用于在圖形用戶界面(gui)上進行人機交互的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于在圖形用戶界面(GUI)上進行人機交互的方法、GUI、導(dǎo)航工具、計算機和計算機操作裝置。所述方法包括以下步驟：利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針的坐標(biāo)；確定交互對象的坐標(biāo)，在所述交互對象中的至少兩個對象被顯示；創(chuàng)建與所述交互對象有關(guān)的閾值和與圍繞所述交互對象的空間有關(guān)的閾值；根據(jù)所述交互對象相對于所述指針的距離和/或方向，確定所述交互對象的優(yōu)先級；根據(jù)所述對象的優(yōu)先級移動所述交互對象和閾值；每當(dāng)所述指針的坐標(biāo)變化時重復(fù)上述步驟；和當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
【專利說明】用于在圖形用戶界面(GUI)上進行人機交互的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人機交互。更具體地，本發(fā)明涉及用于在圖形用戶界面(GUI)上進行人機交互的方法、導(dǎo)航工具、計算機和計算機操作裝置，該計算機操作裝置包括這種界面和工具。

【背景技術(shù)】
[0002]在人機交互(HCI)中，圖形用戶界面(GUI)支持簡單但有效的圖形語言的發(fā)展。連續(xù)控制裝置(例如鼠標(biāo)或軌跡板)以及顯示裝置(例如顯示屏)用于將用戶和計算機組合成單個聯(lián)合認(rèn)知系統(tǒng)。計算機向用戶提供圖形反饋以控制相對于信息(稱作對象)的抽象集合的視覺表示而進行的運動。在界面中用戶對對象執(zhí)行的動作稱作操作。
[0003]用戶可假定內(nèi)容的消費者和/或創(chuàng)建者的角色，該內(nèi)容包括音樂、視頻和文本或者它們的混合，其可出現(xiàn)在網(wǎng)頁上、視頻會議或游戲中?？商孢x地，用戶可協(xié)同計算機以控制現(xiàn)實世界生產(chǎn)設(shè)備、機器、裝置或工藝，例如塑料注射模塑廠、灌溉系統(tǒng)或車輛。
[0004]GUI為對象-操作界面，在該界面中，按順序，對象被識別且對其進行操作。在一空間中示出對象，在該空間中，對象能夠被看到且直接被操控。該空間通常被模型化在桌面后。
[0005]⑶I的圖形元素被統(tǒng)稱為WMP，其代表窗口、圖標(biāo)、菜單和指針。這些對象可進行如下分析:
[0006]?指針或者光標(biāo)代表界面中的用戶且在顯示器上四處移動至感興趣的點。指針或光標(biāo)在不同的背景下可具有各種形狀，但是其被設(shè)計成在每一時刻指示空間內(nèi)的單個點。
[0007]?圖標(biāo)代表計算機內(nèi)部對象，包括媒體文件和程序、以及現(xiàn)實世界實體(例如人)、其他計算機和設(shè)備的特性。圖標(biāo)減輕用戶不得不記住名稱或標(biāo)簽，但是它們彼此競爭有限的顯示空間。
[0008]?窗口和菜單都解決使用有限顯示空間組織具有大量圖標(biāo)和其它內(nèi)容的用戶交互的問題。窗口允許通過重疊管理而重復(fù)使用顯示器的全部或部分，它們也可包含其他窗口。從這個角度，窗口遞歸地代表界面中的界面。
[0009]?菜單的功能在于將它們的內(nèi)容藏在標(biāo)簽后，除非請求顯示它，在它們下拉時，暫時地覆蓋當(dāng)前窗口的一部分。根據(jù)需要，不同的方法使菜單在指針的位置處彈出。在該情況下，菜單內(nèi)容通常隨著環(huán)境而變化。菜單內(nèi)容為多數(shù)豎直顯示的經(jīng)常以文本標(biāo)簽的形式的圖標(biāo)的有序排列。
[0010]由于技術(shù)發(fā)展可用的顯示空間增多，在⑶I中出現(xiàn)菜單的變型。在這些新型菜單中，重要的且經(jīng)常使用的對象和操作是不隱藏的，但是持續(xù)被制成可視的小的大多數(shù)圖形的圖標(biāo)。它們一般被水平顯示且被稱作條、板、?？繖诨驇А；趫A形幾何形狀、尤其在彈出情況下，也已經(jīng)開發(fā)了放射狀菜單或餅狀菜單。
[0011]有限的顯示空間的問題不以找到訪問更多圖標(biāo)的方式結(jié)束。例如，文件尺寸易于超過可用空間，因此，在GUI的早期階段，包含了對于分頁和滾動的古老的解決方案的虛擬變型。還已經(jīng)適應(yīng)了縮放和平移的更一般的但仍線性的方法，尤其在呈現(xiàn)圖形內(nèi)容的情況下。在信息可視化環(huán)境下，基于興趣度功能，基于失真的顯示(例如透鏡狀)、以及背景+焦點(context+focus)技術(shù)和廣義的魚眼視圖(fish-eye views)已經(jīng)被應(yīng)用。
[0012]在GUI的圖形語言中，圖標(biāo)可被視為意思與語言中的名詞類似的元素。類似地，控制操作對應(yīng)于動詞，且簡單的圖形對象-操作語句可通過指向和點擊的基本語法而構(gòu)建。指向通過移動鼠標(biāo)或者類似裝置而實現(xiàn)且它具有在顯示器上移動指針的效果。
[0013]點擊實際上是復(fù)合操作且對于鼠標(biāo)其包括閉合開關(guān)(按鍵向下)和再次斷開開關(guān)(按鈕朝上)，而沒有在兩者之間的明顯定位運動。如果存在明顯的運動，則可通過界面解釋為對象的拖動、或者顯示空間或其內(nèi)容的矩形部分的選擇。這些操作的延伸包括雙擊和右擊。
[0014]簡單基于四個WMP對象類型和指向&點擊操作，原始的⑶I已被應(yīng)用至各種各樣的任務(wù)，其創(chuàng)建了大型的且全球化的用戶基礎(chǔ)。盡管該成功和不斷創(chuàng)新超過三十多年，但是仍存在許多挑戰(zhàn)。
[0015]效率是十分擔(dān)憂的問題，且一些⑶I操作仍需要多次重復(fù)指向和點擊以完成相對簡單的概念任務(wù)，例如選擇文件或者改變文本的屬性。在用戶已經(jīng)進行心理選擇且僅需要將此傳達至計算機的情況下，強制的空間遍歷、如文件系統(tǒng)或者工具集層次結(jié)構(gòu)的導(dǎo)航，可以是緩慢的且令人沮喪的。這是不得不將每一用戶操作分為小的步驟的直接后果，每一小的步驟匹配⑶I語法。
[0016]⑶I及其衍生物的最大缺陷之一涉及這樣的事實:指向操作基本上被忽視直到用戶點擊。在交互期間，計算機應(yīng)理想地響應(yīng)用戶頭腦中的相關(guān)的且可能變化的意向狀態(tài)。盡管這些狀態(tài)不能直接檢測到，但用戶運動的一些方面可被追蹤以推測它們。在GUI交互中，只有兩個狀態(tài)被隱式模型化:興趣和確定性。
[0017]在指向和點擊界面中，用戶有時通過指向?qū)ο蠖硎九d趣且總是通過點擊表示確定性。興趣有時只能從指向來推測，因為在其他時候，指針在通向感興趣區(qū)域的途中經(jīng)過不感興趣的區(qū)域。這種關(guān)于指向的模糊性通過使計算機主要對點擊作出響應(yīng)而克服。只有當(dāng)點擊指示確定性時，指向被解釋為明確的興趣。因此，以分層方式，GUI采用二進制水平工作以分別用于興趣和確定性，其中，在甚至考慮興趣之前，需要確定性。
[0018]因此，典型的⑶I交互為不連續(xù)的過程，其中，在點擊后信息率立即上升至非常高的值，如突然打開新窗口一樣。這會導(dǎo)致迷惑的用戶體驗。已經(jīng)引入動畫以緩和這種效果，但一旦開始，它們不能被反向。在GUI中的動畫為不受控制的運動，只是視覺定向輔助工具。
[0019]對于指向的更好的界面響應(yīng)可通過積極地利用將光標(biāo)與圖標(biāo)相分離的空間來實現(xiàn)，而不是將它作為障礙來對待。根據(jù)相對的光標(biāo)距離的對象尺寸的變化可被導(dǎo)入GUI中，且該效果可與透鏡作用相比。然而，一旦兩個對象重疊，則簡單的放大將不能分離它們。
[0020]對于改善⑶I使用的速度和易用性已經(jīng)取得了進展。專利US7434177描述了一種用于圖形用戶界面的工具，該工具允許大量的對象位于且同時顯示在用戶欄中，要求提供對這些對象更多的訪問。通過提供一排相鄰的對象，且當(dāng)指針定位在這排相鄰的對象上時，相對于每一對象與指針的距離放大對象，來完成這點。換句話說，當(dāng)指針定位在該排上面時，具體對象的放大取決于指針距離該對象的側(cè)邊緣的橫向距離。因此，該發(fā)明可被描述為可視化工具。
[0021]PCT/FI2006/050054描述了一種⑶I選擇器工具，其在餅狀菜單配置中圍繞中心點將一區(qū)域劃分成多個部分。這些部分中的一些或全部根據(jù)其相對于指針的距離而被縮放。呈現(xiàn)為通過角度測量距離且該工具允許圓周滾動?？s放可以是部分的放大或縮小。整個放大的區(qū)域呈現(xiàn)為是可選擇的且因此給用戶提供了運動優(yōu)勢。本發(fā)明希望解決的問題呈現(xiàn)為是增加在小顯示屏(例如手持裝置)上顯示的可選擇對象的數(shù)量。該工具已應(yīng)用于稱作 Twheel 的 Twitter 界面。
[0022]在美國專利6073036中描述了類似的選擇器工具。該專利公開一種方法，其中，多個符號中的一個符號被放大成接近觸覺輸入，以增加可視化和擴大輸入?yún)^(qū)域。
[0023]發(fā)明人還意識到輸入裝置(例如觸摸板)利用近程式傳感器以感測對象的出現(xiàn)或接近，該對象例如為遠離觸摸板或靠近觸摸板的人手指。例如，US2010/0107099、US2008/0122798、US7653883 和 US7856883。
[0024]Furnas (1982、1986)引入基于興趣度函數(shù)的廣義魚眼視圖。該函數(shù)部分地基于用戶光標(biāo)和對象之間的距離。Sarkar和Brown (1992)對該概念進行擴展以顯示包括地圖的平面圖。
[0025]已經(jīng)提出可縮放用戶界面(ZUI)的整個范圍以解決有限顯示空間的問題:
[0026]-Perlin和Fox (1993)提出平面電腦(Pad)，一種在用戶之間共享的無限二維信息平面，其中對象被地理組織且通過“入口”被訪問。這些可遞歸地被采用。它們也定義了語義縮放的思想，其中，對象的可視部分根本上取決于可用于其顯示的尺寸。
[0027]-Bederson和Hollan (1994)將他們的改進稱作Pad++。當(dāng)“把界面設(shè)計看做用于信息對象采集的外觀和行為的物理現(xiàn)象的發(fā)展”、而不是從現(xiàn)實的一些方面(例如，臺式電腦)獲得的延伸比喻的發(fā)展時，他們表示他們希望超越WMP界面。
[0028]-Appert 和 Fekete (2006)提出了 “OrthoZoom Scroller”,其通過借助兩個正交維度控制平移和縮放，而實現(xiàn)在非常大的一維空間內(nèi)的目標(biāo)獲取。在另一文獻中(也是2006)，他們公開了“ControlTree”，一種“使用交叉相互作用以導(dǎo)航和選擇大樹中的節(jié)點的界面”。
[0029]-Dachselt等(2008)“提出FacetZoom,—種具有可縮放用戶界面的新型多尺度部件結(jié)合面瀏覽。分層的面被顯示為空間填充的部件，其允許各個層次的快速遍歷，同時維持上下文?！?br> [0030]-Cockburn 等(2007)評論了 ZUI 以及 Overview+Detail 和 Focus+Context 界面，且提供了現(xiàn)有技術(shù)的概要。
[0031]-Ward等(2000)提出了“Dasher”，一種使用連續(xù)的手勢的文本輸入界面。用戶通過空間控制導(dǎo)航的速度和方向，該空間顯示出與不可能的完成相比具有較大尺寸的當(dāng)前文本子符串的可能的完成。
[0032]費茨法則(Fitts，1954)以及基于此的許多研究的考慮，已經(jīng)導(dǎo)致菜單布置在顯示器的邊緣而不是相關(guān)聯(lián)的窗口上，且導(dǎo)致當(dāng)指針接近時放大可能的目標(biāo)圖標(biāo)。
[0033]許多研究者認(rèn)識到⑶I的合成世界不必遵守物理法則。例如，相同的對象在虛擬空間中可一次在大于一個位置處示出。對象也可被給予響應(yīng)用戶操作的代表的特性。Balakrishnan(2004)綜述了通過減小目標(biāo)距離D(使用餅狀菜單，使?jié)撛诘哪繕?biāo)暫時地更為靠近、去除光標(biāo)和目標(biāo)之間的空白空間)、增加目標(biāo)寬度W(區(qū)域光標(biāo)、擴大目標(biāo)，甚至在后期)和改變D和W兩者(動態(tài)地改變控制-顯示增益，稱作語義指向)而進行的一系列對于“打敗”費茨法則的嘗試。他們總結(jié)出，“調(diào)查顯示盡管至今所研發(fā)的技術(shù)是有希望的，尤其當(dāng)應(yīng)用于選擇單個分離的目標(biāo)時，但是許多技術(shù)不能很好地擴展到圖形用戶界面中的常見情況，其中多個目標(biāo)緊密地定位?！?br> [0034]Samp&Decker(2010)通過實驗測量和比較了使用線性菜單和放射式菜單的圖像搜索時間和指向時間，且大致地發(fā)現(xiàn)利用線性菜單搜索更為容易而利用放射式菜單指向更為容易。它們還提出了緊湊放射狀布局(CRL)菜單作為分級菜單，其相對于專家和新手用戶具有令人期望的特性。
[0035]上述大多數(shù)方法集中在交互的可視化部分。在某些情況下，這可是有利的，但是效率還關(guān)鍵取決于易于控制，這是完全不同的問題。它涉及人運動控制以及將控制空間分配至某些操作，而不是將顯示空間分配至它們的視覺表示?？刂瓶臻g的動態(tài)再分配是語義指向的一部分，其基于預(yù)定的(先驗的)優(yōu)先級和一些其它的基于時間的方案，例如Twheel方案。
[0036]因此，仍需要用于人機交互的改進的方法，該交互將允許信息空間的直觀的且有效的導(dǎo)航、以及在大量的合格對象中選定一個對象，這將準(zhǔn)許用戶遇見他們的與內(nèi)容消耗和創(chuàng)建相關(guān)的目標(biāo)。因此，本發(fā)明的目的在于設(shè)計GUI，其以緊密的控制回路提供用戶不固定的且連續(xù)的交互，該交互易于被反轉(zhuǎn)直到達到閾值，其中，所述交互基于當(dāng)它們被檢測時由用戶發(fā)出的優(yōu)先級，且提供動態(tài)可視化和動態(tài)運動控制的優(yōu)勢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0037]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于在圖形用戶界面(GUI)上進行人機交互的方法，所述方法包括以下步驟:
[0038]利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針的坐標(biāo)；
[0039]確定交互對象的坐標(biāo)，顯示所述交互對象中的至少兩個對象；
[0040]建立與交互對象有關(guān)的閾值以及與圍繞交互對象的空間有關(guān)的閾值；
[0041]根據(jù)交互對象相對于指針的距離和/或方向，確定交互對象的優(yōu)先級；
[0042]根據(jù)對象優(yōu)先級移動交互對象和閾值；
[0043]每當(dāng)指針的坐標(biāo)改變時，重復(fù)上述步驟；和
[0044]當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
[0045]交互對象的優(yōu)先級例如可為O和I之間的連續(xù)值，其中，O為最低優(yōu)先級值且I為最高優(yōu)先級值。例如，優(yōu)先級還可為離散值或者任意其他排序方法。
[0046]最高優(yōu)先級可給予最靠近指針的交互對象，而最低的優(yōu)先級可給予最遠離指針的交互對象。
[0047]當(dāng)針對交互對象計算新坐標(biāo)時，最高優(yōu)先級的交互對象可移動至更靠近指針，反之亦然。一些對象可與用戶協(xié)作，而其他對象可回避操作。
[0048]除了移動之外或者代替移動，可根據(jù)交互對象的優(yōu)先級而設(shè)定其尺寸。
[0049]根據(jù)每一對象的優(yōu)先級，較低優(yōu)先級的對象可被移動遠離較高優(yōu)先級的對象和/或指針。一些對象可彼此協(xié)作，而其他對象可通過避開彼此以及相應(yīng)地移動來回避操作。
[0050]所述方法還可包括首先固定或者確定指針的參考點的步驟,坐標(biāo)中的其他變化參考該參考點。
[0051]所述方法還可包括重置或重新定位指針參考點的步驟。
[0052]當(dāng)達到顯示空間的邊緣時、或者當(dāng)?shù)竭_閾值時，指針參考點可被重置或可被重新定位為指針的新起始點，以用于另一導(dǎo)航。在一些實施方式中，例如當(dāng)指針對象從觸敏輸入裝置提起時，參考點也可被用戶重置或重新定位。
[0053]對象的初始坐標(biāo)可根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或根據(jù)按照每個對象的相對優(yōu)先重要性分配給每個對象的權(quán)重，所述方法可包括確定交互對象相對于彼此的坐標(biāo)的步驟。
[0054]確定在⑶I上顯示的交互對象的坐標(biāo)的步驟可包括確定交互對象相對于彼此的坐標(biāo)的步驟。
[0055]坐標(biāo)系可選自笛卡兒(Cartesian)坐標(biāo)系、例如x、y坐標(biāo)，或者極坐標(biāo)系。應(yīng)當(dāng)理解，坐標(biāo)系之間存在聯(lián)系，且能夠從一個坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到另一坐標(biāo)系。
[0056]所述方法可包括步驟:布置對象使得自指針的每一方向可指向至多一個對象的位置坐標(biāo)?？蓮闹羔樢砸幌盗薪嵌戎赶蛎恳粚ο?。參考對象被布置在圓中或者布置在線上的示例。
[0057]可確定從指針或指針參考到對象的坐標(biāo)的距離和/或方向。
[0058]從指針或指針參考到對象的方向測量和/或距離測量可被用作用于確定優(yōu)先級的算法中的參數(shù)。方向測量和距離測量可分別是角度測量和徑向測量。參照可使用的幾何形狀的示例(圖30和圖31)。
[0059]所述方法還可包括記錄指針的移動的步驟。指針的歷史移動是也稱作映射線的軌線。該軌線可用于確定指針的目的方向和/或速度和/或其時間導(dǎo)數(shù)，其可被用作用于確定交互對象的優(yōu)先級的參數(shù)。應(yīng)理解，軌線還可被用于確定與確定優(yōu)先級的一個對象或多個對象有關(guān)的輸入。
[0060]應(yīng)理解，在圓中對象圍繞指針的布置為對象在凸空間的邊界上的布置。還應(yīng)理解，存在許多可被使用的凸空間，例如圓、矩形和三角形。對象可被布置在邊界的一部分上，例如弧形段或者線段。參考圖32。
[0061]本發(fā)明的重要優(yōu)勢在于，能夠分開使用關(guān)于對象的距離和方向以確定對于對象的位置、尺寸、狀態(tài)等的獨立效果。例如，距離可確定對象的尺寸且方向可確定對象的位置。
[0062]可定義四種不同類型的閾值。一種閾值為與對象有關(guān)的閾值，通常建立在對象的邊界上。另一種閾值可與圍繞對象的通常沿著對象之間的最短線的空間相關(guān)聯(lián)?？晒潭ㄅc指針參考點有關(guān)的第三種類型的閾值。當(dāng)指針坐標(biāo)在一定的空間界限內(nèi)對于預(yù)定的時間保持靜止時，可基于時間建立第四種類型的閾值。據(jù)稱，指針在這些坐標(biāo)處“懸停”。
[0063]與對象有關(guān)的閾值當(dāng)達到時可被穿過。在該情況下，可選擇對象或者可觸發(fā)與該對象有關(guān)的任何其他輸入或指令。與圍繞對象的空間相關(guān)聯(lián)的閾值當(dāng)達到時可被激活，以進一步顯示邏輯上屬于圍繞該對象的空間內(nèi)的交互對象。
[0064]對于每一對象以及圍繞對象的空間，可建立多個閾值。
[0065]當(dāng)達到閾值時，指針可視化表示可被改變。
[0066]當(dāng)達到閾值時，所顯示的背景可被改變。
[0067]當(dāng)達到閾值時，對象的可視化表示可被改變。
[0068]應(yīng)理解，與交互對象類似，閾值的位置和/或形狀也可根據(jù)交互對象且相對于彼此動態(tài)變化。
[0069]對象的狀態(tài)或目的可相對于指針的位置進行變化。在該情況下，例如，根據(jù)指針，圖標(biāo)可轉(zhuǎn)換成窗口，反之亦然。該實施方式將用于對象的導(dǎo)航以及確定在導(dǎo)航至該對象期間對該對象實施哪一操作。
[0070]還應(yīng)理解，本發(fā)明允許在指針到達該對象之前，動態(tài)的分層導(dǎo)航和與對象交互。另夕卜，本發(fā)明允許不選擇對象的情況下的導(dǎo)航。
[0071]在半圓或半圓的一部分的情況下，應(yīng)理解到，上文描述的與GUI相結(jié)合的這種幾何形狀將可以利用握持手持裝置的同一手在該手持裝置上進行導(dǎo)航，同時提供大量的導(dǎo)航選項和交互。此外，這種布置可將在觸敏屏幕上被用戶的手所遮蔽的區(qū)域限制到屏幕的底部或其他方便的邊緣部分。一旦完成操作，則用戶再次從參考點開始，從而避免屏幕遮蔽。在該情況下，指針參考點坐標(biāo)或指針起始點坐標(biāo)可被分配給指針，且一旦閾值已被激活，則參考點可變成用于下一階段導(dǎo)航的對象的新的起始點。
[0072]應(yīng)理解，本發(fā)明還涉及一種導(dǎo)航工具，其通過改進交互對象的可視化和可選擇性提供動態(tài)導(dǎo)航。
[0073]不管對象顯示或不顯示可以進行與對象的交互。
[0074]所述方法可以包括確定大于一個的指針的坐標(biāo)的步驟。則所述方法可包括建立指針之間的關(guān)系的步驟。
[0075]當(dāng)輸入裝置也不是顯示器時，指針的表示可被顯示在⑶I上。因此，所述方法可包括在⑶I上顯示指針的表示以用作顯示器上的參考。
[0076]響應(yīng)于指針的位置和/或移動，交互對象的尺寸計算和/或坐標(biāo)變化可為線性函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、雙曲線函數(shù)、啟發(fā)式函數(shù)、多部分函數(shù)或者其組合。該函數(shù)可被配置成用戶可調(diào)整的。
[0077]所述方法可包括激活與圍繞對象的空間相關(guān)聯(lián)的閾值以建立邏輯上屬于現(xiàn)有的交互對象之間的空間內(nèi)或者現(xiàn)有的交互對象之間的空間后的新的交互對象。例如，當(dāng)現(xiàn)有的對象已經(jīng)被移動且重新設(shè)定尺寸以提供用于新的對象的更多的空間時，則可以建立邏輯上屬于現(xiàn)有的交互對象之間的對象。新的對象可從非可視的交互對象變?yōu)楸鹊蒙系慕换ο?，以形成通過空間導(dǎo)航的效果和/或?qū)Ш竭M入在現(xiàn)有的對象之外的層次的效果。還應(yīng)理解，新的對象可與現(xiàn)有的對象相同地反應(yīng)，如上文關(guān)于移動和設(shè)定尺寸方面所述。一旦達到閾值，則可從新的指針參考點再次開始交互。
[0078]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于在圖形用戶界面(GUI)上進行人機交互的方法，所述包括步驟:
[0079]確定指針的坐標(biāo)；
[0080]相對于指針或中心點以凸形集合構(gòu)型布置交互對象；
[0081]以凸形集合形式顯示一個或多個交互對象；
[0082]根據(jù)指針的坐標(biāo)確定⑶I上顯示的交互對象的坐標(biāo)；
[0083]根據(jù)交互對象與指針的距離確定交互對象的優(yōu)先級；
[0084]根據(jù)交互對象的優(yōu)先級移動交互對象；和
[0085]每當(dāng)指針的坐標(biāo)變化時，重復(fù)上述步驟。
[0086]所述方法還可包括以下步驟:
[0087]確定交互對象的交互坐標(biāo)；
[0088]確定交互對象的顯示坐標(biāo)，所述交互對象中的至少兩個對象被顯示。
[0089]所述方法可包括步驟:布置對象使得從指針的每一方向可指向至多一個對象的交互坐標(biāo)。從指針以一系列角度指向每一坐標(biāo)。參考以圓或線布置對象的示例。
[0090]應(yīng)理解，對象的交互坐標(biāo)可與對象的顯示坐標(biāo)不同。例如，交互坐標(biāo)可被用在函數(shù)或算法中以確定對象的顯示坐標(biāo)。因此，還應(yīng)該理解，交互坐標(biāo)可被布置成提供功能上的優(yōu)勢，例如如下文所述將對象的交互坐標(biāo)布置在凸形空間的邊界上，且顯示坐標(biāo)可被布置成給用戶提供視覺優(yōu)勢。
[0091]可確定從指針或指針參考到對象的交互坐標(biāo)或顯示坐標(biāo)的距離和/或方向。
[0092]當(dāng)針對交互對象計算新的交互坐標(biāo)時，最高優(yōu)先級的交互對象可移動至更靠近指針和/或被分配更大的尺寸，反之亦然。
[0093]對象的初始交互坐標(biāo)可根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或根據(jù)按照每個對象的相對優(yōu)先重要性分配給每個對象的權(quán)重，所述方法可包括確定交互對象相對于彼此的交互坐標(biāo)的步驟。
[0094]確定在⑶I上顯示的交互對象的交互坐標(biāo)的步驟可包括確定交互對象相對于彼此的交互坐標(biāo)的步驟。
[0095]從指針或指針參考到交互坐標(biāo)的方向測量和/或距離測量可被用作算法中的參數(shù)以確定對象的優(yōu)先級。方向測量和距離測量可分別是角度測量和徑向測量。
[0096]應(yīng)理解，在圓中圍繞指針的對象交互坐標(biāo)的布置為在凸空間的邊界上的對象交互坐標(biāo)的布置。還應(yīng)理解，存在許多可被使用的凸空間，例如圓、矩形和三角形。對象可被布置在邊界的一部分上，例如弧形段或者線段。參考圖32。
[0097]本發(fā)明的重要優(yōu)勢在于，能夠分開使用關(guān)于對象交互坐標(biāo)的距離和方向以確定對于對象的位置、尺寸、狀態(tài)等的獨立效果。例如，距離可確定對象的尺寸且方向可確定對象的位置。
[0098]在交互坐標(biāo)和顯示坐標(biāo)被分離的情況下，可限定兩種附加類型的閾值。一種類型的閾值可為與對象的交互坐標(biāo)有關(guān)的閾值。另一閾值可與圍繞對象的交互坐標(biāo)的通常沿著交互坐標(biāo)之間的最短線的空間相關(guān)聯(lián)。
[0099]與對象的交互坐標(biāo)有關(guān)的閾值當(dāng)達到時可被穿過。在該情況下，可選擇對象或者可觸發(fā)與該對象有關(guān)的任何其他輸入或指令。與圍繞對象的交互坐標(biāo)的空間相關(guān)聯(lián)的閾值當(dāng)達到時可被激活，以進一步顯示邏輯上屬于圍繞該對象的交互坐標(biāo)的空間內(nèi)的交互對象。
[0100]對于每一對象的交互坐標(biāo)以及圍繞對象的交互坐標(biāo)的空間，可建立多個閾值。
[0101]還應(yīng)理解，本發(fā)明允許在指針到達交互坐標(biāo)之前的動態(tài)分層導(dǎo)航和與對象的交互坐標(biāo)的交互。
[0102]不管對象顯示或不顯示可以進行與對象的交互坐標(biāo)的交互。
[0103]響應(yīng)于指針的位置和/或移動，對象的交互坐標(biāo)的移動可為線性函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、雙曲線函數(shù)、啟發(fā)式函數(shù)或者其組合。
[0104]所述方法可包括激活與圍繞對象的交互坐標(biāo)的空間相關(guān)聯(lián)的閾值以建立邏輯上屬于現(xiàn)有的對象的交互坐標(biāo)之間的空間內(nèi)或者現(xiàn)有的對象的交互坐標(biāo)之間的空間后的新的交互對象。例如，當(dāng)現(xiàn)有的對象已經(jīng)被移動且重新設(shè)定尺寸以提供用于新的對象的更多的空間時，則可以建立邏輯上屬于現(xiàn)有的對象之間的對象。新的對象可從非可視的交互對象變?yōu)楸鹊蒙系慕换ο?，以形成通過空間導(dǎo)航的效果和/或?qū)Ш竭M入在現(xiàn)有的對象之外的層次的效果。還應(yīng)理解，新的對象可與現(xiàn)有的對象相同地反應(yīng)，如上文關(guān)于移動和設(shè)定尺寸方面所述。一旦達到閾值，則可從新的指針參考點再次開始交互。
[0105]在本發(fā)明的一個實施方式中，坐標(biāo)系可選自三維笛卡兒坐標(biāo)系、例如x、y、z坐標(biāo)，或者極坐標(biāo)系。應(yīng)當(dāng)理解，坐標(biāo)系之間存在聯(lián)系且能夠從一個坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到另一坐標(biāo)系。所述方法還可包括步驟:將虛擬的z坐標(biāo)值分配給在⑶I上顯示的交互對象，以形成在顯示器后和/或顯示器上方延伸的虛擬三維⑶I空間。
[0106]則所述方法還可包括以下步驟:
[0107]將虛擬的z坐標(biāo)值分配給在⑶I上顯示的交互對象，以形成在顯示器后和/或顯示器上方延伸的虛擬三維⑶I空間；和
[0108]根據(jù)指針對象在輸入裝置上方的距離Z，確定相應(yīng)的虛擬z坐標(biāo)值。
[0109]應(yīng)理解，與布置在平面內(nèi)的對象有關(guān)的閾值可被建立成對象的三維邊界。一個閾值可與和圍繞對象的空間相關(guān)聯(lián)的平面鏈接，該平面通常垂直于在對象之間的最短線。另一閾值可與指針參考點有關(guān)，例如在三維空間中距離參考點的預(yù)定距離。此外，所述方法可包括建立與z軸上z坐標(biāo)值有關(guān)的閾值的步驟。指針對象的Z坐標(biāo)可與該閾值有關(guān)。
[0110]虛擬的Z坐標(biāo)值可包括沿著z軸的正值和負(fù)值。例如，正的虛擬z坐標(biāo)值可被用于限定在顯示器的表面上方的空間，而負(fù)的虛擬z坐標(biāo)值可被用于限定在該表面下方(里面或后方)的空間，所述空間是虛擬的。則可沿著用于輸入裝置的Z軸限定閾值平面，其可代表顯示器的表面。在閾值平面上方的z坐標(biāo)的值可以用正的z值表示，在閾值平面下方的值表示負(fù)的z值。應(yīng)理解，默認(rèn)情況下，顯示器的z坐標(biāo)值將分配為零值，其對應(yīng)于閾值平面的為零的z值。
[0111]在激活或穿過虛擬的閾值平面后，新的虛擬閾值平面可通過將指針懸停預(yù)定的時間而建立。應(yīng)理解，這種方式可僅僅是更深入⑶I顯示器內(nèi)(即更高的負(fù)Z值)的連續(xù)導(dǎo)航的一種方式。
[0112]在本發(fā)明的另一實施方式中，懸停指針對象，換句話說，指針對象處于某一 Z值或者位于某一 Z值附近預(yù)定的時間時，所述方法可包括在相應(yīng)的虛擬z坐標(biāo)值處建立水平的虛擬閾值平面，其可代表顯示器的表面。則當(dāng)指針的X、y坐標(biāo)接近或者鄰接在⑶I上顯示的交互對象之間的空間時，將激活閾值。如果指針的x、y坐標(biāo)對應(yīng)于交互對象的x、y坐標(biāo)，隨后指針對象沿著z軸接近該交互對象，則穿過閾值且通過接觸觸摸板或者點擊諸如鼠標(biāo)的指針裝置來選擇對象。
[0113]所述方法可包括提供多個沿著z軸的虛擬閾值平面，每個平面提供了將交互對象設(shè)置在GUI中的平面，優(yōu)選地在任一時刻僅有一個平面中的對象可視，尤其在二維顯示器上。在二維顯示器上，其他平面上的具有比被顯示的對象更負(fù)的z坐標(biāo)值的交互對象可以是不可視的、透明的或者替選地呈現(xiàn)灰色的或隱藏的。較正的z值的交互對象將自然是不可視的。在三維顯示器上，在另外的閾值平面上的交互對象可以是可視的。應(yīng)理解，本發(fā)明的特征可用于在Gn上的導(dǎo)航。
[0114]沿著z軸的閾值可動態(tài)地變化和/或可包括調(diào)零機制，以允許用戶導(dǎo)航至多個調(diào)為零的閾值平面。
[0115]在本發(fā)明的一個實施方式中，在顯示器表面表示水平閾值的情況下，顯示器的表面的虛擬z值和水平假想閾值的Z值可具有相對應(yīng)的值，在顯示器表面不表示水平閾值的情況下，顯示器的表面的虛擬z值和水平假想閾值的Z值可具有非對應(yīng)的值。應(yīng)理解，后者將用于與在三維圖形顯示器上顯示的GUI的交互，其中，顯示器的表面本身可以是不可視的且交互對象出現(xiàn)在顯示器的實際表面的前方和后方。
[0116]指針的可視化表示可根據(jù)其沿著z軸、Z軸的位置或者其相對于閾值的位置而變化。
[0117]所述方法可包括步驟:根據(jù)指針對象的X、y和Z坐標(biāo)，確定在獨立的、固定的或者靜止的X、y坐標(biāo)上方的指針對象的取向或者取向變化。對于鼠標(biāo)指向裝置而言，鼠標(biāo)可確定X、y坐標(biāo)，而在鼠標(biāo)按鈕上方的指針對象的位置可確定獨立的X、y和Z坐標(biāo)。對于觸敏輸入裝置而言，通過點擊按鈕可確定x、y坐標(biāo)，例如，從該按鈕可確定取向。應(yīng)理解，這將是在虛擬的三維GUI空間內(nèi)到達或?qū)Ш街翆ο蟮暮蠓交蛑車囊环N方式。還應(yīng)理解，X-軸的取向可模擬例如操縱桿，其可用于導(dǎo)航三維虛擬圖片，例如計算機游戲、飛行模擬器、機器控制等。在該情況下，還應(yīng)理解，在固定的x、y坐標(biāo)上方的指針對象的x、y、z坐標(biāo)會變化。則固定的指針可被顯示且可移動的指針可被顯示。連接固定的指針和可移動的指針的線可被顯示以模擬操縱桿。
[0118]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于在圖形用戶界面(GUI)上進行人機交互的方法，所述方法包括以下步驟:
[0119]定位虛擬空間中的稱為指針的點，用戶在一時刻在該點處導(dǎo)航；
[0120]定位虛擬空間中的多個點；
[0121]根據(jù)算法，計算虛擬空間中的多個點與虛擬空間中的指針的交互，由此減小更靠近指針的點與指針之間的距離；
[0122]建立與參考點以及與圍繞參考點的空間有關(guān)的閾值；
[0123]根據(jù)算法，相對于參考點和指針之間的距離移動參考點閾值和/或設(shè)定參考點閾值的大??；
[0124]每當(dāng)指針的坐標(biāo)變化時重復(fù)上述步驟；和
[0125]當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
[0126]換句話說，所述算法導(dǎo)致虛擬平面和空間針對更靠近的參考點而收縮，且針對更遠離的參考點而擴大?？臻g的收縮和擴大可用圖形方式表示以對GUI的用戶提供視覺幫助。
[0127]在虛擬空間內(nèi)的一個或多個參考點處，其他的特征可被分配成充當(dāng)協(xié)作目標(biāo)或協(xié)作信標(biāo)。所述協(xié)作目標(biāo)或協(xié)作信標(biāo)可是交互的且將是交互對象，如在本說明書中先前所述。這種其他的參照的目標(biāo)或信標(biāo)可被圖形顯示在計算機的顯示器上。這種目標(biāo)或信標(biāo)可根據(jù)算法而顯示。
[0128]參考點或目標(biāo)點或者信標(biāo)點與指針的交互可根據(jù)用于計算在虛擬空間內(nèi)非指定點之間的交互的另一算法。
[0129]當(dāng)指針和目標(biāo)或信標(biāo)之間的距離減小時，所述算法還可包括用于增加尺寸或交互區(qū)以及其圖形表示的函數(shù)，反之亦然。
[0130]根據(jù)算法可定位(激活)空間中的點。
[0131]在虛擬空間中的點可根據(jù)用于虛擬平面的x、y坐標(biāo)以及用于虛擬空間的x、y、z坐標(biāo)定位。
[0132]空間中的對象、目標(biāo)、信標(biāo)、或?qū)Ш侥康牡貞?yīng)自然地遵循空間的擴大和收縮。
[0133]所有先前描述的特征也可被并入到本發(fā)明的該方面。
[0134]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于在圖形用戶界面(GUI)上進行人機交互的方法，所述方法包括以下步驟:
[0135]利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針的坐標(biāo)；
[0136]確定交互對象的交互坐標(biāo)；
[0137]確定交互對象的顯示坐標(biāo)，所述交互對象中的至少兩個對象被顯示；
[0138]創(chuàng)建與所述交互對象有關(guān)的閾值和與圍繞所述交互對象的空間有關(guān)的閾值；
[0139]根據(jù)所述交互對象相對于所述指針的距離和/或方向，確定所述交互對象的優(yōu)先級；
[0140]相對于對象優(yōu)先級移動交互對象和閾值；
[0141]每當(dāng)指針的坐標(biāo)變化時，重復(fù)上述步驟；和
[0142]當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
[0143]所有先前描述的特征也可被并入到本發(fā)明的該方面。
[0144]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種導(dǎo)航工具，該導(dǎo)航工具被配置成:
[0145]利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針的坐標(biāo)；
[0146]確定交互對象的坐標(biāo)，所述交互對象中的至少兩個對象被顯示；
[0147]創(chuàng)建與所述交互對象有關(guān)的閾值和與圍繞所述交互對象的空間有關(guān)的閾值；
[0148]根據(jù)所述交互對象相對于所述指針的距離和/或方向，確定所述交互對象的優(yōu)先級；
[0149]相對于對象優(yōu)先級移動交互對象和閾值；
[0150]每當(dāng)指針的坐標(biāo)變化時，重復(fù)上述步驟；和
[0151]當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
[0152]所有先前描述的特征也可被并入到本發(fā)明的該方面。
[0153]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖形用戶界面，其被配置成:
[0154]利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針的坐標(biāo)；
[0155]確定交互對象的坐標(biāo)，所述交互對象中的至少兩個對象被顯示；
[0156]創(chuàng)建與所述交互對象有關(guān)的閾值和與圍繞所述交互對象的空間有關(guān)的閾值；
[0157]根據(jù)所述交互對象相對于所述指針的距離和/或方向，確定所述交互對象的優(yōu)先級；
[0158]相對于對象優(yōu)先級移動交互對象和閾值；
[0159]每當(dāng)指針的坐標(biāo)變化時，重復(fù)上述步驟；和
[0160]當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
[0161]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機和計算機操作裝置，其包括如上所述的⑶I或?qū)Ш焦ぞ摺?br> [0162]定義
[0163]1.指針-為虛擬平面或虛擬空間中的點，用戶在一時刻在該點處導(dǎo)航，且指針可以是不可視的或者可以通過圖形表示或顯示GUI上,例如能夠移動以選擇在GUI上顯示的交互對象的箭頭、手等。這也是用戶能夠進行輸入的位置。
[0164]2.交互對象-包括在⑶I上顯示的可視的或不可視的對象，諸如圖標(biāo)、菜單條等，其是交互的且例如當(dāng)選定時將指令輸入到計算機中。交互對象包括用戶的合作目標(biāo)。
[0165]3.不可視的交互對象-在交互對象之間的交互空間、或者在交互對象之間的空間內(nèi)的交互點、或者隱藏的交互對象。
[0166]4.指針對象為被用戶使用以控制指針的對象，以及為在指向裝置上方或者在觸敏輸入裝置上方的對象，通常為光筆或人的手指或其他的部分，但在其他情況下也可為眼睛移動等。
[0167]5.虛擬的z坐標(biāo)值為分配給可視的或不可視的交互對象的z坐標(biāo)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0168]現(xiàn)結(jié)合附圖以示例方式描述本發(fā)明。
[0169]在附圖中:
[0170]圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的示例；
[0171]圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0172]圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0173]圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0174]圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0175]圖6示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0176]圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0177]圖8示意性示出交互對象圍繞中心點的布置的示例；
[0178]圖9示意性示出一系列用以完成許多交互的實際人機交互；
[0179]圖10示意性示出用以在計算機的已知GUI上完成交互的指針移動線與在計算機的根據(jù)本發(fā)明的GUI上完成相同交互的映射線之間的差異；
[0180]圖11示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于人機交互的z軸線和Z軸線的合并；
[0181]圖12示出根據(jù)本發(fā)明的z軸線和Z軸線之間的關(guān)系的示例；
[0182]圖13至圖16示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于使用三維輸入裝置完成許多交互的一系列實際的人機交互；
[0183]圖17示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于使用三維輸入裝置完成許多交互的實際的人機交互的另一不例；
[0184]圖18示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于人機交互的指針對象的X、y和Z坐標(biāo)的方向和移動的使用；
[0185]圖19示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于人機交互的Z-軸線的特征的使用；
[0186]圖20至圖23示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0187]圖24示意性示出根據(jù)本發(fā)明的空間中的點以圍繞中心參考點的圓形圖案被引用的示例；
[0188]圖25示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0189]圖26示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0190]圖27示意性示出根據(jù)本發(fā)明的在⑶I上的一系列人機交互的另一示例；
[0191]圖28示出根據(jù)發(fā)明的用于遞歸地導(dǎo)航分層數(shù)據(jù)的方法的示例；
[0192]圖29示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于完成許多交互的實際人機交互的另一示例；
[0193]圖30示出可被用于使用距離測量和角度測量作為關(guān)于交互對象的相應(yīng)的輸入的幾何形狀的示例；
[0194]圖31示出可被用于使用從指針的距離測量和角度測量作為關(guān)于交互對象的相應(yīng)的輸入的幾何形狀的示例；
[0195]圖32示出凸形形狀的示例；
[0196]圖33示出根據(jù)本發(fā)明的使用獨立的交互坐標(biāo)和顯示坐標(biāo)以將特定的交互行為和可視化優(yōu)勢提供給用戶的示例；
[0197]圖34示出使用獨立的交互坐標(biāo)和顯示坐標(biāo)以及三位輸入裝置以遞歸地導(dǎo)航分層數(shù)據(jù)集的示例；
[0198]圖35示出根據(jù)本發(fā)明的使用獨立的交互坐標(biāo)和顯示坐標(biāo)以執(zhí)行一系列導(dǎo)航步驟和選擇步驟的示例；
[0199]圖36示出使用獨立的交互坐標(biāo)和顯示坐標(biāo)以及第二指針以提供不同的交互行為的示例；和
[0200]圖37示出用于遞歸地導(dǎo)航分層數(shù)據(jù)的方法的示例，該分層數(shù)據(jù)具有與數(shù)據(jù)集中的對象相關(guān)聯(lián)的不等的相對重要性。

【具體實施方式】
[0201]在下文的示例性圖示和描述中，一組項目可用相同的數(shù)字來表示，而特定的項目可以子數(shù)字來表示。例如，18或18.1表示交互對象組，而18.1和18.2分別表示第一對象和第二對象。在項目分層的情況下，將采用其他的子數(shù)字，例如18.1.j和18.1.j.k。
[0202]現(xiàn)參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的⑶I通常由附圖標(biāo)記10來表示。當(dāng)輸入裝置也不是顯示器時，可在⑶I1上顯示指針的表示14。根據(jù)本發(fā)明，一種用于在⑶IlO上進行人機交互的方法包括以下步驟:利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針14的坐標(biāo)12、以及相對于指針14的坐標(biāo)12確定在⑶I上顯示的交互對象18的坐標(biāo)16。所述方法還包括以下步驟:創(chuàng)建與交互對象18相關(guān)的一組閾值23、以及與圍繞該交互對象18的空間相關(guān)的一組閾值21。該方法包括以下步驟:根據(jù)交互對象18到指針14的距離而確定交互對象18的優(yōu)先級、以及根據(jù)對象優(yōu)先級移動交互對象18和閾值21、23。每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，重復(fù)這些步驟。該方法還包括以下步驟:當(dāng)?shù)竭_閾值21或閾值23時，執(zhí)行操作。在必要的情況下，一些交互對象被滾動離開屏幕，而其他交互對象被滾動出現(xiàn)在屏幕上。在該示例中，交互對象的優(yōu)先級為O和6之間的離散值，其被排序以形成等級，其中，O表示最低優(yōu)先級且6表示最高優(yōu)先級?？商孢x地，交互對象的優(yōu)先級可是O和I之間的連續(xù)值，其中，O表示最低優(yōu)先級且I表示最高優(yōu)先級。最高優(yōu)先級將給與最靠近指針14的坐標(biāo)12的交互對象18，而最低優(yōu)先級則給與距離指針14的坐標(biāo)12最遠的交互對象。當(dāng)計算交互對象18的新坐標(biāo)16時，最高優(yōu)先級的交互對象18移動至較靠近指針坐標(biāo)12，以此類推。創(chuàng)建與交互對象周圍的空間相一致的第一組閾值21 ;且創(chuàng)建與交互對象的周邊相一致的第二組閾值23。將訪問邏輯上屬于被顯示的交互對象之間的空間內(nèi)或空間后的對象的函數(shù)分配給第一組閾值21，當(dāng)?shù)竭_并激活閾值21時可執(zhí)行該函數(shù)。另一函數(shù)被分配給第二組閾值23,由此在該情況下，當(dāng)?shù)竭_對象的周邊、當(dāng)穿過閾值23時,例如通過穿越周邊,可選擇交互對象18.6。所述方法還可包括以下步驟:當(dāng)?shù)竭_閾值時，更新指針14的可視化表示。例如，當(dāng)?shù)竭_閾值23時，指針的可視化表示可從箭頭圖標(biāo)變化成選擇圖標(biāo)。分配區(qū)域19，其中，指針14的坐標(biāo)是代表性的。所述方法還可包括以下步驟:首先固定或確定指針的參考點20,在該情況下為區(qū)域19的中心點。例如，當(dāng)?shù)竭_代表性區(qū)域19的邊緣時、或者當(dāng)穿過閾值23時或者當(dāng)激活閾值21時，指針的參考點20可被重設(shè)或重新定位成用于GUI上的另一導(dǎo)航的新的起始點。在其他的實施方式中，例如當(dāng)指針對象從觸敏輸入裝置提起時，參考點也可被用戶重設(shè)或者重新定位。在圖1.1中，對象在其初始位置中示出，且未出現(xiàn)指針。在圖1.2中，在區(qū)域19內(nèi)引入指針14，其結(jié)果為，對象16.4及其相關(guān)的閾值移動至更靠近指針14。在圖1.3中，指針14向右移動。作為回應(yīng)，所有的對象向左滾動使得對象16.1和對象16.2移出屏幕外，而對象16.8和對象16.9移動到屏幕上。目前交互對象16.6具有最高優(yōu)先級且移動至更靠近指針，在圖1.4中，指針14朝向?qū)ο?6.6向上移動，其結(jié)果為對象16.6移動至更靠近指針14。
[0203] 現(xiàn)參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的⑶I通常由附圖標(biāo)記10來表示。在該情況下，由于輸入裝置也不是顯示器，故指針的表示14被顯示在⑶I上。根據(jù)本發(fā)明，用于在⑶110上進行人機交互的方法包括以下步驟:利用輸入裝置或者相對于輸入裝置確定指針14的坐標(biāo)12、以及相對于指針14的坐標(biāo)12確定在⑶I上顯示的交互對象18的坐標(biāo)16。在該情況下，對象18以圓形方式布置，使得自指針14的坐標(biāo)12的每一方向指向至多一個對象的位置坐標(biāo)
16。從指針14以一系列唯一角度指向每一對象18。在圖2.1中開始且在圖2.3中結(jié)束的交互序列被示出，其中，指針從參考點20朝向交互對象18.2移動。與交互對象18相關(guān)的、與交互對象18的周邊相一致的一組閾值23被創(chuàng)建。所述方法還包括以下步驟:根據(jù)交互對象18相對于指針14的方向確定交互對象18的優(yōu)先級，且將最靠近指針14、具有最高的優(yōu)先級的交互對象18.2 (以灰色示出)及其閾值23.2移動至更靠近指針坐標(biāo)12，并且，每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，重復(fù)上述步驟。該方法還包括步驟:當(dāng)?shù)竭_閾值23時，執(zhí)行操作。在該示例中，交互對象的優(yōu)先級為O和7之間的離散值，其排序以形成等級，其中O表示最低優(yōu)先級而7表示最高優(yōu)先級?？商孢x地，交互對象的優(yōu)先級可為O和I之間的連續(xù)值，其中O表示最低優(yōu)先級而I表示最高優(yōu)先級。最高優(yōu)先級將給與最靠近指針14的坐標(biāo)12的交互對象18，而最低優(yōu)先級可給與最遠離指針14的坐標(biāo)12的交互對象18。當(dāng)計算交互對象18的新的坐標(biāo)16時，最高優(yōu)先級的交互對象18.2 (以灰色示出)及其閾值23.2將移動至更靠近指針14，以此類推。一函數(shù)被分配給閾值23，由此，當(dāng)?shù)竭_交互對象(在該情況下，灰色交互對象18.2)的周邊時，當(dāng)例如通過穿越周邊而穿過閾值23.2時，交互對象18.2可被選擇。當(dāng)指針14的坐標(biāo)12與確定優(yōu)先級的交互對象18的坐標(biāo)16 —致時，選擇最高優(yōu)先級對象。區(qū)域19被指定，其中，指針14的坐標(biāo)12是代表性的。該方法還可包括步驟:首先固定或確定指針的參考點20，在該情況下為區(qū)域19的中心點。例如在對象18為文件夾的情況下，例如當(dāng)?shù)竭_顯示空間的邊緣時、或者當(dāng)?shù)竭_代表區(qū)域19的邊緣時、或者當(dāng)穿過閾值23時，指針的參考點20可被重設(shè)或重新定位成用于GUI上的另一導(dǎo)航的新的起始點。在其它實施方式中，例如當(dāng)指針對象從觸敏輸入裝置被提起時，參考點也可被用戶重設(shè)或者重新定位。
[0204]現(xiàn)參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的用于在⑶IlO上進行人機交互的方法包括步驟:利用輸入裝置或者相對于輸入裝置確定指針14的坐標(biāo)12、以及相對于指針14的坐標(biāo)12確定在⑶I上顯示的交互對象18的坐標(biāo)16。在該情況下，對象18以圓形方式布置，使得自指針14的坐標(biāo)12的每一方向指向至多一個對象18的位置坐標(biāo)16。從指針14以一系列唯一角度指向每一對象18。在圖3.1中開始且在圖3.3中結(jié)束的交互序列被不出，其中，指針從參考點20朝向交互對象18.2移動。與交互對象18相關(guān)的、與交互對象的周邊相一致的一組閾值23被創(chuàng)建。所述方法還包括步驟:根據(jù)交互對象18的與指針14的坐標(biāo)12的距離確定交互對象18的優(yōu)先級，且將最靠近指針14、具有最高優(yōu)先級的交互對象18.2 (以灰色示出)及其閾值23.2移動至且更靠近指針14，并且，每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，重復(fù)上述步驟。該方法還包括步驟:當(dāng)?shù)竭_閾值23時，執(zhí)行操作。在該示例中，交互對象的優(yōu)先級為O和7之間的離散值，其中O表示最低優(yōu)先級而7表示最高優(yōu)先級?？商孢x地，交互對象的優(yōu)先級可為O和I之間的連續(xù)值，其中O表示最低優(yōu)先級而I表示最高優(yōu)先級。最高優(yōu)先級將給與最靠近指針14的交互對象18，而最低優(yōu)先級將給與最遠離指針14的交互對象18。當(dāng)計算交互對象18的新的坐標(biāo)16時，最高優(yōu)先級的灰色交互對象18將移動至更靠近指針14，以此類推。在該示例中，該方法包括步驟:確定交互對象18相對于彼此的坐標(biāo)16。在該情況下，根據(jù)各個對象的優(yōu)先級，較低優(yōu)先級的對象18移動遠離較高優(yōu)先級的對象和指針14。最高優(yōu)先級的對象18.2與用戶合作,而其他對象18回避操作。當(dāng)計算交互對象18的新坐標(biāo)16時，最高優(yōu)先級的交互對象將移動至更靠近指針14，而最低優(yōu)先級的對象將移動成最遠離指針，其它剩余對象根據(jù)其相對優(yōu)先級而移動。一函數(shù)被分配給閾值23，由此，當(dāng)以下時，交互對象，在該情況下為灰色的交互對象18，可被選擇:當(dāng)?shù)竭_灰色對象18的周邊時，例如通過穿越周邊而穿過閾值23時。當(dāng)指針14的坐標(biāo)12與確定優(yōu)先級的交互對象18.2的坐標(biāo)16.2 一致時，選擇最高優(yōu)先級對象18.2。區(qū)域19被指定，其中，指針14的坐標(biāo)是代表性的。該方法還可包括步驟:首先固定或確定指針的參考點20，在該情況下為區(qū)域19的中心點。例如在對象18為文件夾的情況下,例如當(dāng)?shù)竭_顯示空間的邊緣時、或者當(dāng)?shù)竭_代表區(qū)域19的邊緣時、或者當(dāng)穿過閾值23時，指針的參考點20可被重設(shè)為用于GUI上的另一導(dǎo)航的新的起始點。在另一實施方式中，例如當(dāng)指針對象從觸敏輸入裝置時，參考點也可被用戶重設(shè)或者重新定位。
[0205]現(xiàn)參照圖4，根據(jù)本發(fā)明的用于在⑶IlO上進行人機交互的方法包括步驟:利用輸入裝置或者相對于輸入裝置確定指針14的坐標(biāo)12、以及相對于指針14的坐標(biāo)12確定在⑶110上顯示的交互對象18的坐標(biāo)16。在該情況下，對象18以圓形方式布置，使得自指針14的坐標(biāo)12的每一方向可指向至多一個對象18的位置坐標(biāo)16?？蓮闹羔?4以一系列唯一角度指向每一對象18。在圖4.1中開始且在圖4.3中結(jié)束的交互序列被示出，其中，指針從參考點20朝向交互對象18.2移動。與交互對象的周邊相一致的一組閾值23被創(chuàng)建。所述方法還包括步驟:根據(jù)交互對象18彼此的距離方向以及指針14的坐標(biāo)12確定交互對象18的優(yōu)先級。根據(jù)對象的優(yōu)先級，交互對象18被設(shè)定尺寸和移動，使得較高優(yōu)先級的對象大于較低優(yōu)先級的對象，且最高優(yōu)先級的對象18.2 (以灰色示出)更靠近指針14的坐標(biāo)12，而較低優(yōu)先級的對象遠離指針14的坐標(biāo)12。每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，重復(fù)上述步驟。該方法還包括步驟:當(dāng)?shù)竭_閾值23時，執(zhí)行操作。在該示例中，交互對象的優(yōu)先級為O和7之間的離散值，其中O表示最低優(yōu)先級而7表示最高優(yōu)先級?？商孢x地，交互對象的優(yōu)先級可為O和I之間的連續(xù)值，其中O表示最低優(yōu)先級而I表示最高優(yōu)先級。最高優(yōu)先級將給與最靠近指針14的交互對象18，而最低的優(yōu)先級將給與最遠離指針14的交互對象18。當(dāng)計算交互對象的新坐標(biāo)16時，最高優(yōu)先級的交互對象18.2被放大且移動至更靠近指針坐標(biāo)12，然而，根據(jù)它們各自的優(yōu)先級，剩余的交互對象收縮且移動遠離指針14和彼此的坐標(biāo)。在該示例中，該方法包括步驟:確定交互對象18相對于彼此的坐標(biāo)16。在該情況下，根據(jù)各個對象的優(yōu)先級，較低優(yōu)先級的對象18移動遠離較高優(yōu)先級的對象和指針
14。最高優(yōu)先級的對象18.2與用戶合作，而其他對象回避操作。一函數(shù)被分配給閾值23，由此，當(dāng)達到交互對象(在該情況下為灰色交互對象18.2)的周邊時，當(dāng)例如通過穿越周邊而穿過其閾值23.2時，交互對象18.2可被選擇。當(dāng)指針14的坐標(biāo)12與確定優(yōu)先級的交互對象18的坐標(biāo)16 —致時，選擇最高優(yōu)先級對象。區(qū)域19被指定，其中，指針14的坐標(biāo)是代表性的。該方法還可包括步驟:首先固定或確定指針的參考點20，在該情況下為區(qū)域19的中心點。例如在對象19為文件夾的情況下,例如當(dāng)?shù)竭_顯示空間的邊緣時、或者當(dāng)穿過閾值23時，指針的參考點20可被重新定位成用于GUI上的另一導(dǎo)航的新的起始點。在其他實施方式中，例如當(dāng)指針對象從觸敏輸入裝置提起時，參考點也可被用戶重設(shè)或者重新定位。
[0206]參照圖5以及基于圖4中的示例,所述方法包括首先固定或確定指針的參考點20的步驟。由箭頭30指示的從指針參考20到指針14的坐標(biāo)12的方向測量，被用作算法中的參數(shù)以確定對象優(yōu)先級。從指針14的坐標(biāo)12到對象18的坐標(biāo)16的距離和方向測量32被用作算法中的參數(shù)，以確定指針14和對象18之間的交互。在該示例中，方向測量和距離測量分別為角度測量和徑向測量。該示例中，根據(jù)由方向所確定的優(yōu)先級而移動對象18，且以對象18的尺寸變化表示與距離有關(guān)的交互。確定優(yōu)先級的對象18的尺寸反應(yīng)了選擇度，其實際上導(dǎo)致對象的狀態(tài)變化。
[0207]現(xiàn)參照圖6和基于圖1的示例，與圍繞交互對象18的空間有關(guān)的閾值21，也可優(yōu)選地分配待被處理作為不可視的交互對象的坐標(biāo)。區(qū)域19被指定，其中，指針14的坐標(biāo)是代表的。則該方法包括步驟:當(dāng)與圍繞對象的空間相關(guān)聯(lián)的閾值21之一已被激活時，顯示其他的邏輯上屬于對象18之間的空間內(nèi)的交互對象18.1.j。指針被調(diào)零至區(qū)域19的中心，對象18.1.j取代對象18.1，對象18.1移出屏幕外。創(chuàng)建一組新的與交互對象18.1.j有關(guān)的閾值23.1.j以及一組新的與圍繞交互對象18.1.j的空間有關(guān)的閾值21.1.j。則對象18.1.j和閾值21.1.j和23.1.j將以與交互對象18.1相同的方式交互。因此所顯示的對象18.1.j從不可視的變成比得上的交互對象，以形成在⑶I上通過空間導(dǎo)航的效果和/或?qū)Ш竭M入在直接顯示之外的層次的效果。一函數(shù)被分配給閾值23，由此，當(dāng)達到、穿過閾值23時，例如當(dāng)穿越對象的周邊時，交互對象(在該情況下為18.1或18.1.j)可被選擇。該方法還包括步驟:首先固定或確定指針的參考點20、在該情況下為區(qū)域19的中心點。例如當(dāng)?shù)竭_顯示空間的邊緣時、或者當(dāng)穿過閾值23時、或者當(dāng)閾值21被激活時,指針的參考點20可被重設(shè)或重新定位為用于GUI上的另一導(dǎo)航的新的起始點。在其他實施方式中，例如當(dāng)指針對象從觸敏輸入裝置提起時，參考點也可被用戶重設(shè)或者重新定位。
[0208]現(xiàn)參照圖7，根據(jù)本發(fā)明的⑶I通常由附圖標(biāo)記10表示。在輸入裝置也不是顯示器的情況下，指針的表示14被顯示在⑶IlO上。根據(jù)本發(fā)明的用于在⑶IlO上進行人機交互的方法包括步驟:利用輸入裝置或者相對于輸入裝置確定指針14的坐標(biāo)12、以及相對于指針14的坐標(biāo)12確定在⑶I上顯示的交互對象18的坐標(biāo)16。在該情況下，對象18以圓形方式布置，使得自指針14的坐標(biāo)12的每一方向可指向至多一個對象的位置坐標(biāo)16。從指針14以一系列唯一角度指向每一對象18。與交互對象18相關(guān)的、與交互對象18的周邊相一致的一組閾值23、以及與圍繞交互對象18的空間有關(guān)的一組閾值21被創(chuàng)建。所述方法還包括步驟:相對于交互對象18與指針14的距離，確定交互對象18的優(yōu)先級。最高優(yōu)先級給與最靠近指針14的坐標(biāo)12的交互對象18，而最低優(yōu)先級給與最遠離指針14的坐標(biāo)12的交互對象18。當(dāng)計算具有最高優(yōu)先級的最靠近指針14的交互對象18的新坐標(biāo)16時，交互對象18及其相關(guān)聯(lián)的閾值23和21在圓的邊界上被移動和重新設(shè)定尺寸，以提供更多空間用于新的對象。每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，重復(fù)上述步驟。該方法還包括步驟:當(dāng)?shù)竭_閾值23或閾值21時，執(zhí)行操作。與對象的交互可是顯示的或不顯示的。將用于訪問邏輯上屬于被顯示的交互對象之間的空間內(nèi)或空間后的對象的函數(shù)分配給第一組閾值21，當(dāng)達到并激活閾值21時，執(zhí)行該函數(shù)。則該方法包括步驟:插入對象26，其邏輯上位于現(xiàn)有的交互對象18之間。新的對象從不可視的變成比得上的交互對象，以形成通過空間導(dǎo)航的效果和/或?qū)Ш竭M入在現(xiàn)有的對象之外的層次的效果。還應(yīng)理解，新的對象與現(xiàn)有的對象反應(yīng)相同，如上所述在移動和設(shè)定尺寸方面。一函數(shù)被分配給閾值23，由此，當(dāng)達到對象18或26的周邊、當(dāng)例如通過穿越周邊而穿過閾值23時，交互對象18或26可被選擇。區(qū)域19被指定，其中，指針14的坐標(biāo)是代表的。該方法還包括步驟:首先固定或確定指針的參考點20、在該情況下為區(qū)域19的中心點。例如當(dāng)?shù)竭_顯示空間的邊緣時、或者當(dāng)穿過閾值23時，指針的參考點20可被重設(shè)或重新定位為用于GUI上的另一導(dǎo)航的新的起始點。
[0209]在圖2-5和圖7中，以圍繞中心點的圓形方式布置并顯示交互對象18。指針14的坐標(biāo)可從中心點接近交互對象18。中心點也可為指針參考點20，其可被重設(shè)或重新定位成新的起始點，在一個交互已經(jīng)完成后，從該起始點開始GUI上的另一交互。例如，激活由特定的交互對象表示的圖標(biāo)。應(yīng)理解，以圍繞指針14或中心點20的圓形方式布置對象為在凸形空間的邊界上布置對象。對象也可被布置在邊界的一段上，例如弧形段或線段。
[0210]現(xiàn)參照圖8，交互對象18以圍繞中心的起始參考點20的半圓方式進行布置。虛線表示一些可能的閾值。例如，當(dāng)?shù)竭_顯示空間的邊緣時、或者穿過閾值時，指針參考點20可被重設(shè)或重新定位成用于下一階段導(dǎo)航的新的起始點。應(yīng)理解，這種與上文描述的GUI相結(jié)合的幾何形狀將使得可以利用握持手持裝置的同一手在該手持裝置上進行導(dǎo)航，同時提供許多導(dǎo)航選項和交互。另外，這種布置將觸敏屏幕上被用戶的手所遮擋的區(qū)域限制到屏幕的底部或者其他方便的邊緣部分。一旦操作完成，則用戶再次從參考點20開始，從而避免屏幕遮蔽。
[0211]現(xiàn)參照圖9，示出了從圖9.1開始且在圖9.8終止的一系列交互。以圍繞中心參考點20的半圓形式布置對象，但應(yīng)理解，圓形布置將以類似的方式進行工作。在該示例中，關(guān)于指針參考點20創(chuàng)建了由虛線同心半圓表示的一系列閾值25。每當(dāng)達到閾值時，由于現(xiàn)有的對象被移動以騰出空間，故邏輯上屬于交互對象層次的交互對象被顯示。從按照字母順序排序的交互對象30.1的第一選擇開始導(dǎo)航，當(dāng)達到閾值25.1時，到按照字母順序排序的交互對象30.2的第二層次；到部分藝術(shù)家名字30.3的選擇；到特定藝術(shù)家30.4 ;到專輯
30.5的選擇；到特定專輯30.6 ;到歌曲30.7的選擇；到特定歌曲30.8，其可被選擇。沿著這種方式，作為交互過程，指針僅僅移動由虛線軌線42指示的距離，而不需要指針14接觸任何中間交互對象30.1至30.7。應(yīng)理解，這種發(fā)明允許動態(tài)分層導(dǎo)航、以及在指針到達對象之前或者在沒有沿著該路徑選擇對象的情況下與該對象交互。關(guān)于交互對象30.8可創(chuàng)建另一閾值23，當(dāng)穿過該閾值時選擇該對象。
[0212]現(xiàn)參照圖10，圖10.1示出指針移動線、或者軌線40，以在典型的⑶I上完成一系列的指向-和-點擊交互。用戶通過點擊圖標(biāo)A開始、然后點擊圖標(biāo)B和然后點擊圖標(biāo)C。圖10.2示出根據(jù)本發(fā)明的GUI上的軌線42，其中，指針坐標(biāo)的變化與全部的交互對象動態(tài)地交互以實現(xiàn)導(dǎo)航。朝向A的移動騰出現(xiàn)有的對象之間的空間以顯示B。朝向B的另一移動騰出現(xiàn)有的對象之間的空間以顯示C。朝向C的另一移動基于指針和交互對象之間的距離和/或方向，移動交互對象和重新設(shè)定交互對象大小。所描繪的軌線42僅是許多可行的軌線中的一種軌線。圖10還示出根據(jù)本發(fā)明的人機交互的在短于40的移動42的經(jīng)濟性方面的改進。
[0213]現(xiàn)參照圖11至圖17，根據(jù)本發(fā)明的圖形用戶界面(⑶I)通常由附圖標(biāo)記10表示。在該示例中，用于在GH10上進行人機交互的方法包括步驟:確定或分配在⑶110上顯示的交互對象14的X、y坐標(biāo)12且將虛擬負(fù)z坐標(biāo)值16分配給在⑶IlO上顯示的交互對象，以形成虛擬的三維GUIlO空間，該空間在觸摸屏輸入裝置18的顯示器的后方和/或上方延伸。該方法還包括相對于觸摸屏輸入裝置18確定⑶110上的指針20的X、y坐標(biāo)，且相對于在輸入裝置上方的指針對象24的距離Z確定相對應(yīng)的虛擬z坐標(biāo)值22。則該方法包括步驟:根據(jù)交互對象的坐標(biāo)12到指針20的x、y坐標(biāo)的距離以及根據(jù)交互對象到指針20的虛擬z坐標(biāo)值16的方向所確定的交互，來確定交互對象14的優(yōu)先級。然后，根據(jù)交互對象14的優(yōu)先級而移動交互對象、且相對于交互對象14的根據(jù)預(yù)選擇的算法的交互而移動交互對象。所述方法還包括步驟:每當(dāng)指針坐標(biāo)12和/或虛擬z坐標(biāo)16變化時，重復(fù)上述步驟。
[0214]參照圖12，相對于觸摸屏輸入裝置上方的中心點26以具體的X、y、Z坐標(biāo)顯示交互對象14。一旦完成交互，諸如接觸和選擇交互對象14，則用戶再次從參考點26開始。
[0215]參照圖13，在輸入裝置上方的Zl處限定虛擬閾值平面，其代表顯示器的表面。該閾值包括調(diào)零機制以:在完成交互后或者當(dāng)虛擬閾值被激活或穿過時，通過允許用戶將指針對象24返回至參考點26，允許用戶導(dǎo)航進入大量的調(diào)零的閾值平面，如下文所述。在該情況下，如圖13至圖16中所示，該方法包括激活虛擬的閾值平面，以允許邏輯上屬于空間內(nèi)或空間后的對象僅當(dāng)圍繞交互對象的空間被導(dǎo)航時而被接近，例如當(dāng)指針的X、y坐標(biāo)接近或者鄰接在GUIlO上顯示的交互對象14之間的空間時。如果指針的X、y坐標(biāo)對應(yīng)于交互對象14的x、y坐標(biāo)，而在Z-軸線上指針對象接近交互對象14，則閾值被穿過，即未被激活，且可通過觸摸觸敏輸入裝置18而選擇對象。
[0216]在本發(fā)明的附圖中未示出的另一示例中，所述方法包括提供沿著Z-軸線的多個虛擬的閾值平面，每一虛擬的閾值平面提供適宜的虛擬平面，在GUIlO中在該虛擬平面中布置交互對象14，其中僅在對應(yīng)于顯示器的平面的一個平面中的對象在任一時間是可視的，在其他平面上的具有比所述對象更負(fù)的z坐標(biāo)值的交互對象14變?yōu)榛疑蛘唠[藏。較正的z值的交互對象在二維顯示器上自然地不可視。
[0217]在另一實施方式中，參照圖13至圖16，為了導(dǎo)航進入許多調(diào)零的閾值平面，用戶將沿著z-軸線移動指針對象24以接近交互對象14.1之間的空間，當(dāng)達到位置Zl時，在圖13中顯示對象14.2，其邏輯上處于交互對象14.1之間。然后用戶將指針對象24返回至參考點26。重復(fù)先前的導(dǎo)航步驟以影響交互對象14.2之間的交互對象14.3的顯示，如在圖14中所示。在圖15中，指針對象接近編號為2的交互對象14.3，然后通過觸摸對象穿過虛擬閾值，以完成交互。結(jié)果是，在圖16中顯示信息28。
[0218]在另一實施方式中，參照圖17，在觸敏顯示器上顯示的文本輸入裝置(其具有三維輸入器件，例如近程檢測器)被導(dǎo)航。用戶將移動指針對象24以接近交互對象14.1之間的空間，該交互對象呈現(xiàn)字母表的每第五個字母的形式。當(dāng)指針20靠近交互對象14.1之間的空間、位于所創(chuàng)建的閾值處時，用戶使指針對象24保持在高于Z-軸線的最小高度處。交互對象14.2被顯示，其示出邏輯上適合在字母14.1之間的附加字母。然后，用戶使指針對象24沿著Z-軸線下降，其中，指針X、y坐標(biāo)靠近字母H，該字母H將被重新設(shè)定更大的尺寸，直到用戶接觸和選擇字母H。然后，用戶將指針對象24返回至在輸入裝置上方的高度Z處的參考點26，且重復(fù)步驟以選擇另一字母。
[0219]現(xiàn)參照圖18，根據(jù)本發(fā)明的⑶I通常由附圖標(biāo)記10表示。在該示例中，用于在⑶110上進行人機交互的方法包括步驟:確定或分配在⑶110上顯示的交互對象14的X、y坐標(biāo)12且將虛擬負(fù)的z坐標(biāo)值16分配給在⑶IlO上顯示的交互對象，以形成虛擬的三維⑶IlO空間，該空間在觸摸屏輸入裝置18的顯示器的后方和/或上方延伸。該方法還包括相對于觸摸輸入裝置18確定⑶IlO上的指針20的X、y坐標(biāo)，且相對于在輸入裝置上方的指針對象24的距離Z確定相對應(yīng)的虛擬z坐標(biāo)值22。則該方法包括步驟:根據(jù)交互對象14的坐標(biāo)12到指針的距離和方向以及根據(jù)交互對象14到指針20的虛擬z坐標(biāo)值16的距離和方向，來確定交互對象14的優(yōu)先級且確定與交互對象14的交互。該方法還包括步驟:確定指針對象24在其X、y和Z坐標(biāo)方面的方向和移動23。然后，根據(jù)交互對象14的優(yōu)先級、根據(jù)預(yù)選擇的算法且在算法中使用所確定的指針對象24的方向和移動，來設(shè)定交互對象14的大小和/或移動交互對象14，以確定人如何與⑶I交互。然后，該方法包括步驟:每當(dāng)指針20的X、y坐標(biāo)12和/或虛擬z坐標(biāo)16變化時，重復(fù)上述步驟。
[0220]現(xiàn)參照圖19，在一個示例中，該方法包括步驟:根據(jù)指針對象24的x、y和Z坐標(biāo)的變化，在位于零Z值上的固定的X、y坐標(biāo)30的上方，確定指針對象24的方向和方向變化。用戶現(xiàn)能夠圍繞虛擬的三維交互對象14進行導(dǎo)航。另外，用于進行游戲的操縱桿和鼠標(biāo)移動輸入可被模擬。x、y坐標(biāo)可通過例如點擊按鍵固定，從該按鍵可確定方向。還應(yīng)理解，在該情況下，在固定的X、y坐標(biāo)上方的指針對象的X，y, Z坐標(biāo)可變化。顯示固定的指針參考32且可顯不可移動的指針34。
[0221]現(xiàn)參照圖20至圖23，根據(jù)本發(fā)明的⑶I通常由附圖標(biāo)記10表示。⑶110被配置成定位虛擬空間中的點16和虛擬空間內(nèi)的稱為指針14的點12，用戶在一時刻在該點12處導(dǎo)航。然后，處理器根據(jù)算法，計算虛擬空間內(nèi)的點16和虛擬空間內(nèi)的指針的點12的交互，根據(jù)該交互，減小更靠近指針的點與指針之間的距離。在該示例中，該算法導(dǎo)致虛擬空間針對更靠近的參考點16進行收縮以及針對更遠離的參考點16進行擴展。每當(dāng)指針移動時，重復(fù)計算步驟。在虛擬空間中的一些參考點16處，其他的特征被分配以用作合作目標(biāo)或合作信標(biāo)(該兩者都由18表示)，且對象(在該情況下為黑色圓盤)被顯示以代表在這些點處的合作目標(biāo)或合作信標(biāo)。所述合作目標(biāo)或合作信標(biāo)是交互的且可被處理作為交互對象，如在本說明書中先前所述。在空間內(nèi)的對象、目標(biāo)、信標(biāo)或者導(dǎo)航目的地應(yīng)自然地遵循空間的擴展和收縮。
[0222]現(xiàn)參照圖24，在該示例中，以圍繞中心參考點20的圓的形式定位點16。對于某些點，以圍繞參考點20的圓形方式分配且顯示交互對象18。指針或指針對象(未示出)可從參考點20接近交互對象18和代表交互對象之間的空間的點16。在本發(fā)明的另一實施方式中，一些點16可被分配交互對象，其未被顯示直到指針達到相對于參考點所創(chuàng)建的近似閾值。在該示例中，布局為半圓形且應(yīng)理解，與上文描述的⑶I相結(jié)合的這種幾何形狀將可以利用握持手持裝置的同一手在該手持裝置上進行導(dǎo)航，同時提供大量的導(dǎo)航選項和交互。這種布置可將觸敏屏幕上的被用戶的手遮蔽的區(qū)域限制到屏幕的底部或者其他方便的邊緣部分。一旦交互完成，則用戶再次從參考點20開始，從而進一步限制遮蔽屏幕。在本發(fā)明的又一實施方式中，在參考點20處開始的從指針到交互對象18和點16處的距離測量和/或角度測量被用在算法中以計算交互。
[0223]現(xiàn)參照圖25，根據(jù)本發(fā)明的⑶I通常由附圖標(biāo)記10表示。根據(jù)本發(fā)明的用于在GUIlO上進行人機交互的方法包括步驟:以圍繞中心參考點20的圓形形式定位虛擬空間內(nèi)的點16以及定位虛擬平面內(nèi)的稱為指針14的點12，用戶在一時刻在該點12處導(dǎo)航。這些點16中的一些點被選擇且交互對象18被分配給這些點。這些對象以圍繞參考點20的圓形方式顯示。然后，該方法包括步驟:根據(jù)算法，計算虛擬空間內(nèi)的點16和虛擬空間內(nèi)的指針的點12的交互,根據(jù)該交互,減小點16與指針的點12之間的距離。指針14或者指針對象(未示出)可從參考點20接近交互對象18和代表交互對象之間的空間的點16。算法包括這樣的函數(shù):根據(jù)交互對象18至指針14的距離確定交互對象18的優(yōu)先級、且將具有最高優(yōu)先級的最靠近指針的交互對象18 (顯示灰色)移動至更靠近指針、每當(dāng)指針的點12的位置變化時，重復(fù)上述步驟。最高優(yōu)先級將給予最靠近指針14的交互對象18，而最低優(yōu)先級給予最遠離指針14的交互對象。當(dāng)計算交互對象的點16的新位置時，最高優(yōu)先級的交互對象18將移動至更靠近指針14，以此類推。交互對象18還可被定義為合作目標(biāo)、或者當(dāng)他們被用作導(dǎo)航引導(dǎo)信標(biāo)時也被定義為合作信標(biāo)。以與先前示例中描述的方式相同的方式創(chuàng)建閾值。
[0224]現(xiàn)參照圖26，根據(jù)本發(fā)明的⑶I通常由附圖標(biāo)記10表示。根據(jù)本發(fā)明的用于在GUIlO上進行人機交互的方法包括步驟:以圍繞中心參考點20的圓形形式定位虛擬空間內(nèi)的點16以及定位虛擬平面內(nèi)的稱為指針14的點12，用戶在一時刻在該點12處導(dǎo)航。這些點16中的一些點被選擇且交互對象18被分配給這些點。這些對象以圍繞參考點20的圓形方式顯示。然后，該方法包括步驟:根據(jù)算法，計算虛擬平面內(nèi)的點16和虛擬平面內(nèi)的指針的點12的交互，使得沿著被圓形布置所限定的圓，減小最靠近的點16與指針的點12之間的距離減小，且增加遠離指針的點的點與指針的點12之間的距離。指針可從參考點20接近交互對象18和呈現(xiàn)為交互對象之間的空間的點16。算法包括這樣的功能:根據(jù)交互對象18至指針14的距離確定交互對象18的優(yōu)先級、且將具有最高優(yōu)先級的最靠近指針的交互對象18 (顯示灰色)移動至更靠近指針、每當(dāng)指針的點12的位置變化時，重復(fù)上述步驟。最高優(yōu)先級將給予最靠近指針14的交互對象18，而最低優(yōu)先級給予將最遠離指針14的交互對象。當(dāng)計算交互對象的點16的新位置時，最高優(yōu)先級的交互對象18將移動至更靠近指針14，而剩余的點將移動至更遠離指針的點12。以與先前示例中描述的方式相同的方式創(chuàng)建閾值。
[0225]現(xiàn)參照圖27，在另一示例中，圍繞交互對象的空間或者在交互對象18之間的空間內(nèi)的點22優(yōu)選地可被賦予作為不可視的交互對象的函數(shù)。則所述方法可包括步驟:當(dāng)達到與點22相關(guān)的閾值時，顯示對象26或多個對象26。則這些對象26和空間內(nèi)的點22將以與交互對象18相同的方式進行交互。當(dāng)在空間內(nèi)與點22相鄰的對象18已被移動且重新設(shè)定尺寸以提供允許新的或隱藏的對象26在現(xiàn)有的相鄰對象之間顯示的更多的空間時，邏輯上屬于現(xiàn)有的交互對象18之間的新的或者隱藏的對象26被顯示。因此，所顯示的對象26從坐標(biāo)24的點從不可視變成比得上的交互對象，以形成在⑶I上通過空間導(dǎo)航的效果和/或?qū)Ш竭M入在現(xiàn)有的直接顯示之外的層次的效果。以與先前示例中描述的方式相同的方式創(chuàng)建閾值。當(dāng)所創(chuàng)建的閾值被激活時，在虛擬空間內(nèi)的新的點24被定位(激活)。這些點變成算法的函數(shù)且與點16的表現(xiàn)類似。
[0226]現(xiàn)參照圖28，根據(jù)本發(fā)明的一種用于遞歸地導(dǎo)航分層數(shù)據(jù)以用于⑶IlO上的人機交互的方法，包括步驟:利用輸入裝置或者相對于輸入裝置確定指針14的坐標(biāo)12、以及確定交互對象18的顯示坐標(biāo)16和交互坐標(biāo)17。在⑶110上相對于指針14的坐標(biāo)12顯示交互對象。交互對象18可被布置成圓形方式、圍繞中心點的環(huán)形圖案(環(huán)形部)，使得自指針14的坐標(biāo)12的每一方向可指向至多一個對象的交互坐標(biāo)17?？蓮闹羔?4以一系列角度指向每一對象18。根據(jù)每一交互對象的交互坐標(biāo)17創(chuàng)建與交互對象初始周邊的內(nèi)弧一致的一組閾值23。所述方法包括步驟:根據(jù)指針14的坐標(biāo)12和對象18的交互坐標(biāo)17之間的距離和/或方向，確定交互對象18的優(yōu)先級。根據(jù)各對象的優(yōu)先級移動交互對象18且設(shè)定交互對象18的尺寸，使得較高優(yōu)先級的對象比較低優(yōu)先級的對象占據(jù)的較大比例的環(huán)形部。每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，重復(fù)上述步驟。所述方法還包括步驟:當(dāng)?shù)竭_閾23時，執(zhí)行操作。所述方法還可包括步驟:固定或確定指針14的參考點20，例如，圖28.1中的20.1為用于導(dǎo)航的第一參考點。例如當(dāng)穿過閾值23時,指針參考點20可被重設(shè)或重新定位以用作新的起始點，以用于⑶I上的另一導(dǎo)航。圖28.3中的參考點20.2為用于導(dǎo)航的第二參考點的示例。導(dǎo)航層次指示器50可被建立且最初以參考點20為中心。圖28.1示出包含8個對象的第一層次的分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始配置。交互對象代表每一數(shù)據(jù)對象，在此由附圖標(biāo)記18.1至18.8表示。還示出顯示坐標(biāo)16.1至16.8、交互坐標(biāo)17.1至17.8和閾值23.1至23.8。層次指示器50可通過某些方法(例如通過數(shù)字)來指示目前的分層導(dǎo)航層次。層次指示器還可追蹤指針14的移動以及更新其位置，從而以指針14的坐標(biāo)12為中心。在該示例中,虛線路徑42指示指針隨著時間的移動、其軌線。在示例的初始布置中，交互對象的優(yōu)先級是O和7之間的離散值，其排序以形成等級，其中，O表示最低優(yōu)先級而7表示最高優(yōu)先級?？商孢x地，交互對象的優(yōu)先級可為O和I之間的連續(xù)值，其中，O表示最低優(yōu)先級而I表示最高優(yōu)先級。最高優(yōu)先級將給予最靠近指針14的坐標(biāo)的交互坐標(biāo)17，而最低的優(yōu)先級將給與最遠離指針14的坐標(biāo)的交互坐標(biāo)17。在該示例中，對象18的交互坐標(biāo)17可與對象的顯示坐標(biāo)16不同。交互坐標(biāo)17可被用于函數(shù)或算法以確定對象的顯示坐標(biāo)16。當(dāng)計算交互對象的新的顯示坐標(biāo)16時，顯示坐標(biāo)16的位置被更新以維持與指針的坐標(biāo)12的固定距離，同時允許指針的坐標(biāo)12和顯示坐標(biāo)16之間的方向改變。這具有在交互期間維持交互對象18的環(huán)狀布置的效果。另外，較高優(yōu)先級的交互對象18將被放大而較低優(yōu)先級的對象將被縮小?？山⒎謱訑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的下一層對象作為新的交互對象。以與現(xiàn)有的交互對象完全相同的方式建立和更新新對象的顯示坐標(biāo)、交互坐標(biāo)和閾值。這些新的交互對象可被包含在母交互對象的邊界內(nèi)。每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，可根據(jù)母交互對象的優(yōu)先級更新新的交互對象的尺寸和位置。圖28.2示出由軌線42所示的在指針移動后的布置。針對具有最聞優(yōu)先級的交互對象，在該情況下為18.1、18.2和18.8,與第一層次的8個對象一起，顯示第二層次的分層對象。新的交互對象、其顯示坐標(biāo)、交互坐標(biāo)和閾值由子數(shù)字表示。例如,針對母對象18.1,對象由18.1.1至18.1.4表示且顯示坐標(biāo)由16.1.1至16.1.4表示。在該情況下，交互對象18.1由于其最靠近指針14而具有最高優(yōu)先級。因此，其子對象18.1.1至18.1.4大于其他對象的子對象。一函數(shù)被分配給閾值23，由此，當(dāng)穿過閾值23時(例如通過穿越周邊)交互對象被選擇、且基于所選擇的對象建立用于導(dǎo)航的下一層次。當(dāng)指針移動至更靠近閾值23時，最高優(yōu)先級的交互對象以環(huán)狀布置占據(jù)更大的空間，直到其完全取代和占據(jù)該空間。這與被穿過的最高優(yōu)先級的對象的閾值23相一致。當(dāng)建立導(dǎo)航的下一層次時，在指針的位置處建立新的指針參考點20。對于所選擇的交互對象，用于其子交互對象的新的交互坐標(biāo)17和閾值23像以前一樣建立且更新。新的交互對象可被建立以代表返回至先前層次的導(dǎo)航。該對象以相同的方式表現(xiàn)為代表數(shù)據(jù)的對象，但未顯示子對象。圖28.3示出:在已經(jīng)選擇交互對象18.1后，第二層次的分層對象18.1.1至18.1.4的圍繞新的指針參考點20.2的初始布置。示出新的交互坐標(biāo)
17.1.1至17.1.4和閾值23.1.1至23.1.4。沿著交互對象相關(guān)聯(lián)的顯示坐標(biāo)16.1.B、交互坐標(biāo)17.1.B和閾值23.1.B，還示出能夠被選擇以導(dǎo)航返回前一層次的交互對象18.1.B、以及其關(guān)聯(lián)的顯示坐標(biāo)16.1.B、交互坐標(biāo)17.1.B和閾值23.1.B。當(dāng)選擇18.1.B時，示出與圖28.1的布置類似的布置。注意到，交互坐標(biāo)17及其相關(guān)聯(lián)的閾值23在導(dǎo)航期間未變化，直到閾值23中的一個被穿過且建立新的導(dǎo)航層次。在一些實施方式中，參考點20還可被用戶重設(shè)或重新定位，例如通過使用兩個手指以在觸敏輸入裝置上拖曳環(huán)狀布置。
[0227]現(xiàn)參照圖29，根據(jù)本發(fā)明的用于在⑶IlO上進行人機交互的方法包括步驟:利用輸入裝置或者相對于輸入裝置確定指針14的坐標(biāo)12、以及確定交互對象18的顯示坐標(biāo)16和交互坐標(biāo)17。根據(jù)指針14的坐標(biāo)12，在⑶IlO上顯示交互對象。交互對象18被布置成線的形式，使得自指針14的坐標(biāo)12的每一方向指向至多一個對象18的交互坐標(biāo)17。自指針14的坐標(biāo)12，以一系列唯一角度指向各個對象的交互坐標(biāo)17。所述方法還包括步驟:根據(jù)指針的坐標(biāo)12和對象18的交互坐標(biāo)17之間的距離來確定交互對象18的優(yōu)先級。根據(jù)每一對象的優(yōu)先級,交互對象18被移動和設(shè)定尺寸,從而使較高優(yōu)先級的對象較大且使較低優(yōu)先級的對象較小。每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，重復(fù)上述步驟。該方法還包括步驟:固定或確定指針14的參考點20。相對于參考點20建立與y-軸線平行的一組閾值25。該方法還包括步驟:當(dāng)?shù)竭_閾值25之一時，執(zhí)行操作。圖29.1示出圖像列表60、字母導(dǎo)引61、和文本列表62。每一圖像為交互對象，且代表裝置上可用的60個專輯中的一個。按照字母順序組織專輯，第一按照藝術(shù)家名字然后按照專輯名稱。交互對象18的交互點17在可用的空間內(nèi)沿著y-軸線以等間距分布。字母導(dǎo)引用作導(dǎo)航的路標(biāo)且指示藝術(shù)家名字的分布。具有以一字母開頭的大量藝術(shù)家的該字母(在該情況下為“B”和“S”)的空間比具有很少或沒有藝術(shù)家的字母(在該情況下，“I”和“Z”)的空間大。文本列表62的內(nèi)容取決于指針的位置，其可觸發(fā)閾值25中的一個閾值。還示出顯示坐標(biāo)16.1至16.60、交互坐標(biāo)17.1至17.60和閾值25.1至25.3。在沒有指針14存在的初始布置中，交互對象全部具有相同的尺寸，同時它們的顯示坐標(biāo)16和交互坐標(biāo)17的y_軸線坐標(biāo)值是相同的。如果指針14的坐標(biāo)12的y-軸線坐標(biāo)值小于閾值25.1，則不發(fā)生與交互對象18的動態(tài)交互。如果指針14的坐標(biāo)12的j-軸線值小于閾值25.2，則在文本列表62中顯示每一對象的藝術(shù)家名字。如果指針14的坐標(biāo)12的y_軸線值大于閾值25.2且小于閾值25.3，則在文本列表62中顯示每一對象的藝術(shù)家名字和專輯名稱。如果指針14的坐標(biāo)12的y-軸線值大于閾值25.3，則在文本列表62中顯示每一對象的專輯名稱和曲目名稱。交互對象的優(yōu)先級為O和I之間的連續(xù)值，其中，O表示最低優(yōu)先級而I表示最高優(yōu)先級。最高優(yōu)先級將給與最靠近指針14的坐標(biāo)的交互坐標(biāo)17，而最低的優(yōu)先級將給與最遠離指針14的坐標(biāo)的交互坐標(biāo)17。在該示例中，對象18的交互坐標(biāo)17與對象的顯示坐標(biāo)16不同。交互坐標(biāo)17被用在函數(shù)或算法中以確定對象的顯示坐標(biāo)16。當(dāng)計算交互對象的新的顯示坐標(biāo)16時，應(yīng)用根據(jù)指針14的坐標(biāo)12、對象的交互坐標(biāo)17和對象的優(yōu)先級而調(diào)整顯示坐標(biāo)16的函數(shù)。該函數(shù)為線性的。另外，最高優(yōu)先級的交互對象18將被放大而最低優(yōu)先級的對象將被縮小。函數(shù)被分配給閾值25，由此，當(dāng)達到閾值中的一個閾值時，在文本列表62中顯示不同的文本項目。圖29.2示出在指針14如所指示地移動后交互對象的布置。指針14最靠近交互坐標(biāo)17.26。交互對象以這樣的方式被移動和重新設(shè)定尺寸:將最高優(yōu)先級的對象保持在與該對象的交互坐標(biāo)相同的y_軸線上，同時與該對象的y_軸線交互坐標(biāo)相比,將其他的高優(yōu)先級的對象移動遠離指針，且與該對象的y-軸線交互坐標(biāo)相比，將低優(yōu)先級的對象移動至更靠近指針14。這具有集中在最近的交互對象(專輯)18.26的效果，同時擴大靠近指針14的交互對象18且縮小那些遠離指針14的交互對象。已經(jīng)達到閾值25.2且對于每一對象在文本列表62中顯示藝術(shù)家名字和專輯名稱。文本列表62還集中于指針14附近的對象。圖29.3示出在指針14如所指示地移動后交互對象的布置。指針14在X-軸方向移動較多，但是其仍最靠近交互坐標(biāo)17.26。交互對象如前一樣進行移動和重新設(shè)定尺寸。已經(jīng)達到閾值25.3且對于每一對象在文本列表62中顯示專輯名稱和曲目名稱。文本列表62再次集中于指針14附近的對象。該方法還可包括步驟:當(dāng)達到閾值時，更新背景或交互對象的可視化表示。例如，當(dāng)達到閾值25.2時，可在文本列表62的背景中顯示最高優(yōu)先級的交互對象18的專輯封面。在另一示例中，當(dāng)達到閾值25.3時，相對于交互對象的優(yōu)先級可變化交互對象18透明度，使得較高優(yōu)先級的對象較不透明，而較低優(yōu)先級的項目較透明。
[0228]在圖30和圖31中示出了可被用于確定距離測量和方向測量作為用于函數(shù)和/或算法的輸入或參數(shù)的幾何形狀的示例?？梢詮闹行狞c到指針或者從指針到對象進行距離測量以確定優(yōu)先級和/或與對象的另一交互?？梢詮呐c中心點交叉的參考線到從中心點到指針的線進行角度測量、或者可以從與指針交叉的參考線和從指針到對象的線進行角度測量以確定優(yōu)先級和/或與對象的另一交互。
[0229]圖32示出二維凸形形狀和三維凸形形狀的示例?？梢酝ㄟ^在凸形形狀的邊界的至少一部分上布置對象、或者對象的交互坐標(biāo)來得出實用性。例如，這確保了自指針的每一方向測量可指向至多一個對象的位置或交互坐標(biāo)。由此，允許唯一地對象識別。
[0230]在圖33至圖36中，GHlO被示出兩次以減少圖中的混亂，同時示出對象的顯示坐標(biāo)和交互坐標(biāo)之間的關(guān)系。首先，在10.1中示出交互對象18的交互坐標(biāo)17，其次在10.2中示出交互對象18的顯示坐標(biāo)16。應(yīng)理解，重要的是能夠包含具有不同的交互坐標(biāo)和顯示坐標(biāo)的同一對象。交互坐標(biāo)通常對用戶不可見。10.1被稱作顯示交互坐標(biāo)的⑶I，而10.2被稱作顯示顯示坐標(biāo)的⑶I。⑶I的交互坐標(biāo)示圖10.1示出了指針14和交互對象18的交互坐標(biāo)17之間的交互。⑶I的顯示坐標(biāo)示圖10.2示出:根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)交互對象18被重新設(shè)定尺寸且其顯示坐標(biāo)16被移動時所得到的視覺效果。10.1還示出了交互對象的初始交互尺寸。在兩個⑶I示圖中都示出指針14、指針坐標(biāo)12、指針參考點20和交互對象18。
[0231]現(xiàn)參照圖33，根據(jù)本發(fā)明的用于在⑶IlO (其在10.1中示出交互坐標(biāo)且在10.2中示出顯示坐標(biāo))上進行人機交互的方法，包括步驟:利用輸入裝置或者相對于輸入裝置確定指針14的坐標(biāo)12、且存儲和追蹤指針14隨著時間的移動。該方法包括確定交互對象18的顯示坐標(biāo)16和交互坐標(biāo)17的步驟。指針參考點20被建立且在圖10.1和圖10.2中示出。相對于指針坐標(biāo)12以均一的尺寸Wi建立交互對象18.1，在該示例中i的值從I到12。交互對象18在圍繞參考點20的圓上以規(guī)律間隔的位置被初始分配。該方法還包括步驟:根據(jù)指針14的坐標(biāo)12和第i個對象的交互坐標(biāo)17.1之間的距離，來確定交互對象18的優(yōu)先級，其由rip表示。指針14和參考點20之間的距離和方向由rp表示。移動交互對象18，使得較高優(yōu)先級的顯示坐標(biāo)16更靠近指針14，而較低優(yōu)先級的顯示坐標(biāo)16更遠離指針14。根據(jù)每一對象的優(yōu)先級設(shè)定交互對象18的尺寸，使得與較低優(yōu)先級的對象相比，較高優(yōu)先級的對象變得更大。每當(dāng)指針14的坐標(biāo)12變化時，重復(fù)上述步驟。對于每一交互對象18.1，相對于指針14的相對距離rip可以是不同的。該距離被用作交互對象18.1的優(yōu)先級。因此，更短的距離意味著更高的優(yōu)先級。與10.1中的交互對象的尺寸和交互坐標(biāo)
17.1相比，對于10.2中的對象18.1，應(yīng)用下面的函數(shù)產(chǎn)生不同的尺寸和變化的位置16.1。在10.2中的交互對象的尺寸Wi可進行如下計算:

【權(quán)利要求】
1.一種用于在圖形用戶界面GUI上進行人機交互的方法，所述方法包括以下步驟: 利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針的坐標(biāo)； 確定交互對象的坐標(biāo)，所述交互對象中的至少兩個對象被顯示； 創(chuàng)建與所述交互對象有關(guān)的閾值和與圍繞所述交互對象的空間有關(guān)的閾值； 根據(jù)所述交互對象相對于所述指針的距離和/或方向，確定所述交互對象的優(yōu)先級； 根據(jù)所述對象的優(yōu)先級移動所述交互對象和閾值； 每當(dāng)所述指針的坐標(biāo)變化時重復(fù)上述步驟；和 當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，最高優(yōu)先級給予最靠近所述指針的交互對象，而最低優(yōu)先級給予最遠離所述指針的交互對象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)針對所述交互對象計算新的坐標(biāo)時，最高優(yōu)先級的所述交互對象移動至更靠近所述指針，當(dāng)最高優(yōu)先級的所述交互對象移動至更靠近所述指針時，針對所述交互對象計算新的坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，所述交互對象相對于其優(yōu)先級被設(shè)定尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的方法，其中，較低優(yōu)先級的對象移動遠離較高優(yōu)先級的對象。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中，所述方法包括首先固定或確定指針參考點的步驟，坐標(biāo)的其他變化參考所述指針參考點。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述方法包括重設(shè)或重新定位所述指針參考點的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其中，所述對象的初始坐標(biāo)根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或根據(jù)按照每個對象的相對優(yōu)先重要性分配給每個對象的權(quán)重，所述方法包括確定所述交互對象相對于彼此的坐標(biāo)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其中，確定在所述GUI上顯示的交互對象的坐標(biāo)的步驟包括確定所述交互對象相對于彼此的坐標(biāo)的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其中，所述方法包括以下步驟:布置所述交互對象，使得自所述指針的每一方向指向至多一個對象的位置坐標(biāo)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項所述的方法，其中，從所述指針或所述指針參考到對象的方向測量或距離測量被用作算法中的用以確定優(yōu)先級的參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法，其中，所述方法包括記錄所述指針的移動以確定軌線的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述軌線被用于確定所述指針的目的方向和/或速度和/或其時間導(dǎo)數(shù)，以作為用于確定所述交互對象的優(yōu)先級的參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述方法包括以下步驟:使用所述軌線以確定與確定優(yōu)先級的一個對象或多個對象有關(guān)的輸入。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的方法，其中，所述對象被布置在凸空間的邊界上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的方法，其中，獨立使用關(guān)于對象的距離和方向作為算法中的參數(shù)，以確定對所述對象的獨立效應(yīng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求6至16中任一項所述的方法,其中,所述方法包括創(chuàng)建一個或多個閾值的步驟，所述閾值選自: 與對象有關(guān)的閾值； 與圍繞對象的空間相關(guān)聯(lián)的閾值； 與所述指針參考點有關(guān)的固定閾值；和 當(dāng)所述指針坐標(biāo)在一定的空間限值內(nèi)在預(yù)定的時間保持靜止時基于時間所創(chuàng)建的閾值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，當(dāng)?shù)竭_閾值時，改變以下任一個或多個的可視化表示: 指針； 所顯示的背景；和 交互對象。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或權(quán)利要求18所述的方法，其中，根據(jù)所述交互對象且相對于彼此動態(tài)地改變所述閾值的位置和/或形狀。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的方法，其中，所述方法包括根據(jù)指針的位置改變對象的狀態(tài)或目的的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的方法，其中，所述方法包括確定多于一個指針的坐標(biāo)且建立所述指針之間的關(guān)系的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至21中任一項所述的方法，其中，所述方法包括創(chuàng)建與圍繞對象的空間相關(guān)聯(lián)的閾值的步驟以及當(dāng)所述閾值被激活時創(chuàng)建邏輯上屬于現(xiàn)有的交互對象之間的空間內(nèi)或空間后的新的交互對象的步驟。
23.一種用于在圖形用戶界面GUI上進行人機交互的方法，所述方法包括以下步驟: 確定指針的坐標(biāo)； 相對于所述指針或中心點以凸形集合構(gòu)型布置交互對象； 以凸形集合形式顯示一個或多個交互對象； 根據(jù)所述指針的坐標(biāo)確定⑶I上顯示的交互對象的坐標(biāo)； 根據(jù)所述交互對象與指針的距離確定所述交互對象的優(yōu)先級； 根據(jù)所述交互對象的優(yōu)先級移動所述交互對象；和 每當(dāng)所述指針的坐標(biāo)變化時，重復(fù)上述步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述方法包括以下步驟: 確定交互對象的交互坐標(biāo)； 確定交互對象的顯示坐標(biāo)，所述交互對象中的至少兩個對象被顯示。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述方法包括以下步驟:布置所述對象使得自所述指針的每一方向指向至多一個對象的交互坐標(biāo)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述交互對象被布置成向用戶提供功能優(yōu)勢，且所述顯示坐標(biāo)被布置成向所述用戶提供視覺優(yōu)勢。
27.根據(jù)權(quán)利要求24至26中任一項所述的方法，其中，創(chuàng)建與對象的交互坐標(biāo)有關(guān)的閾值，和/或創(chuàng)建與圍繞對象的交互坐標(biāo)的空間相關(guān)聯(lián)的閾值。
28.一種用于在圖形用戶界面GUI上進行人機交互的方法，所述方法包括以下步驟: 定位虛擬空間中的稱為指針的點，用戶在一時刻在該點處導(dǎo)航； 定位虛擬空間中的多個點； 根據(jù)算法，計算所述虛擬空間中的所述多個點與所述虛擬空間中的所述指針的交互，由此減小更靠近所述指針的點與所述指針之間的距離； 建立與參考點有關(guān)的閾值以及與圍繞參考點的空間有關(guān)的閾值； 根據(jù)算法，相對于參考點和指針之間的距離移動參考點閾值和/或設(shè)定參考點閾值的大??； 每當(dāng)指針的坐標(biāo)變化時重復(fù)上述步驟；和 當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
29.根據(jù)權(quán)利要求1至28中任一項所述的方法，其中，所述方法包括以下步驟: 將虛擬z坐標(biāo)值分配給在所述GUI上顯示的交互對象，以形成在所述顯示的后方和/或上方延伸的虛擬三維⑶I空間； 相對于在所述輸入裝置上方的指針對象的距離Z，確定相對應(yīng)的虛擬z坐標(biāo)值；和創(chuàng)建與在Z-軸線上的所述z坐標(biāo)值有關(guān)的虛擬閾值，其中指針對象的Z坐標(biāo)與該閾值有關(guān)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，在虛擬的閾值平面被激活或穿過后，通過將所述指針懸停預(yù)定的時間而創(chuàng)建新的虛擬的閾值平面。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或權(quán)利要求30所述的方法，所述方法包括提供沿著Z-軸線的多個虛擬的閾值平面的步驟，每一虛擬的閾值平面提供將交互對象布置在所述GUI中的平面。
32.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項所述的方法，其中，所述方法包括步驟:根據(jù)所述指針沿著所述Z-軸線、Z-軸線的位置或所述指針相對于閾值的位置，改變所述指針的可視化表示。
33.根據(jù)權(quán)利要求29至32中任一項所述的方法，其中，所述方法包括以下步驟:根據(jù)指針對象的x、y和Z坐標(biāo)，確定在獨立的、固定的或者靜止的x、y坐標(biāo)上方的指針對象的取向或者取向變化。
34.一種導(dǎo)航工具，所述導(dǎo)航工具被配置成: 利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針的坐標(biāo)； 確定交互對象的坐標(biāo)，所述交互對象中的至少兩個對象被顯示； 創(chuàng)建與所述交互對象有關(guān)的閾值和與圍繞所述交互對象的空間有關(guān)的閾值； 根據(jù)所述交互對象相對于所述指針的距離和/或方向，確定所述交互對象的優(yōu)先級； 相對于對象優(yōu)先級移動所述交互對象和閾值； 每當(dāng)所述指針的坐標(biāo)變化時，重復(fù)上述步驟；和 當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
35.一種圖形用戶界面，所述圖形用戶界面被配置成: 利用輸入裝置或相對于輸入裝置確定指針的坐標(biāo)； 確定交互對象的坐標(biāo)，所述交互對象中的至少兩個對象被顯示； 創(chuàng)建與所述交互對象有關(guān)的閾值和與圍繞所述交互對象的空間有關(guān)的閾值； 根據(jù)所述交互對象相對于所述指針的距離和/或方向，確定所述交互對象的優(yōu)先級； 相對于對象優(yōu)先級移動交互對象和閾值； 每當(dāng)指針的坐標(biāo)變化時，重復(fù)上述步驟；和 當(dāng)達到閾值時，執(zhí)行操作。
36.一種計算機和計算機操作裝置，其中，所述計算機和計算機操作裝置包括如權(quán)利要求34所述的導(dǎo)航工具或者如權(quán)利要求35所述的圖形用戶界面。
37.一種用于在圖形用戶界面GUI上進行人機交互的方法，基本上如參照附圖所述。
38.一種導(dǎo)航工具，基本上如參照附圖所述。
39.一種圖形用戶界面，基本上如參照附圖所述。
【文檔編號】G06F3/0481GK104137043SQ201280058900
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】威廉·莫克爾·萬德爾韋斯特赫伊曾, 菲利普斯·洛倫斯·安德里斯·杜普萊西斯, 亨德里克·弗蘭斯·維沃爾德·波索夫, 賈恩·普爾 申請人:瑞艾利緹蓋特（Pty）有限公司