專利名稱:一種觸摸屏的操作感測方法
技術領域:
本發明涉及一種觸摸屏操作感測方法,尤其涉及一種適用于觸摸屏設備應用程序的操作感測方法,屬于人機交互技術領域。
背景技術:
隨著平板電腦、智能手機等觸摸屏設備的日益普及,越來越多的人們開始使用這些觸摸屏設備來閱讀文字,觀看圖片、視頻,運行游戲或其他應用程序。對于觸摸屏設備而言,其應用程序的操作一般是通過手指觸碰設置在觸摸屏上的相應圖標按鈕進行的。手指的一次點擊操作產生一個對象動作,再由此產生其它后續的反應。對于需要多種武器配合使用的觸摸屏游戲,或者很多小工具設置在觸摸屏四周、操作較頻繁的圖像處理程序等而言,現有的操作感測方法顯得過于復雜,不能滿足用戶對操作快捷、簡單的需求。例如在以下幾種應用環境下,現有的操作感測方法對于用戶來說是較為繁瑣的:(I)鍵鼠游戲如“魔獸爭霸”中,選定一個單位攻擊另一個單位(或方位),平均需要三次操作,包括“選定A”、“選擇攻擊動作”、“點擊B”。(2)在微軟公司的畫圖程序中,切換繪圖工具需要兩次操作,包括選定工具和選擇作用區域。(3)在觸摸屏游戲中,炮彈攻擊一個帶有保護罩單位后,在該單位保護罩失效的短時間內,需要迅速選用一種合適的武器對其進行攻擊。像這種對操作時效要求高的場景,現有的操作感測方法是無法在短時間內完成任務的。另外,有的觸摸屏設備應用程序為了追求操作簡便,致使軟件功能受到限制。像“捕魚達人”這款觸摸屏游戲,通過一次點擊完成控制炮臺對目標位置的攻擊。其游戲功能略顯簡單,沒有多個獨立的動作發出者,也缺乏靈活切換動作發出者的機制。例如通過一次點擊只產生類似于“A對象向B地點攻擊”的指令,卻不能再通過一次點擊產生一個“C對象向D地點攻擊”的指令。面對日趨復雜的觸摸屏設備應用環境,有必要進一步改進現有的操作感測方法,讓操作過程更加簡單、快捷。在申請號為201110405891.5的中國專利申請中,公開了一種識別用戶手勢操作的方法,包括以下過程:當檢測到有觸摸屏操作時,記錄從觸摸屏按下到觸摸屏釋放過程的各軌跡點坐標;以起始點和結束點形成一條直線,作為基準直線;計算軌跡點到基準直線的垂直距離,若其中有一個垂直距離大于預置值,則執行相應的動作,響應用戶的操作。該識別方法的實現方式簡單,實用性強,但其主要適用于觸摸屏的解鎖過程,使用范圍受到一定的限制。
發明內容
針對現有技術的不足,本發明所要解決的技術問題在于提供一種改進的觸摸屏操作感測方法。為實現上述的發明目的,本發明所采用的技術方案如下:一種觸摸屏的操作感測方法,包括如下步驟:
感測用戶在觸摸屏上的劃動操作,記錄劃動軌跡的點串信息;根據劃動軌跡的點串信息,逆向預測劃動軌跡; 在逆向預測的劃動軌跡一定范圍內搜索動作發出者;在劃動軌跡終點的特征點一定范圍內搜索動作接收者,由此生成“動作發出者對動作接收者執行動作”的指令。其中較優地,從所述劃動軌跡起始段依次提取兩個特征點,兩個特征點的反向延長線即為逆向預測的劃動軌跡。其中較優地,兩個所述特征點分別為第一特征點、第二特征點;所述第一特征點為劃動軌跡的起點;所述第二特征點到所述第一特征點之間的折線總長度不小于預測劃動軌跡方向所需的最小長度。其中較優地,在選取第二特征點時,首先設定一個長度閾值,該長度閾值為預測劃動軌跡方向所需的最小長度;其次對劃動軌跡中從第一特征點到終點的各點進行遍歷;然后將第一特征點與各點的折線長度與該長度閾值進行比較;最后選取折線長度不小于長度閾值的第一個點作為第二特征點。其中較優地,所述動作發出者為距離逆向預測的劃動軌跡最短的動作發出對象。其中較優地,所述劃動軌跡終點的特征點為第三特征點,在所述第三特征點附近找到多個候選的動作接收者,根據距離因素分別賦予權值。其中較優地,所述動作接收者為到所述劃動軌跡終點的距離最短的動作接收對象。其中較優地,在感測用戶在觸摸屏上的劃動操作后,分析劃動軌跡的點串所在范圍、總長度,判斷所述劃動操作是否符合先決條件;如果不符合,終止操作感測方法。其中較優地,所述先決條件包括:⑴應用程序的操作狀態為非菜單界面狀態、非暫停狀態以及非設置狀態;⑵在應用程序中,劃動操作落在預定的用戶有效操作范圍內;⑶當上述兩個條件滿足時,劃動軌跡的點串之間的折線總長度在預定的閾值范圍內。本發明所提供的操作感測方法豐富了觸摸屏設備應用程序的操作對象,允許用戶在簡短的幾次劃動操作中完成多個對象的協同操作。在需要頻繁切換工具或動作發出者的觸摸屏設備應用程序中,利用本發明不會產生過多的觸摸屏操作,對減少用戶操作復雜度和提高觸摸屏設備及其配件壽命有很大幫助。
圖1為本發明所提供的觸摸屏操作感測方法的劃動操作示意圖;圖2為應用程序中,本觸摸屏操作感測方法的實現方式示意圖;圖3為本觸摸屏操作感測方法的操作流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行進一步的詳細說明。本發明所提供的觸摸屏操作感測方法是一種適用于觸摸屏設備應用程序的操作感測方法。該操作感測方法通過一次簡單的劃動操作即可完成在多個對象中兩個對象的選定,選定后的對象被分別記錄下來,并產生針對兩個對象的動作指令。在本發明中,劃動操作中觸屏按下的點為“起點”,觸屏釋放的點為“落點”或“終點”,接近起點的部分稱為“前段”或“起始段”,接近落點的部分成為“后段”或“末尾段”。圖1為本觸摸屏操作感測方法的劃動操作示意圖。操作I的劃動軌跡中選定的三個特征點分別為pl、p2和p3,通過分析找到接近射線p2 — pi的對象Al和接近點p3的對象BI,即完成一個“對象Al對BI執行動作”的指令。應用程序通過規則選擇是否過濾該指令,并給予指令相應的動作。類似地,操作2的劃動軌跡依次選取三個特征點分別為p4、p5和p6,通過p5 — p4的方向選擇動作發出者A2,通過終點p6選擇動作的接收者,但沒有明顯的候選動作接收者在附近,這時需將點P6轉化為地點對象B4,對象B4的坐標為(x6,y6)(其中x6,y6來自于p6點在應用程序坐標系中的橫縱坐標,也可能是其它坐標形式比如三維坐標“x6,y6, z6”),產生一個“對象A2對地點B4的操作”的指令。圖2為應用程序中,本觸摸屏操作感測方法的實現方式示意圖。其中,A類對象為動作發出者,B類對象為動作接收者,實際處理的時候可能有對象既屬于A類也屬于B類。箭頭為實際劃動操作的軌跡。操作Cl反向延伸軌跡可以找到對象Al,終點附近可以找到對象BI,可以解釋為“命令對象Al攻擊BI” ;操作C2反向延伸軌跡可以找到對象A2的導軌,終點附近找到對象B4,可以成功解釋為“命令A2攻擊B4”;。操作C3和C4實現的是兩個手指的操作,可以看作是一次協作,要求對象A3和A4集中火力攻擊B5的前方,預判了對象B5的移動;操作C5反向延伸軌跡可以找到對象A5,終點附近可以找到對象B2和B3,但B3離終點更近,優先被選中作為動作接收者,操作C5最終命令解釋為“命令A5攻擊B3”。下面,結合圖3對本觸摸屏操作感測方法的具體流程做詳細的闡述。該方法包括如下步驟:SlOl:觸摸屏感應手指的劃動操作,開始操作感測方法。S102:記錄劃動軌跡的點串信息。在執行劃動操作中,觸摸屏設備的存儲器記錄用戶從按下觸摸屏到釋放觸摸屏整個過程中各個軌跡點(即點串)的坐標值。觸摸屏設備檢測到觸摸屏上有劃動操作,則開始對當前劃動軌跡的各個點的坐標值進行記錄和保存。在建立直角坐標系時,優選觸摸屏的左上角為原點,水平向右為X軸正方向,垂直向下為Y軸正方向,在此坐標中確定軌跡中各個點的坐標值。其中,對于不同的軟件和操作系統,坐標系的選取可能有差異。S103:分析步驟S102中劃動軌跡點串的所在范圍、總長度等信息,判斷劃動操作是否符合先決條件。如果不符合,操作感測方法終止;在本操作感測方法中,判斷的先決條件包括但不限于以下幾點:(I)應用程序的操作狀態必須為非菜單界面狀態、非暫停狀態以及非設置狀態等等;否則視為此次劃動操作無效。(2)在應用程序中,需要設定一個可以調節的用戶有效操作范圍。應用程序操作的信息提示、工具欄以及廣告信息等往往占據一定的屏幕范圍,用戶在此范圍中進行操作是無效的。假設觸摸屏左上角為原點,屏幕范圍為(0,0) (1280,720)。而應用程序中設定距離屏幕上邊界30、下邊界20、左邊界50、右邊界40的范圍為留白區域,則當劃動操作落在留白區域內時,此次操作視為無效,即用戶在屏幕上有效的操作范圍為(50,30) (1240,700)。(3)當上述兩個條件滿足時,需對劃動軌跡做進一步判斷。本發明是通過點串提取的方向類信息進行對象選取,因此對劃動軌跡的總長度有一定限制。首先給定兩個可以調整的閾值分別為長度的最小值minLength和最大值maxLength ;然后將劃動軌跡的點串當作折線求其總長度,若長度值落在區間[minLength, maxLength]之內,則此次劃動操作為有效操作;否則都視為無效操作。需要說明的是,劃動操作的長度不需要因動作發出者和動作接收者的距離增加而增加,操作可以是非常簡短的劃動。S104:通過分析S102中記錄的劃動軌跡的點串信息,逆向預測一個完整的劃動軌跡。本操作感測方法需要預測補全用戶操作有效范圍內,軌跡反向延長線上的點。假設一條軌跡上的六個點依次為Pl到P6。而為減小劃動操作距離,實際操作時只劃動了從點P4到P6 —段。在逆向預測軌跡時,點P1、P2未在用戶操作的有效范圍內,則逆向預測的劃動軌跡為點P3到P4到P5到P6 一段。劃動軌跡的逆向預測是通過劃動軌跡起始段上兩個點實現的。這兩個點能夠比較準確反映劃動軌跡方向,兩點間運動軌跡近似為直線。而兩個點的反向延長線即為逆向軌跡。其中,本操作感測方法中稱兩個點分別為第一特征點、第二特征點。對于第一特征點與第二特征點的選取如下:第一特征點優選劃動軌跡的起點。而在實際操作過程中可能因為部分用戶由于手抖或帶了電容手套(存在縫合等加工過程產生的不規則棱角)等原因,致使軌跡起點附近有一些不規則的點。而這些不規則的點會對劃動軌跡方向的判斷有影響,需要舍棄當前的實際劃動操作起點,重新選取點串起始段中軌跡開始平滑的點作為第一特征點。在進行第二特征點的選取時,首先需要設定一個可以修改的長度閾值dopeLength,該長度閾值為預測劃動軌跡方向所需的最小長度;其次對劃動軌跡中從第一特征點到終點的各點進行遍歷;然后將第一特征點與各點的折線長度與長度閾值進行比較;最后選取折線長度不小于長度閾值的第一個點作為第二特征點。例如預設的長度閾值為dopeLength,軌跡中的點依次為點pi到p9,選取的第一特征點為p2,依次對點p2 點p9進行遍歷,找到的第一個到點p2折線總長度不小于dopeLength的點即為第二特征點。S105:在逆向預測的劃動軌跡一定范圍內,找到一個或數個合格的候選動作發出者,并根據距離等因素為候選對象分別賦予權值;如果沒有合格的候選對象,操作感測方法終止。本操作感測方法中,優選設定一個可以調整的角度閾值maxAngle ;其次分別計算可作為動作發出對象的坐標點到第二特征點向量Al An,第一特征點到第二特征點的向量AO ;分別計算向量Al An與向量AO間的夾角,選擇向量夾角小于角度閾值maxAngle的對象為候選動作發出者;最后根據候選對象到逆向預測的劃動軌跡的距離,為候選動作發出者賦予權值,待步驟S108中做篩選。其中,候選對象選取時不局限于坐標點,若該對象占有的領域或其一個部件在角度閾值內,則對象也為候選動作發出者(圖2中操作2所示)。S106:選定一個接近于實際劃動操作終點的特征點。終點的特征點為第三特征點,優選劃動軌跡的終點。該特征點的選取時同樣可能由于用戶手抖或帶了電容手套等原因,造成終點附近有不規則的點。對于上述情況需舍棄點軌跡的實際終點,選擇劃動軌跡中末尾段數個點,所選點坐標的平均值為第三特征點的坐標值。例如選取的三個點分別為Pl (xl,yl)、P2 (x2, y2)、P3 (x3, y3),第三特征點設為 P4 (x4,y4),則 x4 =(xl + x2 + x3)/3,y4 = (yl + y2 + y3)/3。其中,對于末尾段點數的選取時,需設定一個可調整的點數閾值minPointNum,所選取的點數不小于該閾值且不大于軌跡末尾段總點數的10%。在劃動軌跡中,第二特征點與第三特征點之間的運動軌跡可以是任意形狀,即終點可以在屏幕非留白區域的任意位置。第三特征點可以在第一特征點附近或第二特征點附近,也可以與第一特征點或第二特征點重合。例如劃動操作時可能從第一特征點劃動很小的距離第二特征點放開,此時第三特征點與第二特征點重合;當劃動操作軌跡為封閉的圖形時,第三特征點與第一特征點重合。S107:在第三特征點附近找到一個或數個合格的候選動作接收者。根據距離等因素為候選對象分別賦予權值。如果沒有合格的候選對象,操作感測方法終止。首先設定一個可以調整的距離閾值maxDistance ;分別計算可作為動作接收對象的坐標點與第三特征點的距離;選取與第三特征點的距離小于距離閾值maxDistance的對象作為候選動作接收者;最后根據與第三特征點的距離為候選動作接收者賦予權值,優選的處理方式是距離和權值成反比,然后待步驟S108中做最后篩選。有些特殊情況下,第三特征點也可以轉化為一個候選動作接收的方位對象,這表示第三特征點附近沒有什么目標,動作發出者需對第三特征點的位置進行操作(圖1中的操作2所示)。S108:結合本操作感測方法所在應用程序設定的篩選原則,以及步驟S105和S107中為候選對象所賦權值,從所有候選的動作發出者與動作接收者的組合中篩選出一個或多個合格的組合,如果沒有合格的組合,操作感測方法終止。動作發出者和動作接收者的篩選原則優選距離,即選擇步驟S105、S107所賦權值最大的對象。例如動作發出者可以為距離逆向預測的劃動軌跡最短的動作發出對象,動作接收者可以為到劃動軌跡的終點距離最短的動作接收對象。但對于一些特殊情況,邏輯的合理性同時作為篩選原則。例如候選動作發出對象Al與A2到射線P2P1的距離為L1、L2。候選動作接收者BI與B2到第三特征點的距離為L3、L4。距離LI 距離L4都在應用程序設定的有效距離范圍內。采用優選距離篩選原則,由于距離LI < L2,距離L3 < L4,那么確定動作發出者為對象Al、動作接收者為對象BI。而這次指令應該解釋為“對象Al對BI執行動作”。假設候選動作發出者Al與A2分別表示火炮、激光炮,候選動作接收者BI與B2分別表示鏡子、電池,那么根據距離原則選出的操作為“火炮攻擊鏡子”,顯然解釋是不合邏輯的,而解釋“火炮獲取電池”也不是最優的,如解釋為“對象A2對對象B2執行動作”即“激光炮獲取電池”應該是更符合邏輯的。S109:對合格的組合產生的指令或解釋,交給本操作感測方法所在應用程序來處理。對于合格的組合產生一個“動作發出者對動作接收者執行動作”指令。該指令或解釋包括但不僅限于下面3種類型:( I)有指向性,比如“命令單位A攻擊單位B”。(2)逆轉指向,比如“A裝置開始裝備B能量源〃也可以解釋成〃把B能量源裝備到A裝置的能源倉”。(3)忽略指向,比如解釋為“A物質和B物質合成”或“B物質和A物質合成”。其中,動作發出者和動作接收者可以是屬于不同的種類,可以是相同種類的不同的對象,還可以是同一個對象。比如“命令對象A給自己進行修理(醫療)”。動作接收者除了一個邏輯實體(如建筑、車輛),還可以是地形、畫布等抽象實體中的一個區域或部分。例如“命令對象A攻擊坐標為(125,177)的地點”,“命令噴槍A向終點特征點對應的區域進行噴漆”。需要說明的是,在應用程序中指令產生的動作并非一次短暫的行為,可能是持久的。例如“命令a攻擊b”的指令可能一直有效,直到為對象a找到新的打擊目標或對象b消亡或逃出a的攻擊范圍等。SllO:操作感測方法結束。本觸摸屏操作感測方法不限于單指實現,還可通過兩個手指實現,例如左右手向一個終點劃動,完成對目標合擊。本發明既減小了用戶的操作難度,又能滿足需要多個對象的協同工作、講求時效的工作場景。在改善觸摸屏的操作體驗同時,需要用戶在操作前有較好的思維準備。而應用程序為平衡難度和設備損耗,可以根據需要適當延長本操作感測方法的時間間隔。此外,本發明在具體實施時可以通過軟件與硬件結合實現。其中,觸摸屏作為人機交互的接口可以顯示應用程序界面;存儲器,保存用戶從觸摸屏按下到觸摸屏釋放這整個操作過程中軌跡點串的信息;處理器在對用戶輸入的各種信息進行解析、處理,對觸摸屏顯示內容的集中控制。上面對本發明所提供的觸摸屏操作感測方法進行了詳細的說明。但對本領域的一般技術人員而言,在不背離本發明實質精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動,都將構成對本發明專利權的侵犯,將承擔相應的法律責任。
權利要求
1.一種觸摸屏的操作感測方法,其特征在于: 感測用戶在觸摸屏上的劃動操作,記錄劃動軌跡的點串信息; 根據劃動軌跡的點串信息,逆向預測劃動軌跡; 在逆向預測的劃動軌跡一定范圍內搜索動作發出者;在劃動軌跡終點的特征點一定范圍內搜索動作接收者,由此生成“動作發出者對動作接收者執行動作”的指令。
2.按權利要求1所述的觸摸屏的操作感測方法,其特征在于: 從所述劃動軌跡起始段依次提取兩個特征點,兩個特征點的反向延長線即為逆向預測的劃動軌跡。
3.按權利要求2所述的觸摸屏的操作感測方法,其特征在于: 兩個所述特征點分別為第一特征點、第二特征點; 所述第一特征點為劃動軌跡的起點; 所述第二特征點到所述第一特征點之間的折線總長度不小于預測劃動軌跡方向所需的最小長度。
4.按權利要求3所述的觸摸屏的操作感測方法,其特征在于: 在選取第二特征點時,首先設定一個長度閾值,該長度閾值為預測劃動軌跡方向所需的最小長度;其次對劃動軌跡中從第一特征點到終點的各點進行遍歷;然后將第一特征點與各點的折線長度與該長度閾值進行比較;最后選取折線長度不小于長度閾值的第一個點作為第二特征點。
5.按權利要求1所述的觸摸屏的操作感測方法,其特征在于: 所述動作發出者為距離逆向預測的劃動軌跡最短的動作發出對象。
6.按權利要求1所述的觸摸屏的操作感測方法,其特征在于: 所述劃動軌跡終點的特征點為第三特征點,在所述第三特征點附近找到多個候選的動作接收者,根據距離因素分別賦予權值。
7.按權利要求1或6所述的觸摸屏的操作感測方法,其特征在于: 所述動作接收者為到所述劃動軌跡終點的距離最短的動作接收對象。
8.按權利要求1所述的觸摸屏的操作感測方法,其特征在于: 在感測用戶在觸摸屏上的劃動操作后,分析劃動軌跡的點串所在范圍、總長度,判斷所述劃動操作是否符合先決條件;如果不符合,終止操作感測方法。
9.按權利要求8所述的觸摸屏的操作感測方法,其特征在于所述先決條件包括: (I)應用程序的操作狀態為非菜單界面狀態、非暫停狀態以及非設置狀態; ⑵在應用程序中,劃動操作落在預定的用戶有效操作范圍內; ⑶當上述兩個條件滿足時,劃動軌跡的點串之間的折線總長度在預定的閾值范圍內。
全文摘要
本發明公開了一種觸摸屏的操作感測方法,包括如下步驟感測用戶在觸摸屏上的劃動操作,記錄劃動軌跡的點串信息;根據劃動軌跡的點串信息,逆向預測劃動軌跡;在逆向預測的劃動軌跡一定范圍內搜索動作發出者;在劃動軌跡終點的特征點一定范圍內搜索動作接收者,由此生成“動作發出者對動作接收者執行動作”的指令。本發明豐富了觸摸屏設備應用程序的操作對象,允許用戶在簡短的幾次劃動操作中完成多個對象的協同操作。在需要頻繁切換工具或動作發出者的觸摸屏設備應用程序中,利用本發明不會產生過多的觸摸屏操作,對減少用戶操作復雜度和提高觸摸屏設備及其配件壽命有很大幫助。
文檔編號G06F3/041GK103092427SQ20131005099
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月8日 優先權日2013年2月8日
發明者王正道 申請人:王正道