本發(fā)明屬于虛擬儀表盤技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種指針式虛擬儀表盤及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

人機界面(Human-Machine Interface,HMI)是用戶和機器之間進行傳遞和交互的媒介，而儀表盤在顯示信息尤其是顯示數(shù)據(jù)信息方面具有重要地位，其顯示效果更加醒目。

伴隨著嵌入式技術(shù)和顯示技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了虛擬儀表盤以取代傳統(tǒng)的機械式儀表盤。機械式儀表盤所有顯示單元要占用固定的面板空間，而虛擬儀表盤可以和其他顯示界面進行切換以實現(xiàn)更高的顯示空間利用率，同時可以提供更豐富的顯示效果。

奧迪展出的Q6e-tron quattro概念車中展示了最新的虛擬儀表盤技術(shù)，這款全新形式儀表盤的應(yīng)用為奧迪進一步實現(xiàn)全數(shù)字化座艙奠定基礎(chǔ)。在儀表盤位置設(shè)置一個OLED顯示屏，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表盤。這塊顯示屏使用其質(zhì)地輕薄的材質(zhì)制成，尺寸為14.1英尺，分辨率為2240×720像素。此外，該顯示屏還將采取曲屏設(shè)計以確保視覺效果，使讀取更為便利。駕駛員可通過多功能方向盤進行操作，其功能與虛擬駕駛艙技術(shù)相似，可顯示速度、電池的充電狀態(tài)及剩余電量。

中國申請公布專利CN 104385920 A,一種指針式虛擬儀表盤及其實現(xiàn)方法，該方案提出一種將指針光柵化后以步進值為單位的旋轉(zhuǎn)方式然后擦除上一幀的指針數(shù)據(jù)被顯示新的指針位置。不足之處在于，指針的旋轉(zhuǎn)精度受步進值的限制，每繪制一幀需要先前一幀指針位置的擦除需要消耗時間和帶寬。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種指針式虛擬儀表盤及其實現(xiàn)方法，替代傳統(tǒng)的機械式儀表盤并提供更多的顯示效果，滿足屏幕式顯示系統(tǒng)的需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種指針式虛擬儀表盤，包括刻度盤、指針、光暈和掩膜；

所述刻度盤：用來顯示刻度作為背景，是一張正方形的紋理；

所述指針：為旋轉(zhuǎn)部分，是一張正方形紋理，大小為刻度盤紋理的四分之一，其中一個角在刻度盤的中心為旋轉(zhuǎn)中心；

所述光暈：為扇形，隨著指針的旋轉(zhuǎn)顯示出來的角度發(fā)生變化；

所述掩膜：用于實現(xiàn)光暈顯示出來的角度的變化，分為四部分，四部分拼在一起和背景紋理大小一樣，四張掩膜大小一樣。

一種指針式虛擬儀表盤的實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

a.計算指針旋轉(zhuǎn)角度；

b.計算指針操作矩陣：指針紋理旋轉(zhuǎn)的依據(jù)是操作矩陣的參數(shù)；

c.將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來；

d.計算光暈顯示范圍；

e.計算掩膜操作矩陣：光暈的顯示是通過掩膜遮蓋住不顯示的部分來實現(xiàn)，掩蓋部分變化實現(xiàn)顯示部分的變化；

f.繪制背景紋理：將背景紋理保存到內(nèi)存中；

g.指針紋理旋轉(zhuǎn)：根據(jù)操作矩陣旋轉(zhuǎn)指針紋理；

h.將指針紋理貼到背景紋理上面：在內(nèi)存中操作；

j.四張掩膜處理使掩膜遮蓋住不顯示部分；

k.將掩膜和光暈貼到背景紋理上；

l.將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在屏幕上顯示出來。

優(yōu)選地，所述步驟a.計算指針旋轉(zhuǎn)角度、b.計算指針操作矩陣和c.將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來三個過程得到指針旋轉(zhuǎn)方式。

優(yōu)選地，所述步驟d.計算光暈顯示范圍、e.計算掩膜操作矩陣、j.四張掩膜處理使掩膜遮蓋住不顯示部分和k.將掩膜和光暈貼到背景紋理上四個步驟實現(xiàn)光暈顯示方式。

本發(fā)明的原理為通過設(shè)定顯示的最大值、最小值和顯示的最大角度、最小角度，最大值對應(yīng)最大角度，最小值對應(yīng)最小角度，介于最大值和最小值之間的數(shù)值通過線性計算計算出指針旋轉(zhuǎn)角度和光暈顯示角度，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)指針，并用掩膜遮蓋光暈不顯示的部分，然后將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明實現(xiàn)了一種指針式虛擬儀表盤，提供了一種新的實現(xiàn)方式，實現(xiàn)了光暈的顯示效果，并且支持多種指針樣式，并且不受旋轉(zhuǎn)步長的限制，同時在設(shè)計儀表盤時只需提供素材和數(shù)據(jù)來源即可，提高界面開發(fā)效率。

當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的一種指針式虛擬儀表盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種指針式虛擬儀表盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種指針式虛擬儀表盤的實現(xiàn)方法流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

說明書中的標號代表如下：

1.儀表盤的表盤和背景紋理，是一張紋理。

2.掩膜1，透明只起到遮擋光暈的作用。

3.掩膜2，透明只起到遮擋光暈的作用。

4.掩膜3，透明只起到遮擋光暈的作用。

5.掩膜4，透明只起到遮擋光暈的作用。

6.指針紋理，指針的樣式可以多種多樣，只要不超出紋理矩形即可。

7.掩膜3，透明只起到遮擋光暈的作用。

8.儀表盤的表盤和背景紋理，是一張紋理。

9.掩膜2，透明只起到遮擋光暈的作用。

10.指針紋理，指針的樣式可以多種多樣，只要不超出紋理矩形即可。

11.光暈紋理，是一個扇形。

12.掩膜1，透明只起到遮擋光暈的作用。

13.掩膜4，透明只起到遮擋光暈的作用。

14.計算指針旋轉(zhuǎn)角度。

15.計算指針操作矩陣參數(shù)。

16.計算光暈顯示范圍。

17.計算掩膜操作就是參數(shù)。

18.繪制背景紋理。

19.指針紋理旋轉(zhuǎn)。

20.指針紋理貼到背景紋理上。

21.處理四張掩膜紋理

22.將掩膜和光暈貼到背景上。

23.將數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。

請參閱圖1和圖2所示，本發(fā)明為一種指針式虛擬儀表盤，包括刻度盤、指針、光暈和掩膜；

刻度盤：用來顯示刻度作為背景，是一張正方形的紋理；

指針：為旋轉(zhuǎn)部分，是一張正方形紋理，大小為刻度盤紋理的四分之一，其中一個角在刻度盤的中心為旋轉(zhuǎn)中心，指針可以有多種形式。

光暈：為扇形，隨著指針的旋轉(zhuǎn)顯示出來的角度發(fā)生變化；一張正方形紋理大小和背景一樣，但是只有扇形區(qū)域圖像，光暈可以沒有。

掩膜：用于實現(xiàn)光暈顯示出來的角度的變化，分為四部分，四部分拼在一起和背景紋理大小一樣，四張掩膜大小一樣，可以用來遮蓋光暈。

請參閱圖3所示，一種指針式虛擬儀表盤的實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

a.計算指針旋轉(zhuǎn)角度；

b.計算指針操作矩陣：指針紋理旋轉(zhuǎn)的依據(jù)是操作矩陣的參數(shù)；

c.將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來；

d.計算光暈顯示范圍；

e.計算掩膜操作矩陣：光暈的顯示是通過掩膜遮蓋住不顯示的部分來實現(xiàn)，掩蓋部分變化實現(xiàn)顯示部分的變化；

f.繪制背景紋理：將背景紋理保存到內(nèi)存中；

g.指針紋理旋轉(zhuǎn)：根據(jù)操作矩陣旋轉(zhuǎn)指針紋理；

h.將指針紋理貼到背景紋理上面：在內(nèi)存中操作；

j.四張掩膜處理使掩膜遮蓋住不顯示部分；

k.將掩膜和光暈貼到背景紋理上；

l.將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在屏幕上顯示出來。

其中，步驟a.計算指針旋轉(zhuǎn)角度、b.計算指針操作矩陣和c.將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來三個過程得到指針旋轉(zhuǎn)方式。

其中，步驟d.計算光暈顯示范圍、e.計算掩膜操作矩陣、j.四張掩膜處理使掩膜遮蓋住不顯示部分和k.將掩膜和光暈貼到背景紋理上四個步驟實現(xiàn)光暈顯示方式。

本發(fā)明的原理為通過設(shè)定顯示的最大值、最小值和顯示的最大角度、最小角度，最大值對應(yīng)最大角度，最小值對應(yīng)最小角度，介于最大值和最小值之間的數(shù)值通過線性計算計算出指針旋轉(zhuǎn)角度和光暈顯示角度，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)指針，并用掩膜遮蓋光暈不顯示的部分，然后將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來。

值得注意的是，上述系統(tǒng)實施例中，所包括的各個單元只是按照功能邏輯進行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。

另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述各實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，相應(yīng)的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如ROM/RAM、磁盤或光盤等。

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。