且有时是可笑的运动以便从姿势识别系统引发响应。因为低分辨率，检测不到小幅度手势或者将其当作噪音处理。例如，为使光标在电视上运动通过一厘米的距离，用户的手可能必须横过大得多的距离。这种不匹配不仅给用户增加了繁琐的操作负担，特别是当运动受到限制时，而且，再次降低手势和响应之间的直观关系。此外，该系统的响应通常单一，即，手势的物理跨度总是对应相同的屏幕虚拟控制增量，不管用户的意愿是什么。

因此，有机会引入新的姿势识别系统，其实时检测小幅度手势，并允许用户调整物理运动与在屏幕上显示的相应的动作之间的关系。

为了选择在电子装置的屏幕上显示的期望的虚拟对象，用户可能需要将其手扫动一个大的距离。由于低灵敏度，扫动太短的距离可能不可检测或被视为噪声，从而使所需的虚拟对象保持未被选择。结果，用户可能会发现自己重复做出具有不同运动程度的相同的手势，直到所需的选择被确认。手势的重复性不仅麻烦，而且难以使用户准确地确定什么时候成功地选择了虚拟对象。因此，需要一种指示用户的姿势完成的姿势识别系统。

另外，旨在作为单一姿势的用户动作可能仍然涉及相互关联的多个运动，所述运动的每一个都可以被视为单独的姿势。其结果是，传统的姿势识别系统可能无法正确地解释用户的意图，因此传送故障信号(或根本无信号)给被控制的电子装置。假设例如用户挥动其手臂，同时不知不觉中弯曲其手指；由于相互关联的运动，姿势识别系统可能无法识别期望的姿势，或者可能会指示做出两种姿势(其可能会发生冲突，使得装置不知所措，或手势中的一个可能会无法响应可允许的输入)。

但是，现有的系统依靠输入元件(例如，计算机鼠标和键盘)来补充其可以做出的任何手势识别。这些系统缺乏简单的命令之外所需的用户界面元件，并且通常，仅在用户通过键盘和鼠标设置了姿势识别环境之后才会识别这些命令。因此，有进一步的机会引入新的姿势识别系统，让用户能够以更先进的方式与更广泛的应用程序和游戏互动。

发明内容