[发明专利]一种实现三维图形界面互动式操作的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图形界面操作的实现方法，更具体的，涉及一种实现三 维图形界面交互式操作的方法。

背景技术

三维图形界面在当今个人计算机系统中的应用已经相当普遍，然而，在 嵌入式平台下，由于软硬件的局限性，三维图形界面的应用并不多见，虽然， 索尼公司的PSP，苹果公司的iPhone具有不完全的三维图形界面，甚至用户 也能够通过触摸屏操作iPhone这类产品的简单三维图形界面，但是用户仍然 无法通过触摸屏操作复杂的三维场景，也不能操作三维(3D)模型上纹理贴 图的某一个特定区域。

专利号为“US20080013860”的发明描述了一种创建三维图形界面的方 法，该方法揭示了一种由可交互的二维(2D)纹理贴图附着在3D模型表面 而形成的三维图形界面。但是，在实际应用中，三维图形界面上的3D模型 可能是多个，因此需要一种方法使得计算机能够知道用户选择了哪个3D模 型；同时，由于三维图形界面上3D模型可以位移，旋转甚至缩放，因此， 在触摸屏上响应用户点击输入的区域也会随之动态发生变化。所以，如果按 照静态不变的响应用户点击输入区域来处理，将产生在动态的，随时更新的 三维图形界面上，用户无法对完全的三维图形界面进行交互操作的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种通过触摸屏对完全的三 维图形界面进行交互式操作的实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

(a)三维图形界面的触摸屏受用户点击触发；

(b)在三维图形界面所展示的三维空间中，以观察点为原点，经显示 屏上用户触发点，得一条虚拟射线；

(c)更新三维图形界面中3D模型的包围盒或包围球的位置，大小和方 位；

(d)根据虚拟射线以及包围盒或包围球的位置，进行相交性计算，判 定哪个3D模型被点中；

(e)对于被点中的3D模型，针对进行点击检测的面和虚拟射线，通过 坐标降次，转化为XY/XZ/YZ二维平面上的多边形和射线；

(f)在上述二维平面上，对(e)步骤得到的射线和多边形，进行相交 性计算，得到交点，判断出哪个二维平面被点中；

(g)根据(f)步骤计算得到的交点，转化为被点中面上的二维坐标；

(h)根据(g)步骤被点中面上的二维坐标，判定用户点击到哪个区域， 并触发相应事件。

所述触摸屏操作三维图形界面的过程中，响应用户点击输入的区域， 分布在3D模型表面上，或者为整个3D模型。

所述三维图形界面中可以包含多个3D模型。

所述三维图形界面所包含的空间，可按纵向水平(XZ)，纵向垂直(YZ) 划分，形成四个子空间，或者按纵向水平(XZ)，纵向垂直(YZ)，横向 垂直(XY)划分，形成八个子空间，使得每个子空间最大可能包含唯一的 3D模型。

所述3D模型在三维图形界面中进行位移、旋转、缩放变化。

所述三维图形界面中的3D模型可以是多面体。

所述3D模型被包围盒或包围球包容在内，包围盒或包围球与3D模型 上需要进行点击检测的面共面。

所述3D模型可拆分为多个3D模型，由包围盒或包围球分别单独表示。

所述包围盒或包围球的位置，大小和方位随同3D模型位置，大小和方 位的改变而改变；

所述虚拟射线的位置与所述包围盒或包围球的位置更新，无先后顺序。

所述3D模型上需要进行点击检测的面由若干3D空间中的多边形平面 构成。

所述坐标降次，是指将X-Y-Z直角坐标系所描述的点，线，面，通过 投影，映射到XY/XZ/YZ平面上，用三组二维坐标表示该点，线，面。

所述相交性计算包括以下步骤：

1)计算三维空间中虚拟射线和包围盒或包围球的相交，

2)计算三维空间中虚拟射线与3D模型上需要进行点击检测的面，通 过坐标降次，转化为XY/X7/YZ平面上的射线和多边形的相交；

所述的相交性计算在于如果第一步计算结果为不相交，那么不再进行 第二步的相交性计算。