一種適用于全息成像的3d鼠標及其系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鼠標及其系統(tǒng)，特別是涉及一種適用于全息成像的3D無線鼠標及其系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]鼠標作為電腦的一個基本部件，扮演著重要角色。現(xiàn)今的3D鼠標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)今的鼠標在空間進行前后運動未能有真實效果O
[0003]隨著科技的進步和市場的需求，鼠標也經(jīng)歷著快速的發(fā)展。傳統(tǒng)的鼠標無論是有線鼠標還是無線鼠標，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，計算機輔助設計中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。此時，3D無線鼠標的概念應運而生。
[0004]由全息技術與3D技術相結合發(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)，加之各種傳感技術的成就，尤其是基于力矩和力的加速度傳感器，使3D鼠標的出現(xiàn)成為可能。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種適用于全息成像的3D無線鼠標及其系統(tǒng)。本實用新型所采用的技術方案是:
[0006]一種適用于全息成像的3D鼠標及其系統(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鼠標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算機鼠標指針。
[0007 ]所述的指示燈指示鼠標的工作狀態(tài)。
[0008]所述的按鍵一、按鍵二和滾輪功能上分別相當于原普通2D鼠標的左鍵、右鍵和滾輪，按鍵三復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行選定并在其原位置進行點對稱運動。
[0010]所述的殼體為纖長型。
[0011]利用三維空間傳感器設計此類3D鼠標，通過傳感器采集位移信號，下位機電路處理信號，無線射頻通信傳輸，單片機運算處理及程序控制實現(xiàn)被操作對象在三維空間中的任意運動，最終實現(xiàn)虛擬裝配或虛擬現(xiàn)實控制等操作。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0013](I)本實用新型中的3D無線鼠標能夠脫離桌面載體，在現(xiàn)實環(huán)境中移動，以控制計算機三維桌面環(huán)境的鼠標指針模擬出在球面坐標系的各個方向移動，創(chuàng)新性的改動并優(yōu)化了鼠標各按鍵的作用，從而更有效的實現(xiàn)了人機三維交互。其具有普通二維鼠標所有功能。
[0014](2)本實用新型的3D無線鼠標的殼體形態(tài)設計成纖長型(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，更加的人性化，更利于使用者在現(xiàn)實三維環(huán)境中控制鼠標。
[0015](3)本實用新型中的3D無線鼠標上的按鍵一、按鍵二和滾輪在設計中保留了原普通2D鼠標的基本功能，按鍵與滾輪的位置安排也與原普通2D鼠標的相似，這樣保留了大眾原來使用鼠標的習慣，使用方便，更容易被大眾所接受。
[0016](4)本實用新型中按鍵一相當于原普通2D鼠標的左鍵，可進行選定與拖動，按鍵二相當于原普通2D鼠標的右鍵，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行選定并在其原位置進行點對稱運動，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，使用者手持鼠標在現(xiàn)實空間中滑動，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作用，其區(qū)別于按鍵一只對所選定的虛擬物體進行平行位移。
[0017](5)本實用新型中按鍵三具有特定功能，其具有復位鼠標指針在三維桌面環(huán)境中位置的功能。這避免了由于三維空間傳感器特性，即使用者手持鼠標做任意動作而導致可視界面鼠標指針不穩(wěn)。當使用者點擊按鍵三的那一瞬間，鼠標指針將出現(xiàn)在可視化界面的某一定點處，并取其作為參照點，這避免了可能發(fā)生的鼠標指針丟失在虛擬三維空間環(huán)境中并難以尋找的問題。參照點是視野的起點，參照點的選擇取決于計算機系統(tǒng)對它的設置。
[0018](6)對于本實用新型，我們設計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，當使用本實用新型的3D無線鼠標選定該二維操作界面，本實用新型的3D無線鼠標在此二維操作界面內(nèi)具有原普通2D鼠標的全部功能。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的3D無線鼠標系統(tǒng)結構框圖；
[0020]圖2為本實用新型的3D無線鼠標中按鍵三復位鼠標指針到參照點的功能示意圖；[0021 ]圖3為本實用新型的3D無線鼠標結構示意圖的主視圖；
[0022]圖4為本實用新型的3D無線鼠標結構示意圖的俯視圖。
[0023]其中:
[0024]1、計算機，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，15、第一空腔，16、第二空腔。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0026]如圖1-2所示，一種適用于全息成像的3D無線鼠標及其系統(tǒng)，包括計算機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鼠標供電，指示燈10指示鼠標的工作狀態(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作為輸入設備，將輸入的信息轉換成電信號傳輸?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)接嬎銠CI中。本實用新型的3D無線鼠標能夠脫離桌面載體，在現(xiàn)實環(huán)境中移動，以控制計算機三維桌面環(huán)境2中的鼠標指針模擬出在球面坐標系的各個方向移動。創(chuàng)新性的改動和優(yōu)化了鼠標各按鍵的作用，從而更有效的實現(xiàn)了人機三維交互。其中按鍵一 7相當于原普通2D鼠標的左鍵，可進行選定與拖動，按鍵二 8相當于原普通2D鼠標的右鍵，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行選定并在其原位置進行點對稱運動，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，使用者手持鼠標在現(xiàn)實空間中滑動，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作用，其區(qū)別于按鍵一7只對所選定的虛擬物體進行平行位移。按鍵三9具有特定功能，其具有復位鼠標指針在三維桌面環(huán)境2中位置的功能。這避免了由于三維空間傳感器特性，即使用者手持鼠標做任意動作而導致可視界面鼠標指針不穩(wěn)。當使用者點擊按鍵三9的那一瞬間，鼠標指針將出現(xiàn)在可視化界面的某一定點處，并取其作為參照點，這避免了可能發(fā)生的鼠標指針丟失在虛擬三維空間環(huán)境2中并難以尋找的問題。參照點是視野的起點，參照點的選擇取決于計算機系統(tǒng)對它的設置。圖2為按鍵三復位鼠標指針到三維桌面環(huán)境2中參照點的功能示意圖，黑圓點即為參照點。滾輪11的作用與原普通2D鼠標相比不變。對于本實用新型，我們設計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，當使用本實用新型的3D無線鼠標選定該二維操作界面，本實用新型的3D無線鼠標在此二維操作界面內(nèi)具有原普通2D鼠標的全部功能。
[0027]對于本實用新型的3D無線鼠標的結構如圖3所示，該鼠標的形狀為纖長型，和筆的形狀類似，使用者可以用握筆的姿勢手持該鼠標，簡單方便。該鼠標包括殼體13、按鍵一 7、按鍵二 8、按鍵三9、滾輪11、電源開關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14設置在殼體13的尾部，按鍵一 7、滾輪11、按鍵二 8依次從左到右設置，和原普通2D鼠標的設置相同，并且保留原普通2D鼠標的基本功能，這樣保留了大眾原來使用鼠標的習慣，使用方便，更容易被大眾所接受。按鍵三9設置在3D鼠標的右側，這樣操作方便。本實用新型的3D無線鼠標可以脫離桌面載體，在現(xiàn)實環(huán)境中移動，以控制計算機三維桌面環(huán)境2中的鼠標指針模擬出在球面坐標系的各個方向移動，并且創(chuàng)新性的改動并優(yōu)化了鼠標各按鍵的作用，從而更有效的實現(xiàn)了人機三維交互。
[0028]以上所述的實施例僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種適用于全息成像的3D鼠標及其系統(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鼠標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算機鼠標指針。2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于全息成像的3D鼠標及其系統(tǒng)，其特征在于，所述的指示燈指示鼠標的工作狀態(tài)。3.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于全息成像的3D鼠標及其系統(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于原普通2D鼠標的左鍵、右鍵和滾輪，按鍵三復位指針在三維桌面環(huán)境中位置。4.根據(jù)權利要求3所述的一種適用于全息成像的3D鼠標及其系統(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行選定并在其原位置進行點對稱運動。5.根據(jù)權利要求1-4任意一項所述的一種適用于全息成像的3D鼠標及其系統(tǒng)，其特征在于，所述的殼體為纖長型。
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于全息成像的3D鼠標及其系統(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計3D鼠標，是通過傳感器采集位移信號，下位機電路處理信號，無線射頻通信傳輸，單片機運算處理及程序控制實現(xiàn)被操作對象在三維空間中的任意運動，最終實現(xiàn)虛擬裝配或虛擬現(xiàn)實控制等操作。我們將本實用新型的3D無線鼠標的殼體設計成纖長型，易于手持，其能夠脫離桌面載體，在現(xiàn)實環(huán)境中移動，以控制計算機三維桌面環(huán)境的鼠標指針模擬出在球面坐標系的各個方向移動，創(chuàng)新性的改動和優(yōu)化了鼠標各按鍵的作用，從而更有效的實現(xiàn)了人機三維交互。
【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
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月25日