[发明专利]一种单显示多笔交互方法

说明书

技术领域

本发明属于人机交互领域，具体涉及到一种单显示多笔交互方法。

背景技术

随着计算机的普及，其应用已经渗透到我们日常生活的各个方面，但在一些比较贫困的学校中，还会出现十几个儿童围在一台计算机面前的场景。在较发达的地区，多人共享一台计算机的情况还是很常见的。在美国公立学校，共享比率达到了3.8比1。即使没有资源上的限制，面对面的合作所带来的社交方面的益处也是人们共享计算机的主要原因之一。在多人共享计算机的情况下，计算机只能由一个人操作时，旁观者由于没有计算机的控制权，很容易失去兴趣和注意力。为此目前已经有研究单显示的多人交互技术：SDG Toolkit是给开发人员提供的编写单屏幕多人交互应用的开发包。它从界面层到消息响应层，提供相应的控件和API，方便开发人员使用；CoSearch是基于Microsoft Windows MultiPoint SDK开发的网络查询应用，支持多个用户使用多个鼠标在同一设备上联合查询，每个用户都可以控制自己的查询和参与他人的查询，查询结果在同一显示设备上；Udai Singh Pawar等人将单显示多人交互应用到教学中，开发了多人学习英文单词的应用，大大提高了学生们的学习兴趣与学习单词的效率。但是上述研究主要使用是基于鼠标的多人交互，不适合对电脑使用不熟悉的用户群体，特别是儿童用户使用电脑进行交互。现有的一种解决方案是采用多触控技术，即使用支持多点触摸控制的特殊显示设备(如多触控桌面)来支持多个用户同时在一台设备上进行操作。然而，该技术需要特殊的硬件设备支持，成本比较高，对于普通用户来讲还难以接受。综上所述，由于笔式交互技术简单便于操作的特性，更适合非专业用户以及儿童使用，以及笔式交互设备在装备改造上相对便宜和易于实现的优势，因此，本专利提出了一种多笔交互方法，基于该方法和技术，可以使多个用户分别使用笔与软件进行交互。

发明内容

本项发明解决了在单显示计算机设备上实现多人使用笔设备同时操作的难题，使得在强调协同合作，如儿童教学等相关环境下的多人合作成为可能，极大地提高这些环境下的用户体验。

为实现上述目的，单显示多笔交互方法实现了如下特性：

1.支持多用户同时进行操作

2.有区别的显示各个笔设备到显示设备上

3.支持差异化操作

4.支持冲突检测与解决

5.支持在已有的应用程序基础上实现单显示多笔交互

6.支持SDK开发

7.采用驱动式支持方式实现单显示多笔交互的支持

本发明的技术方案为：

一种单显示多笔交互方法，其步骤为：

1)计算机系统从识别出的各输入设备中过滤出若干目标交互设备；

2)计算机系统对每个目标交互设备的I/O端口进行监听，获得每个目标交互设备的信息对Device ID和I/O data；其中，Device ID为目标交互设备的ID，I/O data为目标交互设备输入信息；

3)计算机系统隐藏系统光标，并根据目标交互设备的信息绘制每个目标交互设备的光标；

4)将每个目标交互设备的I/O data信息封装为Windows操作系统所能识别的消息，并将Device ID作为附加数据发送到应用程序的目标消息队列中；

5)根据Device ID对步骤4)封装后的消息进行分发，并提取光标位置信息更新目标交互设备的光标显示；

6)根据预定义的冲突检测规则对消息进行冲突检测，如果存在冲突则利用预定义的冲突消解规则对冲突消息进行消解；

7)根据步骤6)处理后的消息生成目标交互设备的原语；

8)根据原语生成目标交互设备的手势消息类型，发送到应用程序的目标消息队列；

9)应用程序根据接收的Device ID数据和手势消息类型，驱动相应的目标交互设备。

进一步的，所述预定义的冲突检测规则包括：a)资源竞争检测，即测试所有目标交互设备对系统资源的请求，如果在同一时刻有两个以上的目标交互设备同时请求一个系统资源，则判定为存在资源竞争冲突；b)操作冲突检测，即测试所有目标交互设备的当前操作，如果检测到在同一时刻有两个以上的目标交互设备进行相互对立的操作，则判定为存在操作冲突。

进一步的，所述预定义的冲突消解规则包括：a)资源竞争冲突消解，即根据设备的DeviceID顺序执行目标交互设备的资源请求；b)操作冲突消解，即将相互对立的并行操作分解，按Device ID顺序串行依次执行各个目标交互设备的当前操作请求。

进一步的，绘制目标交互设备的光标的方法为：