[发明专利]一种面向大屏显示设备的双层光标点选交互方法

说明书

本发明公开了一种面向大屏显示设备的双层光标点选交互方法。本方法为：1)初始化大屏幕交互界面时，服务器端创建一外层光标；2)交互设备将传感器采集的运动信息发送给服务器端，控制该外层光标在大屏幕上移动；3)当该外层光标移动到目标区域后，通过触摸该交互设备的屏幕产生一光标控制切换信息发送给该服务器端，该服务器端在该外层光标的边界区域内生成一内层光标；其中，该内层光标的移动范围限定在该外层光标的边界区域范围内；4)该交互设备将其屏幕上的触摸移动信息发送给服务器端，控制该内层光标在大屏幕上移动；当移动到要选取的目标后，通过设定方式进行确认。本发明能有效平衡远距离大屏幕目标选择问题中的精确度与速度问题。

技术领域

本发明属于人机交互领域，具体地涉及一种面向大屏显示设备的双层光标点选交互方法。

背景技术

近年来，随着技术的发展，大幅面、高分辨率的显示设备在我们日常工作和生活中越来越常见，以设计规划，决策可视化为代表的群组工作中，大屏显示设备更是不可或缺的设施。大屏显示设备的大幅面特性使其能够一次呈现二维图像、三维图形等对象的全景全貌，而高分辨率特性使其能够同时呈现更多的局部细节，但另一方面，大幅面、高分辨率的特性增加了人们对显示设备上的特定目标进行点选操作的难度，点选操作是基于WIMP范式的交互界面中最为常用的交互行为，在交互方式上可分为直接点选和间接点选，显然由于人手臂可达范围的限制，直接点选不适合这种大幅面、高分辨率的显示设备。间接点选的交互方式可分为两个步骤，先将光标移至要操作的目标元素上，然后进行选中操作。传统的鼠标、键盘、触摸板等间接点选交互设备的灵活性、机动性较差，在控制显示增益较大的情况下，很难在短时间内完成点选任务，在这种情形下，人们急切需要一种新的交互技术来解决大屏显示设备的点选问题。

智能手机、平板电脑等手持移动设备的计算能力和图形显示能力在持续的增强，并且集成了触摸屏、摄像头、惯性传感器、陀螺仪和磁力计等多种传感器，能感知周边环境和用户的行为动作，这就为基于手持移动设备的大屏幕交互方法的实现提供了技术基础。随着智能手机在我们生活中的普及，运用智能手机作为交互设备实现自然的人机交互方式的思路应运而生。

现有的大屏幕点选交互技术可归为三类，分别是基于智能手机摄像头、基于光线投射和基于智能手机触屏的交互方式。第一类技术利用智能手机的摄像头进行目标的跟踪和定位，然后将目标投射到手机屏幕上进行后续操作，这种交互方式需要使用者长时间双手持握手机，容易疲劳，缺乏灵活性和实时性；第二类技术利用红外激光笔、三维鼠标、头部跟踪仪等特制设备对目标进行直接点选，这种交互方式容易受颤动、遮挡等问题的影响，对设备精度以及操作距离要求高，且价格高昂，不易推广。第三类技术尝试利用手持移动设备作为交互设备，这种方式存在的问题是，在控制显示增益较大的情况下，使用触摸屏进行长距离的运动，需要进行反复离合，才能利用手指在小屏幕的短距离运动控制指针在大屏幕上的长距离运动，导致稳定性和效率低。

此外，以上所述的技术中，对选中目标的操作命令多采用延迟或特殊装置来触发，这就增加了目标点选任务的完成时间，且增加了使用者的学习成本。

上述方法存在的另一个缺点是，均未涉及多用户协同操作的问题。

针对上述大屏交互方法中存在的问题，本发明提出一种基于手持移动设备的面向大屏幕的多重控制的双层光标点选方法。

发明内容

本发明的主要目的是，克服现有技术中存在的诸多问题，提供一种造价低、操作简便、快速准确的大屏幕点选交互方法。本发明不受距离、遮挡等问题影响，同时支持单手操作，不易产生疲劳感。本发明的另一个目的是，满足公共场合下多人同时操作大屏幕的需求，即支持多人交互。本发明采用智能手持移动设备作为大屏幕交互设备，采用双层光标交互技术，把交互设备的传感器和触摸屏两个输入通道相结合，最大限度克服传感器指针的漂移问题，同时降低触摸屏需要反复离合的时间损耗，提升准确度和交互效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：