專利名稱：用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及觸覺反饋，并且更具體地涉及用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在過去幾年中，所有類型的手持設(shè)備的使用都成指數(shù)增長。這些設(shè)備被用作便攜式組織器、電話、音樂播放器、以及游戲系統(tǒng)。多種現(xiàn)代手持設(shè)備現(xiàn)在都結(jié)合某種類型的觸覺反饋。隨著觸覺技術(shù)改進(jìn)，設(shè)備可以結(jié)合模仿紋理的觸覺反饋。因此，需要觸覺紋理引擎。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法。例如，在一個實(shí)施例中，用于紋理引擎的系統(tǒng)包括處理器，該處理器被配置成接收包括多個像素的顯示信號，確定包括紋理的觸覺效果，以及將與觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號傳送至與處理器通信的致動器，該致動器被配置成接收觸覺信號并且輸出觸覺效果。該說明性實(shí)施例被提及以不限制或限定本發(fā)明，而是提供幫助理解本發(fā)明的示例。說明性實(shí)施例在具體實(shí)施方式
中論述，其提供本發(fā)明的進(jìn)一步描述。由本發(fā)明的多種實(shí)施例提供的優(yōu)點(diǎn)可以通過檢查本說明書進(jìn)一步理解。


當(dāng)參考附圖閱讀以下具體實(shí)施方式
時，將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、 方面以及優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一-個實(shí)施例的用于紋理引擎的系統(tǒng)的框圖2是根據(jù)本發(fā)明的一-個實(shí)施例的用于紋理引擎的系統(tǒng)的圖示；
圖3a是根據(jù)本發(fā)明的-一個實(shí)施例的用于紋理引擎的系統(tǒng)的圖示；
圖3b是根據(jù)本發(fā)明的-一個實(shí)施例的用于紋理引擎的系統(tǒng)的圖示；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一-個實(shí)施例的用于紋理引擎的方法的流程圖
圖5a是根據(jù)本發(fā)明的-一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之-1勺圖示；
圖5b是根據(jù)本發(fā)明的-一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之-,另一圖示
圖5c是根據(jù)本發(fā)明的-一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之-,另一圖示
圖5d是根據(jù)本發(fā)明的-一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之-,另一圖示
圖5e是根據(jù)本發(fā)明的-一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之-,另一圖示
圖5f是根據(jù)本發(fā)明的-一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之-,另一圖示圖5g是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的另一圖示； 以及圖證是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的另一圖示。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例提供用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法。紋理引擎的說明性實(shí)施例本發(fā)明的一個說明性實(shí)施例包括消息發(fā)送設(shè)備，諸如移動電話。在說明性實(shí)施例中，消息發(fā)送設(shè)備包括裝配有Immersion公司的iTouct^ense⑧3000、TouchSense⑩4000、 或TouchSense 5000振動觸覺反饋系統(tǒng)(先前已知為Immersion公司的VibeTonz 振動觸覺反饋系統(tǒng))的三星觸摸電話(SCH-W420)。在其他實(shí)施例中，可以利用不同消息發(fā)送設(shè)備和觸覺反饋系統(tǒng)。說明性消息發(fā)送設(shè)備包括顯示器、揚(yáng)聲器、網(wǎng)絡(luò)接口、存儲器、以及與這些元件中的每個通信的處理器。說明性消息發(fā)送設(shè)備還包括觸摸敏感接口界面和致動器，兩者均與處理器通信。觸摸敏感界面被配置成感測用戶與消息發(fā)送設(shè)備的交互，并且致動器被配置成輸出觸覺效果。說明性消息發(fā)送設(shè)備可以進(jìn)一步包括操縱機(jī)構(gòu)(manipulandum)，該操縱機(jī)構(gòu)被配置成檢測用戶交互并且將與用戶交互相關(guān)聯(lián)的界面信號傳送至處理器。在說明性消息發(fā)送設(shè)備中，顯示器被配置成將圖形用戶界面顯示給用戶。圖形用戶界面可以包括虛擬對象，例如，圖標(biāo)、按鈕、或虛擬鍵盤。說明性消息發(fā)送設(shè)備進(jìn)一步包括觸摸敏感界面，諸如，觸摸屏，其被裝配在顯示器的頂部上。觸摸敏感界面允許用戶與在圖形用戶界面中顯示的虛擬對象交互。例如，在一個實(shí)施例中，圖形用戶界面可以包括虛擬鍵盤，并且在這樣的實(shí)施例中，觸摸敏感界面允許用戶觸摸虛擬鍵盤上的鍵，以輸入與鍵相關(guān)聯(lián)的字母數(shù)字字符。該功能可以被用于鍵入消息，或者另外與圖形用戶界面中的對象交互。在說明性消息發(fā)送設(shè)備中，處理器被配置成確定觸覺效果并且將與觸覺效果相對應(yīng)的觸覺信號傳送至被配置成輸出觸覺效果的致動器。在說明性消息發(fā)送設(shè)備中，該觸覺效果模仿用戶在觸摸敏感界面的表面上感覺到的紋理。所模仿的紋理可以與顯示器上示出的用戶界面相關(guān)聯(lián)。例如，顯示器可以示出包括巖石的形狀的圖標(biāo)。在這樣的實(shí)施例中，處理器可以確定被配置成模仿在觸摸敏感界面的表面上的巖石的紋理的觸覺效果。然后，處理器將觸覺信號傳送至被配置成輸出觸覺效果的致動器。當(dāng)致動器接收到觸覺信號時，其將以被配置成使觸摸敏感界面的表面接近巖石的紋理的頻率來輸出諸如振動的觸覺效果。在說明性實(shí)施例中，處理器可以實(shí)現(xiàn)觸覺映射(haptic map)，以確定觸覺效果。例如，在說明性實(shí)施例中，處理器可以接收包括多個像素的顯示信號，每個像素均與顏色相關(guān)聯(lián)。例如，在說明性實(shí)施例中，顯示信號中的每個像素都可以與紅、綠或藍(lán)顏色相關(guān)聯(lián)，并且其可以進(jìn)一步與用于每種顏色的強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)。在說明性實(shí)施例中，處理器將觸覺值分配給每種顏色，并且進(jìn)一步分配與每種顏色的強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)的觸覺強(qiáng)度。然后，處理器將包括觸覺值和觸覺強(qiáng)度的觸覺信號傳送至被配置成輸出觸覺效果的致動器。在說明性實(shí)施例中，處理器可以進(jìn)一步基于外部觸發(fā)來確定觸覺效果。例如，在說明性實(shí)施例中，處理器被配置成從被配置成檢測用戶交互的觸摸敏感界面接收界面信號。 然后，在說明性實(shí)施例中，處理器將至少部分地基于界面信號來確定觸覺效果。例如，處理器可以至少部分地基于界面信號來修改觸覺值或觸覺強(qiáng)度。在說明性實(shí)施例中，如果觸摸敏感界面檢測到高速或高壓用戶交互，則處理器將確定較高強(qiáng)度的觸覺效果。說明性消息發(fā)送設(shè)備可以輸出觸覺效果用于多種目的。例如，在一個實(shí)施例中，觸覺效果可以充當(dāng)處理器已經(jīng)接收到與用戶交互相關(guān)聯(lián)的界面信號的確認(rèn)。例如，圖形用戶界面可以包括按鈕，并且觸摸敏感界面可以檢測與按壓按鈕相關(guān)聯(lián)的用戶交互，并且將界面信號傳送至處理器。作為響應(yīng)，處理器可以確定觸覺效果，以確認(rèn)接收界面信號。在這樣的實(shí)施例中，觸覺效果可能使用戶感覺到在觸摸敏感界面的表面上的紋理。在說明性實(shí)施例中，處理器可以進(jìn)一步確定觸覺效果用于其它目的。例如，說明性消息發(fā)送設(shè)備可以輸出紋理，以警告用戶在顯示器的邊界上或者作為對諸如顯示器的表面上的圖標(biāo)的對象的標(biāo)識 (identification)。該說明性示例被給出，以給讀者介紹在此論述的一般主題。本發(fā)明不限于該示例。 以下部分描述了用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法的多種附加非限制性實(shí)施例和示例。用于紋理引擎的說明性系統(tǒng)現(xiàn)在參考附圖，其中，相同的數(shù)字貫穿多個附圖表示相同的元件，圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的用于紋理引擎的系統(tǒng)的框圖。如圖1所示，系統(tǒng)100包括消息發(fā)送設(shè)備102，諸如移動電話、便攜式數(shù)字助理(PDA)、便攜式多媒體播放器、便攜式計算機(jī)、便攜式游戲設(shè)備、或某種其他移動設(shè)備。在一些實(shí)施例中，消息發(fā)送設(shè)備102可以包括膝上型電腦、 寫字板、桌上型PC、或其他類似設(shè)備。在還有的其他實(shí)施例中，消息發(fā)送設(shè)備可以包括用于與PC或某種其他設(shè)備一起使用的外部監(jiān)視器。消息發(fā)送設(shè)備102包括與網(wǎng)絡(luò)接口 112通信的處理器110、觸摸敏感界面114、顯示器116、致動器118、揚(yáng)聲器120、以及存儲器122。處理器110被配置成執(zhí)行在存儲器122中存儲的計算機(jī)可執(zhí)行程序指令。例如， 處理器110可以執(zhí)行用于消息發(fā)送或用于生成觸覺反饋的一個或多個計算機(jī)程序。處理器110可以包括微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、一個或多個現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、或狀態(tài)機(jī)。處理器110可以進(jìn)一步包括可編程電子器件，諸如可編程邏輯控制器(PLC)、可編程中斷控制器(PIC)、可編程邏輯器件(PLD)、可編程只讀存儲器 (PROM)、電可編程只讀存儲器(EPR0M或EEPR0M)、或其他類似設(shè)備。存儲器122包括存儲指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)由處理器110執(zhí)行指令時，使處理器110執(zhí)行多個步驟，諸如在此描述的那些。計算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)施例可以包括但不限于電子、光學(xué)、磁性或其他儲存器或者能夠向處理器110提供計算機(jī)可讀指令的傳送設(shè)備。介質(zhì)的其他示例包括但不限于軟盤、CD-ROM、磁盤、存儲芯片、ROM、RAM、ASIC、配置的處理器、 所有光學(xué)介質(zhì)、所有磁帶或其他磁性介質(zhì)、或計算機(jī)處理器可以從其讀取的任何其他介質(zhì)。 另外，多種其他設(shè)備可以包括計算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如路由器、專用或公共網(wǎng)絡(luò)、或其他傳送設(shè)備。處理器110和描述的處理可以是一個或多個指令，并且可以遍及一個或多個結(jié)構(gòu)散布。處理器110與網(wǎng)絡(luò)接口 112通信。網(wǎng)絡(luò)接口 112可以包括一種或多種移動通信的方法，諸如紅外、無線電、Wi-Fi、或蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信。在其他變體中，網(wǎng)絡(luò)接口 112包括有線網(wǎng)絡(luò)接口，諸如以太網(wǎng)。消息發(fā)送設(shè)備102可以被配置成在諸如蜂窩網(wǎng)絡(luò)和/或互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上與其他設(shè)備(未示出)交換消息或虛擬消息對象。在設(shè)備之間交換的消息的實(shí)施例可以包括語音消息、文本消息、數(shù)據(jù)消息、或其他形式的數(shù)字消息。處理器110還與一個或多個觸摸敏感界面114通信。在一些實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以包括觸摸屏或觸摸板。例如，在一些實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以包括裝配在被配置成接收顯示信號并將圖像輸出至用戶的顯示器的頂部上的觸摸屏。在其他實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以包括光學(xué)傳感器或另一種類型的傳感器。在一個實(shí)施例中，觸摸敏感界面可以包括LED檢測器。例如，在一個實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以包括裝配在顯示器116的側(cè)面上的LED手指檢測器。在一些實(shí)施例中，處理器與單個觸摸敏感界面114 通信，在其他實(shí)施例中，處理器與多個觸摸敏感界面通信，例如，第一觸摸屏和第二觸摸屏。 觸摸敏感界面114被配置成檢測用戶交互，并且基于用戶交互將信號傳送至處理器110。在一些實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以被配置成檢測用戶交互的多個方面。例如，觸摸敏感界面114可以檢測用戶交互的速度和壓力，并且將該信息合并到界面信號中。在圖1中所示的實(shí)施例中，處理器110還與顯示器116通信。處理器110可以被配置成生成要在顯示器116上示出的用戶界面的圖形表示，然后將包括該圖形表示的顯示信號傳送至顯示器116。在其他實(shí)施例中，顯示器116被配置成從另一設(shè)備接收顯示信號。 例如，在一些實(shí)施例中，顯示器116可以包括外部顯示器，諸如計算機(jī)監(jiān)視器。顯示器116 被配置成接收顯示信號并且輸出與該顯示信號相關(guān)聯(lián)的圖像。在一些實(shí)施例中，顯示信號可以包括視頻圖形陣列(vga)、高清晰度多媒體接口(hdmi)、高級視頻圖形陣列(SVga)Jf 頻、二分量視頻(s-video)、或本領(lǐng)域中已知的其他類型的顯示信號。在一些實(shí)施例中，顯示器116包括平板屏幕顯示器，諸如液晶顯示器(LCD)或等離子體屏幕顯示器。在其他實(shí)施例中，顯示器116包括陰極射線管(CRT)或本領(lǐng)域中已知的其他類型的顯示器。在還有的其他實(shí)施例中，顯示器116可以包括觸摸敏感界面114，例如，顯示器116可以包括觸摸屏 IXD。在還有的其他實(shí)施例中，顯示器116可以包括柔性屏幕或柔性顯示器。例如，在一些實(shí)施例中，顯示器116可以包括裝配在其表面之下的觸覺基板。在這樣的實(shí)施例中，顯示器 116由柔性材料制成，并且響應(yīng)于從處理器110接收到的信號，觸覺基板彎曲，在顯示器116 的表面上形成橋、槽、或其他特征。在一些實(shí)施例中，觸覺基板可以包括等離子體致動器、壓電致動器、電活性聚合物、微機(jī)電系統(tǒng)、形狀記憶合金、充液或充氣單元的柵格。在一些實(shí)施例中，處理器110從觸摸敏感界面114接收同與在顯示器116上示出的圖形用戶界面的交互相關(guān)聯(lián)的信號。例如，在一個實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以包括觸摸屏，并且顯示器116上的圖形用戶界面可以包括虛擬鍵盤。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)用戶與覆蓋虛擬鍵盤的鍵之一的觸摸屏的一部分交互時，觸摸屏將與該用戶交互相對應(yīng)的界面信號發(fā)送至處理器110?；谠摻缑嫘盘枺幚砥?10將確定用戶按壓了虛擬鍵盤上的一個鍵。該功能性允許用戶與顯示器116上的其他圖標(biāo)和虛擬對象交互。例如，在一些實(shí)施例中，用戶可以輕觸觸摸屏，以移動虛擬球狀物或旋轉(zhuǎn)虛擬旋鈕。如圖1所示，處理器110還與致動系統(tǒng)通信，該致動系統(tǒng)包括一個或多個致動器 118、用于每個致動器的懸掛系統(tǒng)、以及用于每個致動器的電功率和控制布線。在一些實(shí)施例中，消息發(fā)送設(shè)備102包括多于一個致動系統(tǒng)。處理器110被配置成確定觸覺效果，并且將與該觸覺效果相對應(yīng)的觸覺信號傳送至致動器118。在一些實(shí)施例中，觸覺效果包括在顯示器116的表面、觸摸敏感界面114、或消息發(fā)送設(shè)備102的殼體上感受到的振動觸覺紋理。在一些實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括執(zhí)行一系列計算。在其他實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括訪問查找表。在還有的其他實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括查找表和算法的組合。在一些實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括觸覺映射。在這樣的實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括將顯示信號映射至致動器。例如，顯示信號可以包括多個像素，每個像素都與顏色相關(guān)聯(lián)。在這樣的實(shí)施例中，每個像素都可以與紅、綠、或藍(lán)顏色相關(guān)聯(lián)；每種顏色都可以進(jìn)一步與強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)，例如，強(qiáng)度1-8。在這樣的實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括將觸覺效果分配給每種顏色。在一些實(shí)施例中，觸覺效果可以包括操作的方向和強(qiáng)度，例如，在一個實(shí)施例中，觸覺信號可以被配置成使旋轉(zhuǎn)致動器以一半功率順時針方向旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，操作的強(qiáng)度可以與顏色的強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)。一旦處理器110確定觸覺效果，則它就傳送包括該觸覺效果的觸覺信號。在一些實(shí)施例中，處理器110可以將觸覺效果僅分配給顯示信號中的一些像素。例如，在這樣的實(shí)施例中，觸覺效果可以僅與顯示信號的一部分相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，處理器110可以利用觸覺映射來確定觸覺效果，并且然后將顯示信號輸出至顯示器116。在其他實(shí)施例中，處理器110可以使用觸覺映射來確定觸覺效果，并且然后不將顯示信號傳送至顯示器116。在這樣的實(shí)施例中，顯示器116可以保持黑暗或關(guān)閉，同時致動器118輸出觸覺效果。例如，在這樣的實(shí)施例中，處理器110可以從與消息發(fā)送設(shè)備102相關(guān)聯(lián)的數(shù)字相機(jī)接收顯示信號。在一些實(shí)施例中，為了保存電池電力， 用戶可以去禁用顯示器116。在這樣的實(shí)施例中，處理器可以利用觸覺映射來向用戶提供模仿顯示器的表面上的紋理的觸覺效果。該紋理可以用于當(dāng)相機(jī)聚焦或者當(dāng)某個其他事件發(fā)生時警告用戶。例如，處理器110可以使用面部識別軟件來確定模仿在顯示器116上的多個位置處的紋理的觸覺效果，其中，如果顯示器116被激活，則所述紋理將與臉部相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，處理器110可以至少部分地基于用戶交互或觸發(fā)來確定觸覺效果。在這樣的實(shí)施例中，處理器110從觸摸敏感界面114接收界面信號，并且至少部分地基于界面信號來確定觸覺效果。例如，在一些實(shí)施例中，處理器110可以基于由觸摸敏感界面 114檢測到的用戶交互的位置來確定觸覺效果。例如，在這樣的實(shí)施例中，處理器110可以確定模仿用戶在顯示器116上觸摸的虛擬對象的紋理的觸覺效果。在其他實(shí)施例中，處理器110可以至少部分地基于界面信號來確定觸覺效果的強(qiáng)度。例如，如果觸摸敏感界面114 檢測到高壓力用戶交互，則處理器110可以確定高強(qiáng)度觸覺效果。在另一實(shí)施例中，如果觸摸敏感界面114檢測到低壓力用戶交互，則處理器110可以確定低強(qiáng)度觸覺效果。在還有的其他實(shí)施例中，處理器110可以至少部分地基于用戶交互的速度來確定觸覺效果的強(qiáng)度。例如，在一個實(shí)施例中，當(dāng)觸摸敏感界面114檢測到低速度用戶交互時，處理器110可以確定低強(qiáng)度觸覺效果。在還有的其他實(shí)施例中，處理器110可以確定沒有觸覺效果，除非其從觸摸敏感界面114接收到與用戶交互相關(guān)聯(lián)的界面信號。一旦處理器110確定觸覺效果，則它就將與觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號傳送至致動器118。致動器118被配置成從處理器110接收觸覺信號，并且生成觸覺效果。致動器 118可以例如是壓電致動器、電動機(jī)、電磁致動器、音圈、形狀記憶合金、電活性聚合物、螺線管、偏心轉(zhuǎn)動慣量電動機(jī)(ERM)、或線性諧振致動器(LRA)。在一些實(shí)施例中，致動器118可以包括多個致動器，例如，ERM和LRA。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，由致動器118生成的觸覺效果被配置成模仿用戶在觸摸敏感界面114或顯示器116的表面上感覺到的紋理。該紋理可以與在顯示器116上示出的圖形用戶界面相關(guān)聯(lián)。例如，顯示器116可以示出包括巖石的形狀的圖標(biāo)。在這樣的實(shí)施例中，處理器110可以確定被配置成模仿在觸摸敏感界面114的表面上的巖石的紋理的觸覺效果。然后，處理器110將與觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號傳送至致動器118，其輸出觸覺效果。例如，當(dāng)致動器118接收到觸覺信號時，其可以以被配置成使觸摸敏感界面的表面包括巖石的紋理的頻率來輸出振動。在其他實(shí)施例中，致動器118可以被配置成以使顯示器116或觸摸敏感界面114的表面包括以下的紋理的頻率來輸出振動水、冰、皮革、沙子、 砂礫、雪、皮膚、毛皮、或某種其他表面。在一些實(shí)施例中，觸覺效果可以被輸出到消息發(fā)送設(shè)備102的不同部分上，例如，輸出到其殼體上。在一些實(shí)施例中，致動器118可以輸出被配置成同時輸出多種紋理的大量振動。例如，致動器118可以輸出被配置成使顯示器116 的表面包括沙子的紋理的振動。在這樣的實(shí)施例中，致動器118可以被配置成輸出附加振動，其被配置成使用戶感覺到沙子中的巖石的紋理。處理器110可以為多種原因來確定觸覺效果。例如，在一些實(shí)施例中，處理器110 可以輸出與在顯示器116上示出的對象的紋理相對應(yīng)的觸覺效果。在這樣的實(shí)施例中，顯示器可以示出多個對象，并且當(dāng)用戶將他/她的手指從對象移動到對象時，處理器可以確定不同觸覺效果，從而模仿用于每個對象的不同紋理。在一些實(shí)施例中，觸覺效果可以充當(dāng)處理器110已經(jīng)接收到與用戶交互相關(guān)聯(lián)的信號的確認(rèn)。例如，在一個實(shí)施例中，圖形用戶界面可以包括按鈕，并且觸摸敏感界面114可以檢測與按壓按鈕相關(guān)聯(lián)的用戶交互。當(dāng)觸摸敏感界面114將與用戶交互相關(guān)聯(lián)的界面信號傳送至處理器110時，處理器110可以確定觸覺效果，以確認(rèn)界面信號的接收。在這樣的實(shí)施例中，觸覺效果可以使用戶感覺到在觸摸敏感界面114的表面上的紋理。例如，處理器可以輸出模仿沙子的紋理的觸覺效果，以確認(rèn)處理器110已經(jīng)接收到用戶輸入。在其他實(shí)施例中，處理器可以確定不同紋理，例如，水、 冰、油、巖石或皮膚的紋理。在一些實(shí)施例中，觸覺效果可以用于不同目的，例如，警告用戶在顯示器116的邊界上，或者向用戶提供關(guān)于顯示器116上的圖像的觸覺信息。例如，在一些實(shí)施例中，顯示器116上的每個圖標(biāo)都可以包括不同紋理，并且當(dāng)用戶將他/她的手指從一個圖標(biāo)移動到另一圖標(biāo)時，處理器將確定模仿每個圖標(biāo)的紋理的觸覺效果。在進(jìn)一步實(shí)施例中，當(dāng)用戶的手指從與圖標(biāo)的接觸移動到與顯示器的背景的接觸時，處理器可以改變紋理，從而警告用戶他/她不再觸摸圖標(biāo)。如圖1所示，處理器110還與揚(yáng)聲器120通信。揚(yáng)聲器120被配置成從處理器110 接收音頻信號，并且將它們輸出至用戶。在一些實(shí)施例中，音頻信號可以與由致動器118輸出的觸覺效果或由顯示器116輸出的圖像相關(guān)聯(lián)。在其他實(shí)施例中，音頻信號可以不對應(yīng)于該觸覺效果或圖像。在一些實(shí)施例中，處理器110可以進(jìn)一步包括一個或多個傳感器，例如，GPS傳感器、成像傳感器、加速計、位置傳感器、旋轉(zhuǎn)速度傳感器、光傳感器、相機(jī)、麥克風(fēng)、或某種其他類型的傳感器。傳感器可以被配置成檢測加速度、傾斜度、慣性或位置的改變。例如，消息發(fā)送設(shè)備102可以包括被配置成測量消息發(fā)送設(shè)備的加速度的加速計。傳感器被配置成將傳感器信號傳送至處理器110。傳感器信號可以包括與消息發(fā)送設(shè)備102的位置、運(yùn)動、加速度、或“躍度 (jerk)”(即，加速度的導(dǎo)數(shù))相關(guān)聯(lián)的一個或多個參數(shù)。例如，在一個實(shí)施例中，傳感器可以生成并且傳送包括多個參數(shù)的傳感器信號，每個參數(shù)都與沿著或者關(guān)于測量的平移或旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，傳感器輸出處理器110被編程為解釋用于指示沿著一個或多個軸的運(yùn)動的電壓或電流。在一些實(shí)施例中，處理器110將接收傳感器信號并且確定其應(yīng)當(dāng)激活虛擬工作空間，并且將感測到的消息發(fā)送設(shè)備102在X、Y或Z方向上的運(yùn)動解釋為對應(yīng)于虛擬工作空間“內(nèi)”的虛擬運(yùn)動。然后，用戶可以在虛擬工作空間內(nèi)移動設(shè)備102，以通過在虛擬空間內(nèi)作手勢來選擇功能或文件。例如，通過在Z軸上移動消息發(fā)送設(shè)備102來選出虛擬工作空間內(nèi)的功能。在一些實(shí)施例中，用戶可以在虛擬工作空間內(nèi)使用手勢來修改由消息發(fā)送設(shè)備102輸出的觸覺效果。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的用于紋理引擎的系統(tǒng)的圖示。圖2包括消息發(fā)送設(shè)備200，諸如移動電話、PDA、便攜式媒體播放器、便攜式游戲設(shè)備、或移動計算機(jī)。消息發(fā)送設(shè)備200被配置成在諸如蜂窩網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收諸如語音郵件、文本消息、以及其他數(shù)據(jù)消息的信號。消息發(fā)送設(shè)備200可以包括無線網(wǎng)絡(luò)接口和/或有線網(wǎng)絡(luò)接口(圖2中未示出)。雖然設(shè)備200在圖2中被圖示為手持消息發(fā)送設(shè)備，但是其他實(shí)施例可以包括不同設(shè)備，諸如視頻游戲系統(tǒng)和/或個人計算機(jī)。如圖2所示，消息發(fā)送設(shè)備200包括殼體202和顯示器216。在一些實(shí)施例中，顯示器216可以包括IXD顯示器。在其他實(shí)施例中，顯示器216可以包括等離子體顯示器、或本領(lǐng)域中已知的其他類型的顯示器。顯示器216被配置成接收顯示信號并且輸出與該顯示信號相關(guān)聯(lián)的圖像。在一些實(shí)施例中，顯示信號可以包括視頻圖形陣列(vga)、高清晰度多媒體接口(hdmi)、高級視頻圖形陣列(svga)、視頻、二分量視頻(s-video)、或本領(lǐng)域中已知的其他類型的顯示信號。在圖2中所示的實(shí)施例中，顯示器216包括有紋理的球狀物 204。顯示器216進(jìn)一步包括紋理選擇圖標(biāo)206，其包括巖石、沙子和水的紋理。還參考圖2，消息發(fā)送設(shè)備200進(jìn)一步包括操縱機(jī)構(gòu)214。在圖2中所示的實(shí)施例中，操縱機(jī)構(gòu)214包括滾動球和按鈕。消息發(fā)送設(shè)備200還包括觸摸敏感界面218。在圖2 中所示的實(shí)施例中，觸摸敏感界面218包括位于顯示器216的頂部上的觸摸屏。在一些實(shí)施例中，顯示器216和觸摸屏可以包括單個集成組件，諸如觸摸屏顯示器。操縱機(jī)構(gòu)214和觸摸敏感界面218被配置成檢測用戶交互，并且將與用戶交互相對應(yīng)的界面信號傳送至處理器。在一些實(shí)施例中，用戶交互與在顯示器216上示出的圖形用戶界面相關(guān)聯(lián)。在這樣的實(shí)施例中，處理器接收界面信號，并且至少部分地基于該界面信號來操縱圖形用戶界面。例如，在圖2中所示的實(shí)施例中，用戶可以使用操縱機(jī)構(gòu)214或觸摸敏感界面218來選擇紋理選擇圖標(biāo)206中的一個。一旦用戶已經(jīng)選擇了用于有紋理的球狀物204的紋理，則其在屏幕上的外觀就可以改變?yōu)閷?yīng)于該紋理。例如，如果用戶選擇了沙子紋理圖標(biāo)，則處理器可以操縱顯示器，以給有紋理的球狀物204沙子表面的外觀，并且進(jìn)一步確定當(dāng)與有紋理的球狀物204交互時使用戶感覺到沙子紋理的觸覺效果。或者，在另一實(shí)施例中，如果用戶選擇巖石紋理圖標(biāo)，則處理器可以確定當(dāng)用戶與有紋理的球狀物 204交互時使用戶感覺到巖石紋理的觸覺效果。消息發(fā)送設(shè)備200進(jìn)一步包括被配置成接收觸覺信號并輸出觸覺效果的致動器 (圖2中未示出)。在一些實(shí)施例中，觸覺效果包括由消息發(fā)送設(shè)備200的用戶感覺到的振動觸覺紋理。處理器110被配置成確定觸覺效果，并且將與該觸覺效果相對應(yīng)的觸覺信號傳送至致動器。在一些實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括一系列計算，以確定觸覺效果。在其他實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括訪問查找表，以確定合適的觸覺效果。在還有的其他實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括使用查找表和算法的組合。一旦處理器110確定觸覺效果，則其將與該觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號傳送至致動器。致動器從處理器110接收觸覺信號，并且生成觸覺效果。用戶可以經(jīng)由顯示器216的表面或者通過消息發(fā)送設(shè)備200的某個其他部分(例如，經(jīng)由操縱機(jī)構(gòu)214或殼體20 來感覺觸覺效果。在一些實(shí)施例中， 當(dāng)用戶將他/她的手指在有紋理的球狀物204的表面之上移動時，處理器可以修改該觸覺效果，以模仿紋理的改變。用于紋理引擎的系統(tǒng)的說明圖3a是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的用于紋理引擎的系統(tǒng)的圖示。圖3a包括消息發(fā)送設(shè)備300，諸如移動電話、PDA、便攜式媒體播放器、便攜式游戲設(shè)備、或移動計算機(jī)。消息發(fā)送設(shè)備300被配置成在諸如蜂窩網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收包括消息的信號， 諸如語音郵件、文本消息的消息和其他數(shù)據(jù)消息。消息發(fā)送設(shè)備300可以包括無線網(wǎng)絡(luò)界面和/或有線網(wǎng)絡(luò)界面(圖3a中未示出)。雖然設(shè)備300在圖3a中被圖示為手持消息發(fā)送設(shè)備，但是其他實(shí)施例可以包括不同設(shè)備，諸如視頻游戲系統(tǒng)和/或個人計算機(jī)。如圖3a所示，消息發(fā)送設(shè)備300包括顯示器316。顯示器316被配置成接收顯示信號，并且至少部分地基于該顯示信號來輸出圖像。消息發(fā)送設(shè)備300進(jìn)一步包括處理器 (圖3a中未示出)，該處理器被配置成將顯示信號傳送至顯示器316。消息發(fā)送設(shè)備300進(jìn)一步包括裝配在顯示器316的頂部上的觸摸敏感界面314。觸摸敏感界面314被配置成檢測用戶交互，并且將與該用戶交互相對應(yīng)的界面信號傳送至處理器。顯示器316包括兩個圖標(biāo)302和304。當(dāng)用戶與圖標(biāo)302和304中的一個交互時，觸摸敏感界面314將檢測用戶交互，并且將相應(yīng)界面信號傳送至處理器?；谠摻缑嫘盘枺幚砥骺梢源_定用戶已經(jīng)打開了鏈接至圖標(biāo)之一的文件或者執(zhí)行了本領(lǐng)域中已知的某個其他動作。如圖3a中所示，圖標(biāo)302和304中的每個都包括紋理。在所示的實(shí)施例中，圖標(biāo) 302包括磚塊的紋理，并且圖標(biāo)304包括巖石的紋理。在其他實(shí)施例中，可以使用不同紋理， 例如，沙子、水、油、草、皮毛、皮膚、皮革、冰、木頭、或本領(lǐng)域中已知的某種其他紋理的紋理。 當(dāng)用戶同顯示器316與每個圖標(biāo)相關(guān)聯(lián)的部分交互時，如圖3a中手指306所示，處理器將確定被配置成模仿該圖標(biāo)的紋理的觸覺效果。然后，處理器將與該觸覺效果相關(guān)聯(lián)的信號輸出至被配置成輸出觸覺效果的致動器(圖3a中未示出)。例如，在圖3a中所示的實(shí)施例中，當(dāng)用戶同顯示器316與圖標(biāo)302相關(guān)聯(lián)的部分交互時，處理器將確定與磚塊的紋理相關(guān)聯(lián)的觸覺效果。該觸覺效果可以通過當(dāng)用戶的手指306跨過灰漿(mortar)移動時高功率脈沖介入(punctuate)的隨機(jī)信號來表征。在其他實(shí)施例中，其他觸覺效果將被用于模仿可以與在顯示器316上示出的圖像相對應(yīng)的不同紋理。圖北是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的用于紋理引擎的系統(tǒng)的圖示。在圖北中所示的實(shí)施例中，確定觸覺效果包括將顯示信號映射至致動器。圖北中所示的實(shí)施例包括顯示器350的放大部分。顯示器350被配置成從處理器接收顯示信號。顯示信號包括多個像素，每個像素均與顏色和該顏色的強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)。顯示器350接收該顯示信號，并且輸出與該顯示信號相關(guān)聯(lián)的圖像。在圖北中所示的實(shí)施例中，顯示器350的放大部分包括六個像素:351、352、353、354、355和356。每個像素都與顏色和在1-10的范圍內(nèi)的顏色的強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)。例如，像素355與綠顏色相關(guān)聯(lián)，并且顏色強(qiáng)度是10中的3。因此，顯示器350將在像素355的位置以強(qiáng)度3輸出綠顏色。在圖北中所示的實(shí)施例中，處理器將至少部分地基于顯示信號和從裝配在顯示器350(圖北中未示出)的頂部上的觸摸敏感界面接收到的界面信號來確定觸覺效果。例如，在圖北中所示的實(shí)施例中，處理器使用顯示信號來使觸覺效果與每個像素相關(guān)聯(lián)或者 “映射”觸覺效果與每個像素。例如，在圖北中所示的實(shí)施例中，處理器可以確定用于每種顏色的不同頻率觸覺效果。處理器可以進(jìn)一步使在每個像素處的觸覺效果的強(qiáng)度與在每個像素處的顏色的強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)。例如，處理器可以確定具有顏色強(qiáng)度8的像素還將具有觸覺強(qiáng)度8。當(dāng)處理器接收到與在顯示器的像素的頂部上的用戶交互相關(guān)聯(lián)的界面信號時，處理器將輸出與用戶正在交互的像素相關(guān)聯(lián)的觸覺信號。該觸覺效果被配置成使用戶感覺到在顯示器的表面上的紋理。例如，在圖北中所示的實(shí)施例中，處理器可以確定藍(lán)色像素與敲擊觸覺效果相關(guān)聯(lián)，紅色像素與脈沖振動相關(guān)聯(lián)，以及綠色像素與點(diǎn)擊觸覺效果相關(guān)。在這樣的實(shí)施例中， 當(dāng)觸摸敏感界面檢測到用戶的手指已經(jīng)在像素351上經(jīng)過時，處理器將確定具有強(qiáng)度1的敲擊。然后，當(dāng)用戶的手指在像素352上移動時，處理器將確定具有強(qiáng)度5的脈沖振動。并且，當(dāng)用戶的手指繼續(xù)在顯示器350上移動至像素353時，處理器可以確定具有強(qiáng)度3的點(diǎn)擊效果。當(dāng)用戶在顯示器350的表面上移動他/她的手指時，這些觸覺效果被配置成使用戶感覺到在顯示器350的表面上的紋理。在一些實(shí)施例中，處理器可以與多于一個致動器通信，并且每種顏色都可以與其自己的致動器相關(guān)聯(lián)。在其他實(shí)施例中，顏色、強(qiáng)度、以及觸覺效果的不同組合可以用于使用戶感覺到顯示器的表面上的紋理。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的用于紋理引擎的方法的流程圖，關(guān)于圖1中所示的設(shè)備對其進(jìn)行論述。如圖4中所示，當(dāng)處理器110接收到包括多個像素402的顯示信號時，方法400開始。顯示信號可以包括視頻圖形陣列(vga)、高清晰度多媒體接口(hdmi)、 高級視頻圖形陣列(svga)、視頻、二分量視頻(s-video)、或本領(lǐng)域中已知的其他類型的顯示信號。顯示信號可以包括圖形用戶界面或者消息發(fā)送設(shè)備將經(jīng)由顯示器116向用戶顯示的其他圖像。然后，觸摸敏感界面114將界面信號傳送至處理器110，其接收界面信號404。在一些實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以包括觸摸屏或者觸摸板。例如，在一些實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以包括裝配在被配置成接收顯示信號并將圖像輸出至用戶的顯示器的頂部上的觸摸屏。在其他實(shí)施例中，觸摸敏感界面可以包括按鈕、開關(guān)、滾輪、滾動球、或本領(lǐng)域中已知的某種其他類型的物理設(shè)備接口。在一些實(shí)施例中，處理器110與單個觸摸敏感界面114通信。在其他實(shí)施例中，處理器110與多個觸摸敏感界面114通信，例如，觸摸屏和滾動球。觸摸敏感界面114被配置成檢測用戶交互，并且至少部分地基于該用戶交互將信號傳送至處理器。在一些實(shí)施例中，觸摸敏感界面114可以被配置成檢測用戶交互的多個方面。例如，觸摸敏感界面114可以檢測用戶交互的速度和壓力，并且將該信息合并到界面信號中。接下來，處理器110確定包括紋理406的觸覺效果。該觸覺效果可以包括用戶可以通過觸摸敏感界面或操縱機(jī)構(gòu)的表面感覺到的振動。在一些實(shí)施例中，該振動可以使用戶感覺到在觸摸敏感界面的表面上的紋理。例如，皮革、雪、沙子、冰、皮膚、或某種其他表面的紋理。在一些實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括確定觸覺效果的一系列計算。在其他實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括訪問查找表以確定合適的觸覺效果。在還有的其他實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括查找表和算法的組合。在一些實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括觸覺映射。在這樣的實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括將顯示信號映射至致動器。例如，顯示信號可以包括多個像素，每個像素均與顏色相關(guān)聯(lián)。在這樣的實(shí)施例中，確定觸覺效果可以包括將觸覺效果分配給每種顏色。然后，處理器110將輸出包括該觸覺效果的觸覺信號。在一些實(shí)施例中，處理器110可以將觸覺效果僅分配給顯示信號中的一些像素。例如，在這樣的實(shí)施例中，觸覺效果可以僅與顯示信號的一部分相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，處理器110可以至少部分地基于用戶交互或觸發(fā)來確定觸覺效果。在這樣的實(shí)施例中，處理器110從觸摸敏感界面114接收界面信號，并且至少部分地基于該界面信號來確定觸覺效果。例如，在一些實(shí)施例中，處理器110可以基于從觸摸敏感界面114接收到的界面信號來確定不同強(qiáng)度的觸覺效果。例如，如果觸摸敏感界面114檢測到高壓力用戶交互，則處理器110可以確定高強(qiáng)度觸覺效果。在另一實(shí)施例中，如果觸摸敏感界面114檢測到低壓力用戶交互，則處理器110可以確定低強(qiáng)度觸覺效果。在還有的其他實(shí)施例中，當(dāng)觸摸敏感界面114檢測到低速度用戶交互時，處理器110可以確定低強(qiáng)度觸覺效果。而且，當(dāng)觸摸敏感界面114檢測到高速度用戶交互時，處理器110可以確定高強(qiáng)度觸覺效果。在還有的其他實(shí)施例中，處理器110可以確定沒有觸覺效果，除非其從觸摸敏感界面114接收到包括用戶交互的界面信號。最后，處理器110將與觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號發(fā)送至致動器118，其被配置成接收觸覺信號并且輸出觸覺效果408。致動器118被配置成從處理器110接收觸覺信號，并且生成觸覺效果。致動器118可以是例如壓電致動器、電動機(jī)、電磁致動器、音圈、線性諧振致動器、形狀記憶合金、電活性聚合物、螺線管、偏心轉(zhuǎn)動慣量電動機(jī)(ERM)、或線性諧振致動器(LRA)。圖fe是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的圖示。圖fe 中所示的實(shí)施例包括磚塊。磚塊的紋理通過具有來自磚塊的粗糙不規(guī)則紋理、介入來自灰漿的砂質(zhì)凹部感覺來表征。在用戶的手指移動的同時，用于紋理引擎的系統(tǒng)可以通過用介質(zhì)達(dá)到高最大方差的隨機(jī)信號驅(qū)動諸如LRA、LPA或FPA的致動器來生成磚塊的粗糙不規(guī)則紋理。在一些實(shí)施例中，該方差可以被調(diào)節(jié)用于不同粗糙度。在一些實(shí)施例中，從磚塊到灰漿的過渡可以通過由ERM創(chuàng)建的高持續(xù)時間彈出(high duration pop)來提供。另外，如果灰漿足夠厚，則可以通過用具有比用于驅(qū)動輸出磚塊的紋理的致動器更高的方差的較低幅度信號驅(qū)動致動器來提供精細(xì)紋理。圖恥是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的圖示。圖恥中所示的實(shí)施例包括巖石。巖石的紋理通過當(dāng)用戶從巖石移動到巖石時過渡(transition) 介入的光滑表面來表征。為了輸出巖石的紋理，諸如FPA的致動器被用于創(chuàng)建低摩擦的斑片。各個巖石可以通過所顯示的圖像的非虛擬邊緣圖來提供，并且當(dāng)觸摸敏感界面檢測到用戶的運(yùn)動時，將高幅度觸覺信號輸出至致動器，諸如LPA或ERM。例如，無論何時觸摸敏感界面檢測到用戶的手指正從巖石過渡到巖石，都輸出觸覺效果。圖5c是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的圖示。圖5c 中所示的實(shí)施例包括沙子或沙紙。沙子通過粗糙有砂礫的感覺以及在用戶的手指前建立一堆沙粒的感覺來表征。為了輸出沙子的粗糙有砂礫的紋理，在用戶的手指移動的同時，諸如 LRA, LPA或FPA的致動器通過具有高最大方差的隨機(jī)信號被驅(qū)動。在一些實(shí)施例中，處理器可以調(diào)節(jié)信號的方差，以創(chuàng)建不同程度的粗糙度。為了創(chuàng)建沙子堆積的感覺，可以使用諸如FPA的致動器。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)用戶跨過觸摸屏移動他們的手指時，處理器將用信號來驅(qū)動致動器，該信號以低強(qiáng)度開始并且隨著用戶在一個方向上移動他/她的手指逐步加強(qiáng)。在另一實(shí)施例中，圖5c中所示的紋理可以包括沙紙。沙紙通過具有粗糙有砂礫的感覺來表征。為了創(chuàng)建粗糙有砂礫的感覺，處理器用具有高最大方差的隨機(jī)信號來驅(qū)動致動器，諸如LRA、LPA或FPA。在一些實(shí)施例中，僅當(dāng)用戶的手指正跨過觸摸敏感界面的表面移動時，才輸出該信號。在一些實(shí)施例中，處理器可以調(diào)節(jié)信號的方差，以改變粗糙度的等級。圖5d是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的圖示。在圖 5c中所示的實(shí)施例中，紋理包括草的紋理。草通過幾乎使用戶的手指覺得癢的周期性輕感覺(periodic light sensation)來表征。為了創(chuàng)建草的感覺，處理器可以用被配置成創(chuàng)建通過多塊草地覆蓋的低摩擦的斑片的信號來驅(qū)動諸如FPA的致動器。在一些實(shí)施例中，當(dāng)用戶界面檢測到用戶交互時，處理器可以通過具有所顯示的圖像的非虛擬邊緣圖并且將低幅度信號輸出至諸如LPA或ERM的致動器來提供各個草葉。圖^是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的圖示。在圖k中所示的實(shí)施例中，紋理包括織物的紋理。織物通過輕平滑感(light smooth sensation)來表征。為了創(chuàng)建織物的紋理的感覺，當(dāng)用戶的手指跨過觸摸敏感界面的表面移動時，處理器可以用低幅度高頻信號來驅(qū)動諸如LPA或LRA的致動器。圖5f是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的圖示。在圖 5f中所示的實(shí)施例中，紋理包括水或糖蜜的紋理。水通過幾乎沒有感覺來表征。然而，擾亂的水可以濺射到周圍并且撞擊用戶的手指。為了模仿水的紋理，處理器可以驅(qū)動諸如FPA 的致動器以減少在觸摸傳感器界面的表面上的摩擦。為了模仿水濺射，處理器可以僅當(dāng)用戶正觸摸屏幕時才輸出觸覺信號。為了模仿諸如糖蜜或油的更粘的流體的紋理，當(dāng)用戶的手指跨過觸摸敏感界面的表面移動時，處理器可以用被配置成增加用戶的手指上的摩擦的信號來驅(qū)動致動器。圖5g是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的圖示。在圖 5g中所示的實(shí)施例中，紋理包括皮革的紋理。皮革通過包括皮革的表面的凸起和凹部的整體光滑感覺來表征。為了創(chuàng)建皮革的紋理的感覺，處理器可以用被配置成當(dāng)用戶的手指跨過觸摸敏感界面的表面移動時輸出減小摩擦的觸覺效果的信號來驅(qū)動諸如FPA的致動器。 處理器可以通過在觸摸敏感界面檢測到用戶的手指正在移動時用非常短的低幅度觸覺信號驅(qū)動致動器來輸出裂紋和凸起。圖5g是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的紋理引擎可以生成的紋理之一的圖示。在圖 5e中所示的實(shí)施例中，紋理包括木頭的紋理。木頭可以通過當(dāng)用戶從木板(board)移動到木板時通過尖銳過渡(sharp transition)介入的不規(guī)則崎嶇不平紋理來表征。為了創(chuàng)建不規(guī)則崎嶇不平紋理，處理器可以用所顯示的圖像的非虛擬邊緣圖來驅(qū)動諸如LRA、LPA、或 FPA的致動器，并且當(dāng)用戶的手指正在移動時多次用非常短的低幅度信號來驅(qū)動致動器。為了輸出從厚木板到厚木板的過渡，處理器可以輸出被配置成使致動器生成高幅度短持續(xù)時間彈出的觸覺信號。在其他實(shí)施例中，可以輸出與不同紋理相關(guān)聯(lián)的觸覺效果。例如，在一個實(shí)施例中，處理器可以傳送被配置成使致動器輸出被配置成使用戶感覺到與冰的紋理相關(guān)聯(lián)的紋理的觸覺效果的觸覺信號。冰通過低摩擦來表征，在一些實(shí)施例中，冰具有完全光滑的紋理。在其他實(shí)施例中，冰包括精細(xì)低幅度砂質(zhì)紋理。為了創(chuàng)建冰的紋理，處理器可以確定被配置成使致動器在用戶跨過觸摸敏感界面的表面移動時盡可能多地減少摩擦的觸覺信號。 在另一實(shí)施例中，處理器可以用被配置成在用戶移動他們的手指的同時輸出低幅度效果的觸覺信號來驅(qū)動諸如LPA或LRA的致動器。這些低幅度效果可以與冰的表面上的不完美性或粗砂(grit)相關(guān)聯(lián)。在另一實(shí)施例中，處理器可以用被配置成使致動器輸出接近蜥蜴皮膚的紋理的觸覺效果的信號來驅(qū)動致動器。蜥蜴皮膚通過由從皮膚上的凸起到凸起的過渡介入的整體光滑感覺來表征。為了實(shí)現(xiàn)包括蜥蜴皮膚的紋理的觸覺效果，處理器可以用被配置成使致動器創(chuàng)建在觸摸敏感界面上的低摩擦的斑片的觸覺信號來驅(qū)動致動器。當(dāng)觸摸敏感界面檢測到用戶的手指正跨過其表面移動時，處理器可以通過定期性地輸出高幅度觸覺信號在皮膚的表面上提供裂紋。這些高幅度信號可能接近皮膚的表面中的裂紋。在又一實(shí)施例中，處理器可以用被配置成使致動器輸出接近皮毛的紋理的觸覺效果的信號來驅(qū)動致動器。皮毛通過觸摸起來非常柔軟的定期性光感覺來表征。為了實(shí)現(xiàn)包括皮毛的紋理的觸覺效果，處理器可以用被配置成使致動器輸出被配置成減少用戶在觸摸敏感界面的表面上感覺到的摩擦的觸覺效果的觸覺信號來驅(qū)動致動器。當(dāng)觸摸敏感界面檢測到用戶的運(yùn)動時，處理器可以進(jìn)一步提供輸出低幅度脈沖觸覺信號的各個毛發(fā)。在又一實(shí)施例中，處理器可以用被配置成使致動器輸出接近金屬的紋理的觸覺效果的信號來驅(qū)動致動器。金屬通過光滑低摩擦表面來表征，在一些實(shí)施例中，其包括光粗砂 (light grit)。為了實(shí)現(xiàn)包括金屬的紋理的觸覺效果，處理器可以用被配置成降低用戶在觸摸敏感界面的表面上感覺到的摩擦的信號來驅(qū)動致動器。在一些實(shí)施例中，處理器可以通過當(dāng)觸摸敏感界面檢測到用戶正在其表面上移動時輸出短暫的高幅度觸覺信號來提供各個凸起。這些短暫的高幅度信號可以接近金屬的表面上的粗砂。在還有的其他實(shí)施例中，處理器可以用被配置成使致動器輸出接近另一感覺(例如，熱)的觸覺效果的信號來驅(qū)動致動器。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)用戶觸摸與熱相關(guān)聯(lián)的顯示器的元件時，處理器可以輸出被配置成使致動器輸出高頻搖動效果的觸覺信號。用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)存在用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法的多種優(yōu)點(diǎn)。例如，紋理引擎的系統(tǒng)和方法將先前未使用的觸覺效果添加至移動設(shè)備。該新效果為用戶提供用于從移動設(shè)備接收信息的新途徑，而用戶不必須注視移動設(shè)備的顯示器。例如，紋理引擎的系統(tǒng)和方法可以允許用戶將不同紋理分配給不同圖標(biāo)、按鈕、或他們的顯示器的其他組件。因此，用戶能夠在不必須注視該圖標(biāo)的情況下確定他們正在觸摸哪個圖標(biāo)。這可以增加設(shè)備的可用性，并且可以使設(shè)備對視覺受損更加有用。而且，因?yàn)橛糜诩y理引擎的系統(tǒng)和方法向用戶提供了更多信息，而不使用戶從其他任務(wù)分心，所以其將減少用戶錯誤。例如，如果用戶利用用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法，則用戶將不太可能擊中錯誤圖標(biāo)或者按壓錯誤按鍵。該功能性可以用于增加用戶滿意度并且增加對合并用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法的技術(shù)的采用率?？傮w考慮在此的“適于”或“配置成”的使用意味著不阻止適于或被配置成執(zhí)行附加任務(wù)或步驟的開放式和包含語言。另外，“基于”的使用意味著開放式和包含，這是因?yàn)椤盎凇币粋€或多個記載的條件或值的處理、步驟、計算或其他動作實(shí)際上可以基于超過所記載的那些的附加條件或值。在此包括的標(biāo)題、列表和編號僅用于更容易地解釋，并且不意味著是限制性的。根據(jù)本主題的多個方面的實(shí)施例可以在數(shù)字電子電路中、在計算機(jī)硬件、固件、軟件中或者在前述結(jié)合中實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施例中，計算機(jī)可以包括一個或多個處理器。處理器包括或能夠?qū)τ嬎銠C(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)行訪問，計算機(jī)可讀介質(zhì)諸如耦合至處理器的隨機(jī)存取存儲器(RAM)。處理器執(zhí)行在存儲器中存儲的計算機(jī)可執(zhí)行程序指令，諸如執(zhí)行包括傳感器采樣例程、觸覺效果選擇例程、以及產(chǎn)生信號以生成上述所選擇的觸覺效果的合適程序設(shè)計的一個或多個計算機(jī)程序。
這樣的處理器可以包括微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、以及狀態(tài)機(jī)。這樣的處理器可以進(jìn)一步包括可編程電子器件，諸如PLC、可編程中斷控制器(PIC)、可編程邏輯器件(PLD)、可編程只讀存儲器(PR0M)、電可編程只讀存儲器(EPR0M或EEPR0M)、或其他類似設(shè)備。這樣的處理器可以包括或可以與可以存儲指令的介質(zhì)(例如，有形計算機(jī)可讀介質(zhì))通信，當(dāng)由處理器執(zhí)行指令時，可以使處理器執(zhí)行如由處理器執(zhí)行或輔助的在此所述的步驟。計算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)施例可以包括但不限于能夠向諸如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的處理器的處理器提供計算機(jī)可讀指令的所有電子、光學(xué)、磁性或其他存儲設(shè)備。介質(zhì)的其他示例包括但不限于軟盤、CD-ROM、磁盤、存儲器芯片、R0M、RAM、ASIC、配置的處理器、所有光學(xué)介質(zhì)、所有磁帶或其他磁性介質(zhì)、或計算機(jī)處理器可以從其讀取的任何其他介質(zhì)。而且，多種其他設(shè)備可以包括計算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如路由器、專用或公共網(wǎng)絡(luò)、或其他傳輸設(shè)備。處理器和描述的處理可以是一個或多個指令，并且可以通過一個或多個指令來散布。處理器可以包括用于執(zhí)行在此所述的一種或多種方法(或方法的多個部分)的代碼。雖然已經(jīng)關(guān)于其特定實(shí)施例詳細(xì)地描述了本主題，但是將理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在獲得前述理解時可以容易地產(chǎn)生對這樣的實(shí)施例的替換、變化以及等同物。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本公開被呈現(xiàn)用于舉例而不是限制的目的，并且不排除對本主題的這樣的修改、變化和 /或添加的包含，這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將很容易是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器被配置成接收包括多個像素的顯示信號；確定包括紋理的觸覺效果；以及傳送與所述觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號；致動器，所述致動器與所述處理器通信，所述致動器被配置成接收所述觸覺信號并且輸出所述觸覺效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述紋理是振動觸覺效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述紋理包括以下紋理沙子、蜥蜴皮膚或磚塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述致動器包括以下之一偏心轉(zhuǎn)動慣量電動機(jī)、線性諧振致動器、形狀記憶合金、電活性聚合物或壓電致動器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述觸覺效果至少部分地基于所述顯示信號來確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述多個像素中的每個與顏色相關(guān)聯(lián)，并且其中，確定所述觸覺效果包括將觸覺值分配給所述顏色。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，確定所述觸覺效果包括將觸覺值僅分配給所述多個像素中的一些。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，每種顏色包括強(qiáng)度，并且確定所述觸覺效果進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所述觸覺值以對應(yīng)于所述強(qiáng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述處理器通信的顯示器，所述顯示器被配置成接收所述顯示信號并且輸出圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述紋理被輸出到所述顯示器的表面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述致動器耦合至所述顯示器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括殼體，所述殼體被配置成包圍所述致動器和所述處理器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述殼體包括移動設(shè)備殼體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述致動器耦合至所述殼體。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括觸摸敏感界面，觸摸敏感界面被配置成檢測用戶交互，并且至少部分地基于所述用戶交互將傳感器信號傳送至所述處理器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器被進(jìn)一步配置成至少部分地基于所述傳感器信號來確定所述觸覺效果。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述觸摸敏感界面被配置成檢測所述用戶交互的速度，并且其中，確定所述觸覺效果包括調(diào)節(jié)所述觸覺效果以與所述用戶交互的所述速度對應(yīng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述觸摸敏感界面被配置成檢測所述用戶交互的壓力，并且其中，確定所述觸覺效果包括調(diào)節(jié)所述觸覺效果的強(qiáng)度以與所述用戶交互的所述壓力對應(yīng)。
19.一種用于輸出觸覺效果的方法，包括接收包括多個像素的顯示信號；確定包括紋理的觸覺效果；以及將與所述觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號傳送至致動器，所述致動器被配置成接收所述觸覺信號并且輸出所述觸覺效果。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述觸覺效果至少部分地基于所述顯示信號來確定。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述多個像素中的每個與顏色相關(guān)聯(lián)，并且其中，確定所述觸覺效果包括將觸覺值分配給每種顏色。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，每種顏色包括強(qiáng)度，并且確定所述觸覺效果進(jìn)一步包括使所述觸覺值與所述強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括從觸摸敏感界面接收界面信號，并且其中，所述觸覺效果至少部分地基于所述界面信號來確定。
24.一種系統(tǒng)，包括觸摸敏感界面，所述觸摸敏感界面被配置成檢測用戶交互并且傳送與所述用戶交互相對應(yīng)的信號，所述觸摸敏感界面被配置成檢測所述用戶交互的所述速度和壓力；處理器，所述處理器與所述觸摸敏感界面通信，所述處理器被配置成接收包括多個像素的顯示信號，其中，每個像素包括顏色和強(qiáng)度；至少部分地基于每個像素的所述顏色和強(qiáng)度以及所述用戶交互的所述速度和壓力來確定觸覺效果；以及傳送與所述觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號；致動器，所述致動器與所述處理器通信，所述致動器被配置成接收所述觸覺信號并且輸出所述觸覺效果。
全文摘要
公開了用于紋理引擎的系統(tǒng)和方法。例如，一種公開的系統(tǒng)包括處理器，該處理器被配置成接收包括多個像素的顯示信號，確定包括紋理的觸覺效果，以及將與該觸覺效果相關(guān)聯(lián)的觸覺信號傳送至與處理器通信的致動器；致動器，該致動器被配置成接收觸覺信號并輸出觸覺效果。
文檔編號G06F3/01GK102349038SQ201080011743
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者丹尼·A·格蘭特, 君·曼扭爾·克魯斯-赫南德斯 申請人:伊梅森公司