本發(fā)明屬于虛擬儀表盤技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種指針式虛擬儀表盤及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

人機(jī)界面(Human-Machine Interface,HMI)是用戶和機(jī)器之間進(jìn)行傳遞和交互的媒介，而儀表盤在顯示信息尤其是顯示數(shù)據(jù)信息方面具有重要地位，其顯示效果更加醒目。

伴隨著嵌入式技術(shù)和顯示技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了虛擬儀表盤以取代傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表盤。機(jī)械式儀表盤所有顯示單元要占用固定的面板空間，而虛擬儀表盤可以和其他顯示界面進(jìn)行切換以實(shí)現(xiàn)更高的顯示空間利用率，同時(shí)可以提供更豐富的顯示效果。

奧迪展出的Q6e-tron quattro概念車中展示了最新的虛擬儀表盤技術(shù)，這款全新形式儀表盤的應(yīng)用為奧迪進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化座艙奠定基礎(chǔ)。在儀表盤位置設(shè)置一個(gè)OLED顯示屏，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表盤。這塊顯示屏使用其質(zhì)地輕薄的材質(zhì)制成，尺寸為14.1英尺，分辨率為2240×720像素。此外，該顯示屏還將采取曲屏設(shè)計(jì)以確保視覺效果，使讀取更為便利。駕駛員可通過多功能方向盤進(jìn)行操作，其功能與虛擬駕駛艙技術(shù)相似，可顯示速度、電池的充電狀態(tài)及剩余電量。

中國(guó)申請(qǐng)公布專利CN 104385920 A,一種指針式虛擬儀表盤及其實(shí)現(xiàn)方法，該方案提出一種將指針光柵化后以步進(jìn)值為單位的旋轉(zhuǎn)方式然后擦除上一幀的指針數(shù)據(jù)被顯示新的指針位置。不足之處在于，指針的旋轉(zhuǎn)精度受步進(jìn)值的限制，每繪制一幀需要先前一幀指針位置的擦除需要消耗時(shí)間和帶寬。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種指針式虛擬儀表盤及其實(shí)現(xiàn)方法，替代傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表盤并提供更多的顯示效果，滿足屏幕式顯示系統(tǒng)的需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種指針式虛擬儀表盤，包括刻度盤、指針、光暈和掩膜；

所述刻度盤：用來(lái)顯示刻度作為背景，是一張正方形的紋理；

所述指針：為旋轉(zhuǎn)部分，是一張正方形紋理，大小為刻度盤紋理的四分之一，其中一個(gè)角在刻度盤的中心為旋轉(zhuǎn)中心；

所述光暈：為扇形，隨著指針的旋轉(zhuǎn)顯示出來(lái)的角度發(fā)生變化；

所述掩膜：用于實(shí)現(xiàn)光暈顯示出來(lái)的角度的變化，分為四部分，四部分拼在一起和背景紋理大小一樣，四張掩膜大小一樣。

一種指針式虛擬儀表盤的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

a.計(jì)算指針旋轉(zhuǎn)角度；

b.計(jì)算指針操作矩陣：指針紋理旋轉(zhuǎn)的依據(jù)是操作矩陣的參數(shù)；

c.將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來(lái)；

d.計(jì)算光暈顯示范圍；

e.計(jì)算掩膜操作矩陣：光暈的顯示是通過掩膜遮蓋住不顯示的部分來(lái)實(shí)現(xiàn)，掩蓋部分變化實(shí)現(xiàn)顯示部分的變化；

f.繪制背景紋理：將背景紋理保存到內(nèi)存中；

g.指針紋理旋轉(zhuǎn)：根據(jù)操作矩陣旋轉(zhuǎn)指針紋理；

h.將指針紋理貼到背景紋理上面：在內(nèi)存中操作；

j.四張掩膜處理使掩膜遮蓋住不顯示部分；

k.將掩膜和光暈貼到背景紋理上；

l.將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在屏幕上顯示出來(lái)。

優(yōu)選地，所述步驟a.計(jì)算指針旋轉(zhuǎn)角度、b.計(jì)算指針操作矩陣和c.將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來(lái)三個(gè)過程得到指針旋轉(zhuǎn)方式。

優(yōu)選地，所述步驟d.計(jì)算光暈顯示范圍、e.計(jì)算掩膜操作矩陣、j.四張掩膜處理使掩膜遮蓋住不顯示部分和k.將掩膜和光暈貼到背景紋理上四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)光暈顯示方式。

本發(fā)明的原理為通過設(shè)定顯示的最大值、最小值和顯示的最大角度、最小角度，最大值對(duì)應(yīng)最大角度，最小值對(duì)應(yīng)最小角度，介于最大值和最小值之間的數(shù)值通過線性計(jì)算計(jì)算出指針旋轉(zhuǎn)角度和光暈顯示角度，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)指針，并用掩膜遮蓋光暈不顯示的部分，然后將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來(lái)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種指針式虛擬儀表盤，提供了一種新的實(shí)現(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)了光暈的顯示效果，并且支持多種指針樣式，并且不受旋轉(zhuǎn)步長(zhǎng)的限制，同時(shí)在設(shè)計(jì)儀表盤時(shí)只需提供素材和數(shù)據(jù)來(lái)源即可，提高界面開發(fā)效率。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的一種指針式虛擬儀表盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種指針式虛擬儀表盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種指針式虛擬儀表盤的實(shí)現(xiàn)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

說(shuō)明書中的標(biāo)號(hào)代表如下：

1.儀表盤的表盤和背景紋理，是一張紋理。

2.掩膜1，透明只起到遮擋光暈的作用。

3.掩膜2，透明只起到遮擋光暈的作用。

4.掩膜3，透明只起到遮擋光暈的作用。

5.掩膜4，透明只起到遮擋光暈的作用。

6.指針紋理，指針的樣式可以多種多樣，只要不超出紋理矩形即可。

7.掩膜3，透明只起到遮擋光暈的作用。

8.儀表盤的表盤和背景紋理，是一張紋理。

9.掩膜2，透明只起到遮擋光暈的作用。

10.指針紋理，指針的樣式可以多種多樣，只要不超出紋理矩形即可。

11.光暈紋理，是一個(gè)扇形。

12.掩膜1，透明只起到遮擋光暈的作用。

13.掩膜4，透明只起到遮擋光暈的作用。

14.計(jì)算指針旋轉(zhuǎn)角度。

15.計(jì)算指針操作矩陣參數(shù)。

16.計(jì)算光暈顯示范圍。

17.計(jì)算掩膜操作就是參數(shù)。

18.繪制背景紋理。

19.指針紋理旋轉(zhuǎn)。

20.指針紋理貼到背景紋理上。

21.處理四張掩膜紋理

22.將掩膜和光暈貼到背景上。

23.將數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。

請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本發(fā)明為一種指針式虛擬儀表盤，包括刻度盤、指針、光暈和掩膜；

刻度盤：用來(lái)顯示刻度作為背景，是一張正方形的紋理；

指針：為旋轉(zhuǎn)部分，是一張正方形紋理，大小為刻度盤紋理的四分之一，其中一個(gè)角在刻度盤的中心為旋轉(zhuǎn)中心，指針可以有多種形式。

光暈：為扇形，隨著指針的旋轉(zhuǎn)顯示出來(lái)的角度發(fā)生變化；一張正方形紋理大小和背景一樣，但是只有扇形區(qū)域圖像，光暈可以沒有。

掩膜：用于實(shí)現(xiàn)光暈顯示出來(lái)的角度的變化，分為四部分，四部分拼在一起和背景紋理大小一樣，四張掩膜大小一樣，可以用來(lái)遮蓋光暈。

請(qǐng)參閱圖3所示，一種指針式虛擬儀表盤的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

a.計(jì)算指針旋轉(zhuǎn)角度；

b.計(jì)算指針操作矩陣：指針紋理旋轉(zhuǎn)的依據(jù)是操作矩陣的參數(shù)；

c.將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來(lái)；

d.計(jì)算光暈顯示范圍；

e.計(jì)算掩膜操作矩陣：光暈的顯示是通過掩膜遮蓋住不顯示的部分來(lái)實(shí)現(xiàn)，掩蓋部分變化實(shí)現(xiàn)顯示部分的變化；

f.繪制背景紋理：將背景紋理保存到內(nèi)存中；

g.指針紋理旋轉(zhuǎn)：根據(jù)操作矩陣旋轉(zhuǎn)指針紋理；

h.將指針紋理貼到背景紋理上面：在內(nèi)存中操作；

j.四張掩膜處理使掩膜遮蓋住不顯示部分；

k.將掩膜和光暈貼到背景紋理上；

l.將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在屏幕上顯示出來(lái)。

其中，步驟a.計(jì)算指針旋轉(zhuǎn)角度、b.計(jì)算指針操作矩陣和c.將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來(lái)三個(gè)過程得到指針旋轉(zhuǎn)方式。

其中，步驟d.計(jì)算光暈顯示范圍、e.計(jì)算掩膜操作矩陣、j.四張掩膜處理使掩膜遮蓋住不顯示部分和k.將掩膜和光暈貼到背景紋理上四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)光暈顯示方式。

本發(fā)明的原理為通過設(shè)定顯示的最大值、最小值和顯示的最大角度、最小角度，最大值對(duì)應(yīng)最大角度，最小值對(duì)應(yīng)最小角度，介于最大值和最小值之間的數(shù)值通過線性計(jì)算計(jì)算出指針旋轉(zhuǎn)角度和光暈顯示角度，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)指針，并用掩膜遮蓋光暈不顯示的部分，然后將指針紋理、光暈紋理和掩膜紋理貼到背景上然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給屏幕顯示出來(lái)。

值得注意的是，上述系統(tǒng)實(shí)施例中，所包括的各個(gè)單元只是按照功能邏輯進(jìn)行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，相應(yīng)的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如ROM/RAM、磁盤或光盤等。

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。