手持式晶体交互设备、晶体交互系统及方法技术方案

一种手持式晶体交互设备、交互系统及方法，包括：控制器、与控制器连接的压感球，压感球的内腔包括分隔设置的气压腔与放置腔，气压腔为受力形变而改变腔内压力的弹性腔，放置腔中设置有微电子机械系统及数据处理单元，气压腔中设置有检测气压变化的气压传感器，压感球的球体上还设置有与控制器通信连接并通过映射以锁定晶体中的相应位置的锁定控制开关；上述手持式晶体交互设备、晶体交互系统及方法通过一个手持式晶体交互设备，将虚拟空间中的微观晶体结构与手持的球体进行映射，让使用者直观的、和真实事件一致的方式与微观晶体结构进行交互，尤其是在对晶体结构进行复杂调整时，可以让使用者更专注于调整的结果而不是过程。

【技术实现步骤摘要】
手持式晶体交互设备、晶体交互系统及方法
本专利技术涉及交互设备，特别涉及一种手持式晶体交互设备、晶体交互系统及方法。
技术介绍
当前晶体研究的人机交互技术主要是通过电脑、平板电脑或手机的显示器展示3维立体图，并支持用鼠标、键盘和触摸屏进行旋转、缩放、移动、改变颜色、关闭和显示某些属性等操作。在对晶体进行交互操作的时候，只能依靠鼠标点击按钮进行操作，这种交互方式不能让用户像操作真实世界物体的方式操作晶体结构，导致交互的直观性不够，学习难度比较大。对于一些复杂的操作，比如同时调整晶体内的两个不同分子的位置或朝向，使用者只能用鼠标分别调整，或是通过编写一大段代码来实现这样的交互，非常的不直观，而且效率很低。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可提高交互性的手持式晶体交互设备。同时，提供一种可提高交互性的晶体交互系统。另提供一种可提高交互性的晶体交互方法。一种手持式晶体交互设备，包括：控制器、与所述控制器连接的压感球，所述控制器中设置有与所述压感球通信连接的第一通信模块，压感球的内腔包括：分隔设置的气压腔与放置腔，所述气压腔为受力发生形变而改变腔内压力的弹性腔，所述放置腔中设置有微电子机械系统及与所述微电子机械系统通信并将接收处理后的数据传输给控制器的数据处理单元，所述气压腔中设置有检测该气压腔的气压变化以识别是否握住压感球或握球力度、并与所述数据处理单元通信连接的气压传感器，所述压感球的球体上还设置有与控制器通信连接并通过映射以锁定晶体中的相应位置的锁定控制开关。在优选的实施例中，所述放置腔为刚性腔，所述微电子机械系统包括：检测压感球线性位移和旋转角度的六轴惯性传感器，所述控制器包括：主控单元、与所述主控单元连接的存储器、进行供电的电源模块、及与所述主控单元连接并受控以与外部设备通信连接以将数据上传的第二通信模块；所述压感球与控制器通过固定带连接并在固定带中内置通信线进行通信，所述锁定控制开关默认为长关状态、接收到按压超过设定时间为长开状态以控制对晶体中的位置进行锁定，若再按下超过设定时间则回到长关状态，若接收到按压未达到设定锁定时间则控制进行快速点击指令操作。一种晶体交互系统，包括：分子切换模块：若接收第一压感球的快速点击指令控制在晶胞和构成晶体的不同分子之间进行切换；原子切换模块：若接收第二压感球的快速点击指令控制在分子内的不同原子之间进行切换，或在晶胞内的不同顶点之间切换；锁定模块：若接收到第一压感球与第二压感球中任一压感球的保持指令，控制映射锁定对应原子或晶胞内对应顶点；位置变化模块：控制将当前压感球的空间位置和姿态映射到对应的原子或顶点，接收到该压感球的移动或转动指令控制改变对应原子或顶点的位置、姿态；解除锁定模块：若接收到该压感球的解除锁定指令，则控制解除对晶体内的原子或晶胞内对应顶点的操作。在优选的实施例中，还包括:检测模块：检测第一压感球或第二压感球是否动作，检测第一压感球或第二压感球的位置，根据第一压感球或第二压感球的位置进行映射。在优选的实施例中，还包括:分子旋转模块：若接收到任一压感球对相应映射原子的锁定指令，锁定相应的原子，若接收到该压感球的转动指令，则控制根据该压感球的转动以锁定的原子为中心同步转动；分子移动模块：若接收到任一压感球对相应映射原子的锁定指令，锁定相应的原子，若接收到该压感球的移动指令，则控制根据该压感球的移动对对应分子移动相应的位移。在优选的实施例中，还包括：柔性角改变模块：若接收到第一压感球、第二压感球分别映射对应单键两端的原子的锁定指令，若接收到压感球旋转指令，控制改变分子的柔性角度。在优选的实施例中，还包括：分子相对位置改变模块：若接收到第一压感球、第二压感球映射分别对两个分子中任意原子的锁定指令，控制锁定相应的原子，若接收到第一压感球、第二压感球改变相对位置指令，则控制改变晶体中两个分子的相对位置。在优选的实施例中，还包括：分子相对朝向改变模块：若接收到第一压感球、第二压感球映射分别对两个分子中任意原子的锁定指令，控制锁定相应的原子，若接收到压感球旋转指令，则控制改变晶体中两分子的相对朝向。在优选的实施例中，还包括：晶胞边长改变模块：若接收到第一压感球、第二压感球分别映射到晶胞的一条边长的两个顶点的锁定指令，控制锁定相应的晶胞顶点，若接收到压感球改变相对位置指令，则控制改变对应晶胞边长的长度；改变晶胞角度模块：若接收到第一压感球、第二压感球分别映射到晶胞的一个面上的两个不相邻顶点锁定指令，控制锁定晶胞相应顶点，若接收到改变压感球的相对位置，控制改变晶胞对应顶点之间顶点距离以改变顶点所在两条边的夹角度数。一种晶体交互方法，包括：分子切换：接收第一压感球的快速点击指令控制在晶胞和构成晶体的不同分子之间进行切换；原子切换：接收第二压感球的快速点击指令控制在分子内的不同原子之间进行切换，或在晶胞内的不同顶点之间切换；锁定：接收到第一压感球与第二压感球中任一压感球的保持指令，控制映射锁定对应原子或晶胞内对应顶点；位置变化：控制将当前压感球的空间位置和姿态映射到对应的原子或顶点，接收到该压感球的移动或转动指令控制改变对应原子或顶点的位置、姿态；解除锁定：若接收到该压感球的解除锁定指令，则控制解除对晶体内的原子或晶胞内对应顶点的操作。在优选的实施例中，还包括：检测：检测第一压感球或第二压感球是否动作，检测第一压感球或第二压感球的位置，根据第一压感球或第二压感球的位置进行映射；在优选的实施例中，还包括：分子旋转：若接收到任一压感球对相应映射原子的锁定指令，映射锁定相应的原子，若接收到该压感球的转动指令，则控制根据该压感球的转动以锁定的原子为中心同步转动；分子移动：若接收到任一压感球的对相应映射原子的锁定指令，映射锁定相应的原子，若接收到该压感球的移动指令，则控制根据该压感球的移动对对应分子移动相应的位移。上述手持式晶体交互设备、晶体交互系统及方法通过一个手持式晶体交互设备，将虚拟空间中的微观晶体结构与手持的球体进行映射。这样就可以让使用者直观的、和真实事件一致的方式与微观晶体结构进行交互。尤其是在对晶体结构进行复杂调整的时候，这样的交互方式可以让使用者更专注于调整的结果而不是过程；根据手持式晶体交互设备的压感球位置与虚拟晶体进行映射，映射到虚拟晶体的相应位置，如相应的原子位置或晶胞的顶点位置，从而对应进行位置操作；压感球的球体上还设置有锁定控制开关，锁定控制开关与控制器通信连接并通过映射锁定晶体中的位置，从而对晶体中的原子或晶胞顶点进行位置锁定，以进行后续操作。附图说明图1为本专利技术一实施例的手持式晶体交互设备固定在手中进行操作的部分结构示意图；图2为专利技术一实施例的手持式晶体交互设备固定在手中的另一视角的部分结构示意图；图3为本专利技术一优选实施例的压感球的部分结构示意图。具体实施方式如图1至图3所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手持式晶体交互设备，其特征在于，包括：控制器、与所述控制器连接的压感球，所述控制器中设置有与所述压感球通信连接的第一通信模块，压感球的内腔包括：分隔设置的气压腔与放置腔，所述气压腔为受力发生形变而改变腔内压力的弹性腔，所述放置腔中设置有微电子机械系统及与所述微电子机械系统通信并将接收处理后的数据传输给控制器的数据处理单元，所述气压腔中设置有检测该气压腔的气压变化以识别是否握住压感球或握球力度、并与所述数据处理单元通信连接的气压传感器，所述压感球的球体上还设置有与控制器通信连接并通过映射以锁定晶体中的相应位置的锁定控制开关。/n

【技术特征摘要】
1.一种手持式晶体交互设备，其特征在于，包括：控制器、与所述控制器连接的压感球，所述控制器中设置有与所述压感球通信连接的第一通信模块，压感球的内腔包括：分隔设置的气压腔与放置腔，所述气压腔为受力发生形变而改变腔内压力的弹性腔，所述放置腔中设置有微电子机械系统及与所述微电子机械系统通信并将接收处理后的数据传输给控制器的数据处理单元，所述气压腔中设置有检测该气压腔的气压变化以识别是否握住压感球或握球力度、并与所述数据处理单元通信连接的气压传感器，所述压感球的球体上还设置有与控制器通信连接并通过映射以锁定晶体中的相应位置的锁定控制开关。


2.根据权利要求1所述的手持式晶体交互设备，其特征在于，所述放置腔为刚性腔，所述微电子机械系统包括：检测压感球线性位移和旋转角度的六轴惯性传感器，所述控制器包括：主控单元、与所述主控单元连接的存储器、进行供电的电源模块、及与所述主控单元连接并受控以与外部设备通信连接以将数据上传的第二通信模块；所述压感球与控制器通过固定带连接并在固定带中内置通信线进行通信，所述锁定控制开关默认为长关状态、接收到按压超过设定时间为长开状态以控制对晶体中的位置进行锁定，若再按下超过设定时间则回到长关状态，若接收到按压未达到设定锁定时间则控制进行快速点击指令操作。


3.一种晶体交互系统，其特征在于，包括：
分子切换模块：接收第一压感球的快速点击指令控制在晶胞和构成晶体的不同分子之间进行切换；
原子切换模块：接收第二压感球的快速点击指令控制在分子内的不同原子之间进行切换，或在晶胞内的不同顶点之间切换；
锁定模块：接收到第一压感球与第二压感球中任一压感球的保持指令，控制映射锁定对应原子或晶胞内对应顶点；
位置变化模块：控制将当前压感球的空间位置和姿态映射到对应的原子或顶点，接收到该压感球的移动或转动指令控制改变对应原子或顶点的位置、姿态；
解除锁定模块：若接收到该压感球的解除锁定指令，则控制解除对晶体内的原子或晶胞内对应顶点的操作。


4.根据权利要求3所述的晶体交互系统，其特征在于，还包括:检测模块：检测第一压感球或第二压感球是否动作，根据第一压感球或第二压感球的位置进行映射。


5.根据权利要求3所述的晶体交互系统，其特征在于，还包括:
分子旋转模块：若接收到任一压感球对相应映射原子的锁定指令，锁定相应的原子，若接收到该压感球的转动指令，则控制根据该压感球的转动以锁定的原子为中心同步转动；
分子移动模块：若接收到任一压感球对相应映射原子的锁定指令，锁定相应的原子，若接收到该压感球的移动指令，则控制根据该压感球的移动对对应分子移动相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：师雪坤，刘阳，温书豪，马健，赖力鹏，
申请(专利权)人：深圳晶泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44