一種適用于全息成像的3d鼠標(biāo)及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，特別是涉及一種適用于全息成像的3D無線鼠標(biāo)及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鼠標(biāo)作為電腦的一個(gè)基本部件，扮演著重要角色?，F(xiàn)今的3D鼠標(biāo)即使可以脫離桌面載體的使用，其對于二維桌面環(huán)境(windows系統(tǒng))本質(zhì)上二維平面屬性未能改變，若針對三維桌面環(huán)境，即增加可視化窗口的維度，現(xiàn)今的鼠標(biāo)在空間進(jìn)行前后運(yùn)動未能有真實(shí)效果O
[0003]隨著科技的進(jìn)步和市場的需求，鼠標(biāo)也經(jīng)歷著快速的發(fā)展。傳統(tǒng)的鼠標(biāo)無論是有線鼠標(biāo)還是無線鼠標(biāo)，由于采用控制原理的原因，或者受到線纜的約束，或者離不開對桌面等載體的依賴，適用場合和范圍受到限制。而隨著3D科技的發(fā)展，如對3D立體顯示器中像的控制，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中3D作圖的需要等等，市場上急需一種適用于多種場合，能滿足不同人群特殊功能需求的鼠標(biāo)。此時(shí)，3D無線鼠標(biāo)的概念應(yīng)運(yùn)而生。
[0004]由全息技術(shù)與3D技術(shù)相結(jié)合發(fā)展，可視化三維操作系統(tǒng)“騰空出世”，如微軟的Holographic Lenses(全息眼鏡)，加之各種傳感技術(shù)的成就，尤其是基于力矩和力的加速度傳感器，使3D鼠標(biāo)的出現(xiàn)成為可能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種適用于全息成像的3D無線鼠標(biāo)及其系統(tǒng)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種適用于全息成像的3D鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，包括殼體、處理器、電源、工作狀態(tài)指示燈、無線發(fā)射模塊，以及按鍵一、按鍵二、按鍵三和滾輪，其特征在于，還包括三維空間傳感器，三維空間傳感器感應(yīng)鼠標(biāo)在三維空間中上下前后左右移動，將感測到的位移數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器以得到空間坐標(biāo)軌跡，經(jīng)過處理后由無線發(fā)射模塊發(fā)送，無線接收模塊接收控制計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)指針。
[0007 ]所述的指示燈指示鼠標(biāo)的工作狀態(tài)。
[0008]所述的按鍵一、按鍵二和滾輪功能上分別相當(dāng)于原普通2D鼠標(biāo)的左鍵、右鍵和滾輪，按鍵三復(fù)位指針在三維桌面環(huán)境中位置。
[0009]所述的按鍵二還可以對虛擬三維空間中的任一虛擬物體進(jìn)行選定并在其原位置進(jìn)行點(diǎn)對稱運(yùn)動。
[0010]所述的殼體為纖長型。
[0011]利用三維空間傳感器設(shè)計(jì)此類3D鼠標(biāo)，通過傳感器采集位移信號，下位機(jī)電路處理信號，無線射頻通信傳輸，單片機(jī)運(yùn)算處理及程序控制實(shí)現(xiàn)被操作對象在三維空間中的任意運(yùn)動，最終實(shí)現(xiàn)虛擬裝配或虛擬現(xiàn)實(shí)控制等操作。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013](I)本實(shí)用新型中的3D無線鼠標(biāo)能夠脫離桌面載體，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中移動，以控制計(jì)算機(jī)三維桌面環(huán)境的鼠標(biāo)指針模擬出在球面坐標(biāo)系的各個(gè)方向移動，創(chuàng)新性的改動并優(yōu)化了鼠標(biāo)各按鍵的作用，從而更有效的實(shí)現(xiàn)了人機(jī)三維交互。其具有普通二維鼠標(biāo)所有功能。
[0014](2)本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)的殼體形態(tài)設(shè)計(jì)成纖長型(筆形)，跟日常生活隨處可見的筆的形態(tài)差不多，使用者可用握筆的姿勢手持該鼠標(biāo)，更加的人性化，更利于使用者在現(xiàn)實(shí)三維環(huán)境中控制鼠標(biāo)。
[0015](3)本實(shí)用新型中的3D無線鼠標(biāo)上的按鍵一、按鍵二和滾輪在設(shè)計(jì)中保留了原普通2D鼠標(biāo)的基本功能，按鍵與滾輪的位置安排也與原普通2D鼠標(biāo)的相似，這樣保留了大眾原來使用鼠標(biāo)的習(xí)慣，使用方便，更容易被大眾所接受。
[0016](4)本實(shí)用新型中按鍵一相當(dāng)于原普通2D鼠標(biāo)的左鍵，可進(jìn)行選定與拖動，按鍵二相當(dāng)于原普通2D鼠標(biāo)的右鍵，按鍵二還有特殊功能，它可以對虛擬三維空間中的任一虛擬物體進(jìn)行選定并在其原位置進(jìn)行點(diǎn)對稱運(yùn)動，若在虛擬三維操作系統(tǒng)中選定某一虛擬物體，長按按鍵二不松，使用者手持鼠標(biāo)在現(xiàn)實(shí)空間中滑動，此虛擬物體將在虛擬三維操作系統(tǒng)中以其幾何中心做各種翻轉(zhuǎn)作用，其區(qū)別于按鍵一只對所選定的虛擬物體進(jìn)行平行位移。
[0017](5)本實(shí)用新型中按鍵三具有特定功能，其具有復(fù)位鼠標(biāo)指針在三維桌面環(huán)境中位置的功能。這避免了由于三維空間傳感器特性，即使用者手持鼠標(biāo)做任意動作而導(dǎo)致可視界面鼠標(biāo)指針不穩(wěn)。當(dāng)使用者點(diǎn)擊按鍵三的那一瞬間，鼠標(biāo)指針將出現(xiàn)在可視化界面的某一定點(diǎn)處，并取其作為參照點(diǎn)，這避免了可能發(fā)生的鼠標(biāo)指針丟失在虛擬三維空間環(huán)境中并難以尋找的問題。參照點(diǎn)是視野的起點(diǎn)，參照點(diǎn)的選擇取決于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對它的設(shè)置。
[0018](6)對于本實(shí)用新型，我們設(shè)計(jì)出一種全息成像可操作系統(tǒng)，其內(nèi)部可產(chǎn)生二維操作界面，當(dāng)使用本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)選定該二維操作界面，本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)在此二維操作界面內(nèi)具有原普通2D鼠標(biāo)的全部功能。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)中按鍵三復(fù)位鼠標(biāo)指針到參照點(diǎn)的功能示意圖；[0021 ]圖3為本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖。
[0023]其中:
[0024]1、計(jì)算機(jī)，2、三維桌面環(huán)境，3、無線接收模塊，4、無線發(fā)射模塊，5、處理器芯片，6、三維空間傳感器，7、按鍵一，8、按鍵二，9、按鍵三，10、指示燈，11、滾輪，12、電源，13、殼體，14、電源開關(guān)，15、第一空腔，16、第二空腔。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0026]如圖1-2所示，一種適用于全息成像的3D無線鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)1、三維桌面環(huán)境2、無線接收模塊3、無線發(fā)射模塊4、處理器芯片5、三維空間傳感器6、按鍵一 7、按鍵二 8、按鍵三9、指示燈10、滾輪11和電源12。電源12為3D鼠標(biāo)供電，指示燈10指示鼠標(biāo)的工作狀態(tài)，其中三維空間傳感器6、按鍵一7、按鍵二8、按鍵三9和滾輪11作為輸入設(shè)備，將輸入的信息轉(zhuǎn)換成電信號傳輸?shù)教幚砥餍酒?中，處理器芯片5將處理后的電信號依次通過無線發(fā)射模塊4、無線接收模塊3傳輸?shù)接?jì)算機(jī)I中。本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)能夠脫離桌面載體，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中移動，以控制計(jì)算機(jī)三維桌面環(huán)境2中的鼠標(biāo)指針模擬出在球面坐標(biāo)系的各個(gè)方向移動。創(chuàng)新性的改動和優(yōu)化了鼠標(biāo)各按鍵的作用，從而更有效的實(shí)現(xiàn)了人機(jī)三維交互。其中按鍵一 7相當(dāng)于原普通2D鼠標(biāo)的左鍵，可進(jìn)行選定與拖動，按鍵二 8相當(dāng)于原普通2D鼠標(biāo)的右鍵，按鍵二 8還有特殊功能，它可以對虛擬三維空間中的任一虛擬物體進(jìn)行選定并在其原位置進(jìn)行點(diǎn)對稱運(yùn)動，若在虛擬三維操作系統(tǒng)中選定某一虛擬物體，長按按鍵二 8不松，使用者手持鼠標(biāo)在現(xiàn)實(shí)空間中滑動，此虛擬物體將在虛擬三維操作系統(tǒng)中以其幾何中心做各種翻轉(zhuǎn)作用，其區(qū)別于按鍵一7只對所選定的虛擬物體進(jìn)行平行位移。按鍵三9具有特定功能，其具有復(fù)位鼠標(biāo)指針在三維桌面環(huán)境2中位置的功能。這避免了由于三維空間傳感器特性，即使用者手持鼠標(biāo)做任意動作而導(dǎo)致可視界面鼠標(biāo)指針不穩(wěn)。當(dāng)使用者點(diǎn)擊按鍵三9的那一瞬間，鼠標(biāo)指針將出現(xiàn)在可視化界面的某一定點(diǎn)處，并取其作為參照點(diǎn)，這避免了可能發(fā)生的鼠標(biāo)指針丟失在虛擬三維空間環(huán)境2中并難以尋找的問題。參照點(diǎn)是視野的起點(diǎn)，參照點(diǎn)的選擇取決于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對它的設(shè)置。圖2為按鍵三復(fù)位鼠標(biāo)指針到三維桌面環(huán)境2中參照點(diǎn)的功能示意圖，黑圓點(diǎn)即為參照點(diǎn)。滾輪11的作用與原普通2D鼠標(biāo)相比不變。對于本實(shí)用新型，我們設(shè)計(jì)出一種全息成像可操作系統(tǒng)，其內(nèi)部可產(chǎn)生二維操作界面，當(dāng)使用本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)選定該二維操作界面，本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)在此二維操作界面內(nèi)具有原普通2D鼠標(biāo)的全部功能。
[0027]對于本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，該鼠標(biāo)的形狀為纖長型，和筆的形狀類似，使用者可以用握筆的姿勢手持該鼠標(biāo)，簡單方便。該鼠標(biāo)包括殼體13、按鍵一 7、按鍵二 8、按鍵三9、滾輪11、電源開關(guān)13、第一空腔14、第二空腔15，其中第一空腔15中放置有處理器芯片5、無線發(fā)射模塊4和電源12，第二空腔16放置有三維空間傳感器6，電源開關(guān)14設(shè)置在殼體13的尾部，按鍵一 7、滾輪11、按鍵二 8依次從左到右設(shè)置，和原普通2D鼠標(biāo)的設(shè)置相同，并且保留原普通2D鼠標(biāo)的基本功能，這樣保留了大眾原來使用鼠標(biāo)的習(xí)慣，使用方便，更容易被大眾所接受。按鍵三9設(shè)置在3D鼠標(biāo)的右側(cè)，這樣操作方便。本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)可以脫離桌面載體，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中移動，以控制計(jì)算機(jī)三維桌面環(huán)境2中的鼠標(biāo)指針模擬出在球面坐標(biāo)系的各個(gè)方向移動，并且創(chuàng)新性的改動并優(yōu)化了鼠標(biāo)各按鍵的作用，從而更有效的實(shí)現(xiàn)了人機(jī)三維交互。
[0028]以上所述的實(shí)施例僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于全息成像的3D鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，包括殼體、處理器、電源、工作狀態(tài)指示燈、無線發(fā)射模塊，以及按鍵一、按鍵二、按鍵三和滾輪，其特征在于，還包括三維空間傳感器，三維空間傳感器感應(yīng)鼠標(biāo)在三維空間中上下前后左右移動，將感測到的位移數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器以得到空間坐標(biāo)軌跡，經(jīng)過處理后由無線發(fā)射模塊發(fā)送，無線接收模塊接收控制計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)指針。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于全息成像的3D鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，其特征在于，所述的指示燈指示鼠標(biāo)的工作狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于全息成像的3D鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，其特征在于，所述的按鍵一、按鍵二和滾輪功能上分別相當(dāng)于原普通2D鼠標(biāo)的左鍵、右鍵和滾輪，按鍵三復(fù)位指針在三維桌面環(huán)境中位置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于全息成像的3D鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，其特征在于，所述的按鍵二還可以對虛擬三維空間中的任一虛擬物體進(jìn)行選定并在其原位置進(jìn)行點(diǎn)對稱運(yùn)動。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種適用于全息成像的3D鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，其特征在于，所述的殼體為纖長型。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種適用于全息成像的3D鼠標(biāo)及其系統(tǒng)，包括殼體、處理器芯片、電源、工作狀態(tài)指示燈、無線發(fā)射模塊、按鍵、滾輪和與三維空間傳感器。利用三維空間傳感器設(shè)計(jì)3D鼠標(biāo)，是通過傳感器采集位移信號，下位機(jī)電路處理信號，無線射頻通信傳輸，單片機(jī)運(yùn)算處理及程序控制實(shí)現(xiàn)被操作對象在三維空間中的任意運(yùn)動，最終實(shí)現(xiàn)虛擬裝配或虛擬現(xiàn)實(shí)控制等操作。我們將本實(shí)用新型的3D無線鼠標(biāo)的殼體設(shè)計(jì)成纖長型，易于手持，其能夠脫離桌面載體，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中移動，以控制計(jì)算機(jī)三維桌面環(huán)境的鼠標(biāo)指針模擬出在球面坐標(biāo)系的各個(gè)方向移動，創(chuàng)新性的改動和優(yōu)化了鼠標(biāo)各按鍵的作用，從而更有效的實(shí)現(xiàn)了人機(jī)三維交互。
【IPC分類】G06F3/0346
【公開號】CN205281417
【申請?zhí)枴緾N201521106508
【發(fā)明人】張鵬飛, 李亞, 張超, 沈剛, 蔣亞飛
【申請人】安徽師范大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月25日