[发明专利]在交互面上用物理物体进行计算机编程的系统及方法

说明书

对相关申请的交叉引用。

本申请是标题为“用物体学习、创作和演奏音乐的系统和方法”、提交于2014年6月19日的国际专利申请PCT/CN2014/080317的部分继续申请；国际专利申请PCT/CN2014/080317是标题为“用物理物体运行计算机程序的系统及方法”、提交于2014年6月13日的国际专利申请PCT/CN2014/079891的部分继续申请；国际专利申请PCT/CN2014/079891是标题为“识别物体身份和相对于互动表面的位置的系统及方法”、提交于2014年3月6日的国际专利申请PCT/CN2014/072961的部分继续申请；国际专利申请PCT/CN2014/072961是标题为“识别物体身份和相对于互动表面的位置的系统及方法”、提交于2014年1月30日的国际专利申请PCT/CN2014/071850的部分继续申请；国际专利申请PCT/CN2014/071850是标题为“互动板的系统及方法”、提交于2013年3月12日的国际专利申请PCT/CN2013/072481的部分继续申请。

上述每件申请的全部公开内容以引用方式纳入。

技术领域

本发明涉及为教育、娱乐和生产的目的而创建和运行计算机程序，更具体来说，使用户可以使用物体来创建计算机程序的交互面。

背景技术

“这个国家的每个人都应该学习计算机编程…...因为它教会你如何思考。”-史蒂夫·乔布斯。

计算机编程正在成为广泛社会中的一种思维和行为方式，已经超越了计算机编程专业的狭小范围，特别是随着互联网持续成为驱动现代生活中几乎每一个方面变化的一种变革力量。人们开始学习计算机编程不断低龄化，通过专门为儿童和初学者开发的编程工具和平台，这种趋势得到了鼓励和强化。

目前有一些编程工具和平台，可用来创建互动故事、游戏和动画，并在网络社区共享这些创作。他们声称其目的在于帮助青少年学习创造性地思考，系统地推理，并协同工作。对于通常对编写程序代码没有太多关注的群体，例如年仅4岁的儿童，在智能手机或平板电脑上运行的许多游戏的开发目的是进一步降低编程的准入门槛，并且教授逻辑思考的方式。

但是，尽管有这些努力，学习游戏编程仍然没有玩游戏那么直观且缺少乐趣，因此要求开发出使编程更直观和有趣的方法。当前，即使不是全部，但可以说大部分的编程工具和游戏都是基于屏幕的，要求用户与电子屏幕进行互动，不管是笔记本电脑，智能手机或者平板电脑。因此需要一个无屏的、基于物理构件的系统和方法，尤其是那些幼童，他们的家长愿意去激发孩子对于结构思考和逻辑推理的兴趣，但是同时也希望减少其在电子屏幕前度过的时间。

发明内容

本发明披露了一种结合物理物体和交互面来创建和运行计算机程序的新颖方式。所述交互面用于识别放置在所述交互面上的物理物体，并基于所述物理物体形成的功能图案来创建计算机程序。

根据本发明实施例，用户在交互面上放置多个物理物体。每个所述物理物体包含一个带有物体身份(ID)信息的识别码。所述物理物体相互相邻或上下放置，形成一个功能图案。所述交互面用于识别所述物理物体的ID、位置和方向，从这些ID、位置和方向信息中导出功能图案，并基于此功能图案创建一个计算机程序。

根据本发明实施例，每个所述物理物体都被分配一个计算机编程符号。当多个物理物体被放置在交互面上之后，有效连接到交互面的处理器接收所述物理物体的相关信息，并从存储在有效连接到所述处理器的存储器中的识别码与编程符号之间的相关关系的数据库中得到相应编程符号。

根据本发明实施例，所述处理器从内嵌于由交互面上多个物理物体形成的功能图案的编程符号来生成计算机程序。

根据本发明实施例，所述物体可以是按钮、卡片、码块、雕像或其他2D或3D块结构，它们相邻放置形成清晰可识别的2D或3D功能图案。

根据本发明实施例，编程符号可以代表以下任何符号：运动；控制语句；布尔运算符；动作；子程序；算术运算符。

根据本发明实施例，所述物体也可以是一块放置在交互面上的物理薄片，该物理薄片上印有信息，提供所要创建的计算机程序的相关信息，物理薄片上的编程符号与其他物体的编程符号一起用于导出所述计算机程序；根据本发明的一个实施例，所述物理薄片中嵌入识别码，使所述处理器得以创建特定的计算机程序。

根据本发明实施例，感官配件有效连接到所述处理器并向用户提供交互式反馈。