三维输入装置、头戴式装置及三维输入方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种三维输入装置，包括：虚拟键盘提供模块，用于提供虚拟键盘及其位置信息；视觉特征捕捉模块，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据视觉特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息；按键选取模块，用于根据虚拟光标与虚拟键盘的位置关系提供按键选取结果；确认模块，用于响应于用户的确认操作，确认按键选取结果；显示模块，用于显示与按键选取结果对应的字符。本申请还公开一种头戴式装置及三维输入方法。本申请可用于在立体显示装置中输入字符。

Three dimensional input device, head wearing device and three-dimensional input method

The present invention provides a three-dimensional input device, including: providing a virtual keyboard module, to provide information to the virtual keyboard and its position; visual features for visual feature information capture module to capture users, and according to the visual feature information provides a virtual and virtual cursor cursor position information button; selecting module for providing key selection results according to the location virtual cursor and virtual keyboard; confirm module for confirmation in response to a user's operation button to confirm selection results; display module for display and keyboard selection results corresponding to the characters. The invention also discloses a head wearing device and a three-dimensional input method. The utility model can be used for inputting characters in a stereoscopic display device.

【技术实现步骤摘要】

本申请属于三维显示
，具体地说，涉及三维输入装置、头戴式装置及三维输入方法。
技术介绍
目前，在二维界面的应用程序中输入法已经非常成熟，但在三维界面中，并未发现有相应的三维输入法，特别是在应用Unity3D开发的三维沉浸式应用程序中更是未发现有可用的英文输入法。传统的手机输入法是是二维的无需进行双眼分屏的处理，而三维沉浸式需要进行双眼分屏的处理，因此二维输入法不能应用到三维沉浸式环境中，另一方面由于三维沉浸式操作的特殊性，二维输入法的操作模式也不适合三维沉浸式操作。因此，专利技术人经过上述研究后发现，现有技术需要一种可应用于三维显示环境中的输入方法。
技术实现思路
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了三维输入装置、三维输入法及头戴式装置，以解决无法在三维显示环境中进行文字输入的问题。为了解决上述技术问题，本公开提供了一种三维输入装置，包括：虚拟键盘提供模块，用于提供虚拟键盘及其位置信息；视觉特征捕捉模块，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据视觉特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息；按键选取模块，用于根据虚拟光标与虚拟键盘的位置关系提供按键选取结果；确认模块，用于响应于用户的确认操作，确认按键选取结果；显示模块，用于显示与按键选取结果对应的字符。优选地，视觉特征捕捉模块还可以用于确定左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置，以及根据左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置计算瞳孔连线的中点，以该中<br>点的位置为起点沿与瞳孔连线垂直的方向提供虚拟射线，以虚拟射线与虚拟键盘交汇位置作为虚拟光标的位置。优选地，按键选取模块从虚拟键盘提供模块与视觉特征捕捉模块分别获取虚拟键盘位置信息以及虚拟光标位置信息，并计算虚拟场景中虚拟光标所确定的直线与虚拟键盘的交点，若交点在虚拟键盘的有效按键区域内停留一定的时长，则选中有效按键区域对应的按键作为按键选取结果。优选地，三维输入装置还可以包括位移数据采集模块，用于采集位移数据信息，当位移数据采集模块检测到自身发生位移时，将位移数据信息发送至视觉特征捕捉模块，以及视觉特征捕捉模块，用于根据视觉特征信息与位移数据信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息。优选地，位移数据采集模块可以为陀螺仪传感器。优选地，确认模块可以为蓝牙手柄或触摸板。优选地，确认模块还可以用于在一定时间内未接收到确认操作时，向虚拟键盘提供模块发送隐藏虚拟键盘指令，虚拟键盘提供模块还可以用于响应于隐藏虚拟键盘指令，执行隐藏虚拟键盘操作；以及确认模块还可以用于在虚拟键盘处于隐藏状态下收到确认操作时，向虚拟键盘提供模块发送显示虚拟键盘指令，虚拟键盘提供模块还可以用于响应于显示虚拟键盘指令，执行显示虚拟键盘操作。优选地，虚拟键盘提供模块可以包括分屏显示器，用于提供包含深度信息的三维立体图像。本专利技术还提供了一种头戴式装置，包括如前述公开的三维输入装置。本专利技术还提供了一种三维输入方法，包括：虚拟键盘提供步骤，用于提供虚拟键盘及其位置信息；视觉特征捕捉步骤，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据视觉特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息；按键选取步骤，用于根据虚拟光标与虚拟键盘的位置关系提供按键选取结果；确认步骤，用于响应用户的确认操作，确认按键选取结果；显示步骤，用于显示与按键选取结果对应的字符。优选地，三维输入方法还可以包括位移数据采集步骤，用于采集位移数据信息；视觉特征捕捉步骤，获得所述位移数据信息，并根据所述视觉特征信息与所述位移数据特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息。优选地，按键选取步骤可以包括:从所述虚拟键盘提供步骤与所述视觉特征捕捉步骤分别获取所述虚拟键盘位置信息以及所述虚拟光标位置信息；计算虚拟场景中所述虚拟光标所确定的直线与所述虚拟键盘的交点；若所述交点在所述虚拟键盘的有效按键区域内停留一定的时长，则选中所述有效按键区域对应的按键作为按键选取结果。与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：本申请可以让用户在Unity3D开发的沉浸式应用中输入字符，解决了传统的二维输入法不支持三维沉浸式环境输入的状况，让用户体验更舒适的三维沉浸式体验。当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是本专利技术实施例的三维输入装置的示意图；图2是本专利技术实施例的三维输入方法的流程图；图3为本专利技术的三维输入方法中按键选取步骤的流程图；图4是本专利技术的按键选取步骤的一个实施例的示意图。具体实施方式以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。如图1所示，本申请实施例提供的三维输入装置10，可应用于各种三维立体显示装置中，比如头戴式立体显示装置，笔记本，平板电脑，手机或者是电视等等。该三维立体显示装置可以使用裸眼立体显示技术，也可以使用眼镜式立体显示技术；该裸眼立体显示技术可以使用光栅透镜，也可以使用液晶透镜，本申请对此并无限制。本申请实施例提供的三维输入装置10包括：虚拟键盘提供模块200、确认模块100、按键选取模块300、显示模块400以及视觉特征捕捉模块600。虚拟键盘提供模块200，用于提供虚拟键盘及虚拟键盘位置信息；虚拟键盘提供模块200可以包括面板子模块，按键子模块和标签子模块(上述子模块图中均未示出)，面板子模块用于虚拟面板，按键子模块用于虚拟按键，标签子模块用于虚拟标签。在本申请中，是利用Unity3D中的UGUI提供的面板(Panel)控件、按键(Button)控件、标签(Label)控件构建一个虚拟的键盘，面板子模块对应于面板控件，按键子模块对应按键控件，标签子模块对应标签控件。视觉特征捕捉模块600，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据视觉特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息。视觉特征模块600还用于确定左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置，以及根据左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置计算瞳孔连线的中点，以该中点的位置为起点沿与瞳孔连线垂直的方向提供虚拟射线，以虚拟射线与虚拟键盘交汇位置作为虚拟光标的位置。需要说明的是，前述的虚拟射线通常并不是真实存在的射线，通常也不是显示在屏幕中的图像，而是便于空间计算而引入的抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维输入装置，其特征在于，包括：虚拟键盘提供模块，用于提供虚拟键盘及其位置信息；视觉特征捕捉模块，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据所述视觉特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息；按键选取模块，用于根据所述虚拟光标与所述虚拟键盘的位置关系提供按键选取结果；确认模块，用于响应于用户的确认操作，确认所述按键选取结果；显示模块，用于显示与所述按键选取结果对应的字符。

【技术特征摘要】
1.一种三维输入装置，其特征在于，包括：
虚拟键盘提供模块，用于提供虚拟键盘及其位置信息；
视觉特征捕捉模块，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据所述视
觉特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息；
按键选取模块，用于根据所述虚拟光标与所述虚拟键盘的位置关系
提供按键选取结果；
确认模块，用于响应于用户的确认操作，确认所述按键选取结果；
显示模块，用于显示与所述按键选取结果对应的字符。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述视觉特征捕捉
模块还用于：
确定左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置；
根据左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置计算瞳孔连线的中点，以该中点的
位置为起点沿与所述瞳孔连线垂直的方向提供虚拟射线，以所述虚拟射线
与虚拟键盘交汇位置作为所述虚拟光标的位置。
3.如权利要求1所述的装置，其中，
所述按键选取模块从所述虚拟键盘提供模块与所述视觉特征捕捉模
块分别获取所述虚拟键盘位置信息以及所述虚拟光标位置信息，并计算虚
拟场景中所述虚拟光标所确定的直线与所述虚拟键盘的交点，若所述交点
在所述虚拟键盘的有效按键区域内停留一定的时长，则选中所述有效按键
区域对应的按键作为按键选取结果。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
位移数据采集模块，用于采集位移数据信息，当所述位移数据采集
模块检测到自身发生位移时，将所述位移数据信息发送至视觉特征捕捉模
块，以及
所述视觉特征捕捉模块，用于根据所述视觉特征信息与所述位移数
据信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，其中所述位移数据采集
模块为陀螺仪传感器。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述确认模块为蓝牙手
柄或触摸板。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中：
所述确认模块，还用于在一定时间内未接收到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，张瑞生，
申请(专利权)人：北京小鸟看看科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11