[发明专利]一种面向三维笔式交互平台的多通道自适应操作方法

权利要求书

1.一种面向三维笔式交互平台的多通道自适应操作方法，其特征在于，包括下列步骤：

(一)、用户在使用笔式交互平台与虚拟物体进行交互时，集成在笔中的交互通道输入单元以一定的频率采集笔势输入信息和语音输入信息，并将数据送到处理单元；

(二)、通过分析笔的空间位置信息(x,y,z)以及空间姿态信息(α,β)，利用多通道融合算法实现用户意图分析，完成笔式交互通道与语音交互通道的自然切换；

(三)、根据所选择的交互通道，利用对应的通道操作算法，执行对虚拟目标对象的操作变换。

2.根据权利要求1所述的一种面向三维笔式交互平台的多通道自适应操作方法，其特征在于：所述的笔式交互平台包括三维书空模式的交互笔套件以及电子白板或者液晶屏幕主机套件。

3.根据权利要求1所述的一种面向三维笔式交互平台的多通道自适应操作方法，其特征在于：所述步骤(二)中的多通道融合算法，包括下列步骤：

(1)、将笔式交互通道中采集的采样点按先后顺序存储到长度为N的存储队列中；

(2)、将这N个采样点组成两个集合，位置信息集合A＝{a₀…a_i…a_N-1}，姿态信息集合B＝{b₀…b_i…b_N-1}，其中编号为N-1的采样点为最近时刻的采样点；

(3)、计算出位置集合中每一个点相对于a₀的变化量△D，并求出其中的最大值△D_max；计算出姿态角集合中每一个姿态角相对于b₀的变化量△θ，并求出其中的最大值△θ_max；

(4)、判断距离改变量△D_max与距离阈值△D_th、角度改变量△θ_max与角度阈值△θ_th的大小关系，若△D_max与△θ_max分别小于各自的阈值，则判定用户意图为语音交互，自然切换到语音交互通道并对虚拟物体执行语音交互所对应的操作；否则判定用户的交互意图为笔式交互，自然切换到笔式交互通道并对虚拟物体执行笔式交互所对应的操作。

4.根据权利要求3所述的一种面向三维笔式交互平台的多通道自适应操作方法，其特征在于，所述步骤(二)中的多通道融合算法中，所述队列分别存储着交互过程中笔的位置和姿态信息，其中距离改变量的计算方法为：

ΔDi=(xi-x0)2+(yi-y0)2+(zi-z0)2,]]>

姿态改变量的计算方法为：随着交互的不断进行，队列里的数据也不断更新，这样就可以实时的检测用户在交互过程中笔的状态，从而确定用户的交互意图，并切换到相应的交互通道执行对应的操作。

5.根据权利要求4所述的一种面向三维笔式交互平台的多通道自适应操作方法，其特征在于，通过笔式输入通道获得笔的位置和姿态信息，包括坐标数据(x,y,z)以及角度数据(α,β)，根据当前时刻与上一时刻采样点的状态变化量或者是一系列采样点的变化趋势来映射成对目标对象的操控方法；通过语音输入通道得到语音数据信息，利用语音识别引擎来识别所述的语音数据信息，并映射成对目标对象的操控方法。