[发明专利]人体工程学计算机交互方法

说明书

用户在三维(“3D”)物理交互区域(“PHIZ”)中移动他们的手来控制被显示在计算机耦合的2D显示器(诸如电视机或监视器)上的用户界面(“UI”)中的光标。PHIZ相对用户被调整形状、调整大小和定位以在人体工程学上匹配用户的运动的自然范围，使得光标控制在UI上的支持光标交互的整个区域上是直观且舒服的。运动捕捉系统跟踪用户的手，使得用户在PHIZ内的3D运动可被映射到2D UI。因此，当用户在PHIZ中移动他或她的手时，光标对应地在显示器上移动。在PHIZ中在z方向(即，前后)上的移动允许附加的交互被执行，诸如按压、缩放、3D操纵或其它形式的对UI的输入。

背景

运动捕捉系统获取关于物理空间中的人或其他对象的位置及运动的数据，并且可以使用该数据作为在计算系统上执行的应用的输入。可以有许多应用，例如用于军事、娱乐、体育和医学目的。例如，所捕捉的数据可被用于对被用于应用(诸如游戏)中的经动画化的角色或化身的三维(“3D”)人类模型进行动画化。尽管许多运动捕捉系统令人满意地执行，但是使得用户能够更加自然地与应用进行交互的附加的特征和能力是期望的。

提供本背景来介绍以下概述和详细描述的简要上下文。本背景不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围，也不旨在被看作将所要求保护的主题限于解决以上所提出的问题或缺点中的任一个或全部的实现。

概述

用户在3D物理交互区域(“PHIZ”)中移动他们的手来控制被显示在计算机耦合的2D显示器(诸如电视机或监视器)上的用户界面(“UI”)中的光标。PHIZ相对用户被调整形状、调整大小和定位以在人体工程学上匹配用户的运动的自然范围，使得光标控制在UI上的支持光标交互的整个区域上是直观且舒服的。运动捕捉系统跟踪用户的手，使得用户在PHIZ内的3D运动可被映射到2D UI。因此，当用户在PHIZ中移动他或她的手时，光标在显示器上的UI的被支持的区域的边界内对应地移动。在一些实现中，用户的手在PHIZ的运动可被映射到延伸出显示器的物理边界的光标位置。用户的手在PHIZ中在z方向(即，前后)上的移动允许附加的交互被执行，诸如按压、缩放、3D操纵或其它形式的对UI的输入。

对PHIZ的基本3D形状、大小或位置相对于用户的调整可被执行以针对用户在所监视的空间内的人体工程学运动来调节PHIZ，使得对应于UI的限制。例如，这样的调整可考虑水平和垂直居中并且对水平和垂直范围和触及施加限制。PHIZ的前平面和后平面也可被独立地调节以考虑用户运动或沿着z方向在空间中漂移。这样的调节还使得从3D PHIZ到2DUI的映射能够取决于上下文被动态地调节，例如，基于计算和/或捕捉系统设置、用户的位置和/或由给定应用支持的用户体验。

在各个说明性的示例中，完整手臂人体工程学PHIZ被用于确定用户的相对于已知点(诸如肩膀)的手部位置，其中用户的整个手臂的运动不被限制。当用户的手臂被限制时，例如，当肘部搁在椅子的扶手上时，前臂人体工程学PHIZ使得能够相对于肘部来确定手部位置。当用户的前臂的运动被限制时，例如，当躺在沙发或床上时，手人体工程学PHIZ使得能够相对于用户的手腕来确定手部位置或指尖位置。

各种人体工程学PHIZ的使用可被实现以在光标控制中实现不同的粒度级别。例如，完整手臂或前臂PHIZ可被用于在UI上执行光标的粗略移动，而手PHIZ中的指尖位置可被用于提供精细控制。此外，在一些实现中，不同的人体工程学PHIZ可按离散或连续的方式被动态地选择以确定在UI中的最终光标位置。

提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在被用来帮助确定所要求保护的主题的范围。而且，所要求保护的主题不限于解决该公开的任一部分中所注的任何或全部缺点的实现方式。

应当理解，上述主题可被实现为计算机控制的装置、计算机进程、计算系统或诸如一个或多个计算机可读存储介质等制品。通过阅读下面的详细描述并审阅相关联的附图，这些及各种其他特征将变得显而易见。

附图简述