專利名稱：一種交互式智能控制三維數(shù)碼板及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交互控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種交互式智能控制三維 數(shù)碼板及其使用方法。
技術(shù)背景目前，公知技術(shù)普通顯示屏或數(shù)碼板，不具有三維立體化運(yùn)行功能，在教學(xué)、報(bào)告、講演、工業(yè)、建筑表現(xiàn)中只能進(jìn)行平面二維操作，不能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互智能控制三維立體化動(dòng)作?？刂破鬈浖袥]有嵌裝三維軟件，不能實(shí)現(xiàn)與顯示屏或數(shù)碼板的互動(dòng)，無法運(yùn)行三維程序，達(dá)不到三維運(yùn)行的效果。表現(xiàn)效果不直觀、不逼真、不形象，特別是在教學(xué)中影響學(xué)生的立體空間想象力的培養(yǎng)和形成，在演講中不生動(dòng)，在工業(yè)、建筑表現(xiàn)時(shí)不形象，沒有真實(shí)感等，嚴(yán)重影響教學(xué)、報(bào)告、講演、工業(yè)、建筑表現(xiàn)的效 田發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題，而提供一種交互式智能控 制三維數(shù)碼板及其使用方法。本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)筒單，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)碼板上運(yùn)行三維立體 化功能，更直觀的進(jìn)行瀏覽及人機(jī)交互的交互式智能控制三維數(shù)碼板。本發(fā)明交互式智能控制三維數(shù)碼板采取的技術(shù)方案是 交互式智能控制三維數(shù)碼板，包括控制器和顯示器，控制器連接顯示 器，其特點(diǎn)是顯示器為感應(yīng)式三維數(shù)碼板，三維數(shù)碼板通過輸出端口與 控制器輸入端口連接，控制器裝載有三維數(shù)碼板驅(qū)動(dòng)程序，驅(qū)動(dòng)程序嵌裝 有三維數(shù)碼板運(yùn)行三維立體圖或模型程序，工作時(shí)，控制器實(shí)時(shí)接收三維數(shù)碼板感應(yīng)信號(hào)，調(diào)用三維程序?qū)崟r(shí)進(jìn)行三維立體數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明交互式智能控制三維數(shù)碼板還可以采用如下技術(shù)措施 所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板，其特點(diǎn)是感應(yīng)式三維數(shù)碼板為 感應(yīng)式書寫板，控制器連接有投影儀，投影儀在感應(yīng)式書寫板上投影顯示結(jié)果。所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板，其特點(diǎn)是感應(yīng)式三維數(shù)碼板為 壓力感應(yīng)式三維數(shù)碼板，有底板層、導(dǎo)電膜層和表面顯示層。所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板，其特點(diǎn)是導(dǎo)電膜層為兩層金屬 電阻層，兩層金屬電阻層間有絕緣支點(diǎn)，金屬電阻層由交叉的金屬電阻條 構(gòu)成，金屬電阻條連接單片機(jī)，單片機(jī)的輸出端口連接輸出數(shù)據(jù)給控制器， 控制器為計(jì)算機(jī)主機(jī)。所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板，其特點(diǎn)是底板層為玻璃板，表 面顯示層為塑料片。本發(fā)明的目的之二是提供一種人機(jī)交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用 方法，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)觸摸及手寫功能，運(yùn)行三維立體圖或模型，使教學(xué)、 報(bào)告、講演、工業(yè)、建筑表現(xiàn)等更立體化，更直觀形象。本發(fā)明交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法采取的技術(shù)方案是交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，控制器運(yùn)行程序，并在顯示 屏上顯示結(jié)果，其特點(diǎn)是感應(yīng)式三維數(shù)碼板感應(yīng)接收輸入信號(hào)，進(jìn)行數(shù) 據(jù)處理獲得感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，確定三維數(shù)據(jù)處理命令，三維數(shù)碼板通過輸出 端口將此數(shù)據(jù)輸出給控制器，控制器通過輸入端口實(shí)時(shí)接收三維數(shù)碼板的傳感信號(hào)，控制器調(diào)用嵌裝在三維數(shù)碼板驅(qū)動(dòng)程序的三維運(yùn)行程序，進(jìn)行 三維數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)三維立體圖或模型的立體化動(dòng)作，并在三維數(shù)碼板顯 示處理結(jié)果。本發(fā)明交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法還可以采用如下技術(shù)措施所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，其特點(diǎn)是控制器通 過連接的投影儀投影在三維數(shù)碼板顯示處理結(jié)果。所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，其特點(diǎn)是三維立體 圖或模型的立體化動(dòng)作，為三維立體圖或模型的移運(yùn)、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、放大、 縮小、剖視、投影。所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理 獲得感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，是通過檢測(cè)三維數(shù)碼板上塑料筆或手指壓力變形點(diǎn)導(dǎo) 電膜層電阻值來確定感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而確定三維程序運(yùn)行的智能控 制輸入命令信號(hào)。本發(fā)明具有的優(yōu),存、和積極效果交互式智能控制三維數(shù)碼板，采用了本發(fā)明手技術(shù)方案，具有了以下特點(diǎn)1 .本發(fā)明成為具有人機(jī)交互手寫功能和三維立體化動(dòng)作的智能控制屏。2.本發(fā)明為壓力感應(yīng)，即可以使用任何塑料筆〔或前端為彈性頭〕 在智能屏上進(jìn)行書寫，也可以直接用手觸摸智能屏。然后通過USB或串口 轉(zhuǎn)換設(shè)備，與計(jì)算機(jī)主機(jī)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。用手或筆代替鼠標(biāo)及鍵盤 進(jìn)行觸摸式操作，使其交互演示功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單明了，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)之 間方便交互的目的。3 .本發(fā)明感應(yīng)分辨率可達(dá)到4096 x 4096 。4 .具有智能手寫識(shí)別功能，可以中英文輸入、自動(dòng)識(shí)別。且本裝置 采用USB和VGA接口，應(yīng)用范圍廣、適用于各種視頻會(huì)議、多^^體電教系統(tǒng)、兼容Windows2000 、 WindowsXP等操作系統(tǒng)。5. 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、采用智能數(shù)碼板通過USB和VGA轉(zhuǎn) 換設(shè)備與計(jì)算機(jī)主機(jī)連接的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和操作控制；可以使用任 何塑料筆在智能屏上進(jìn)行書寫，也可以直接用手觸摸智能屏，代替了傳統(tǒng) 的鼠標(biāo)及鍵盤。6. 本裝置交互演示功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單快捷，演示效杲好，實(shí)現(xiàn)了人 機(jī)之間的全雙工交互，不<旦適用于教學(xué)，而且還可以通過計(jì)算機(jī)主機(jī)連接 多個(gè)智能屏進(jìn)行視頻會(huì)議，應(yīng)用范圍十分廣泛。


圖l是本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中三維數(shù)碼板內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中三維數(shù)碼板X坐標(biāo)測(cè)量邏輯示意圖；圖4是圖1中三維數(shù)碼板Y坐標(biāo)測(cè)量邏輯示意圖；圖5是圖1中三維數(shù)碼板圖1單片機(jī)控制板電路圖；圖6是三維數(shù)碼板坐標(biāo)測(cè)量過程示意圖；圖7是本發(fā)明工作流程示意圖。圖中，1.三維數(shù)碼板，2.投影儀，3.顯示器，4.計(jì)算機(jī)主機(jī)，5. 232 接口， 6.玻璃板，7.金屬電阻層，8.塑料片，9.塑料筆或手指，10.絕緣支點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例， 并配合附圖詳細(xì)說明如下請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。 實(shí)施例1交互式智能控制三維數(shù)碼板1，其控制器為計(jì)算機(jī)主機(jī)4，計(jì)算機(jī)主機(jī) 有顯示器3，計(jì)算機(jī)主機(jī)4連接壓力感應(yīng)式三維數(shù)碼板1和投影儀2，如圖 1。壓力感應(yīng)式三維數(shù)碼板l，有玻璃板6、導(dǎo)電膜層和表面塑料片8書寫 層。如圖2。導(dǎo)電膜層為兩層金屬電阻層7,兩層金屬電阻層7間有絕緣支 點(diǎn)10，金屬電阻層由交叉的金屬電阻條構(gòu)成，金屬電阻條連接89C51單片 機(jī)。計(jì)算機(jī)主機(jī)串口與壓力感應(yīng)式三維數(shù)碼板的89C51單片機(jī)的232接口 5 連接，計(jì)算機(jī)裝載有三維數(shù)碼板驅(qū)動(dòng)程序，驅(qū)動(dòng)程序嵌裝有三維數(shù)碼板運(yùn) 行三維立體圖或模型程序，工作時(shí)，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)接收三維數(shù)碼板塑料筆或 手指9壓力信號(hào)，調(diào)用三維程序?qū)崟r(shí)進(jìn)行三維立體數(shù)據(jù)處理。計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí) 將三維立體數(shù)據(jù)處理結(jié)果，通過投影儀在壓力感應(yīng)式三維數(shù)碼書寫板上投 影顯示出來。處理完畢后，計(jì)算機(jī)再實(shí)時(shí)接收塑料筆或手指在壓力感應(yīng)式 三維數(shù)碼書寫板上實(shí)施的壓力輸入信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互智能控制三維 數(shù)碼板。實(shí)施例2實(shí)施例1的交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，計(jì)算機(jī)通過壓力 感應(yīng)式三維數(shù)碼板感應(yīng)接收輸入信號(hào)，計(jì)算機(jī)通過連接的投影儀投影在三 維數(shù)碼板顯示處理結(jié)果。計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理獲得三維數(shù)碼板感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，是通過檢測(cè)三維 數(shù)碼板上塑料筆或手指壓力變形點(diǎn)導(dǎo)電膜層電阻值來確定感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù) 據(jù)，進(jìn)而確定三維程序運(yùn)行的智能控制輸入命令信號(hào)。壓力感應(yīng)式三維數(shù) 碼板通過輸出端口將此數(shù)據(jù)輸出給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過輸入端口實(shí)時(shí)接收 三維數(shù)碼板的傳感信號(hào)，控制器調(diào)用嵌裝在三維數(shù)碼板驅(qū)動(dòng)程序的三維運(yùn) 行程序，調(diào)用三維運(yùn)行圖片庫或模型庫數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維數(shù)據(jù)各種處理，實(shí) 現(xiàn)三維立體圖或模型的立體化動(dòng)作。三維立體圖或模型的立體化動(dòng)作，完成三維立體圖或模型的移運(yùn)、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、放大、縮小、剖視、投影等操 作，達(dá)到直觀逼真的形象效果。 實(shí)施例3實(shí)施例2中軟件的嵌入方法實(shí)例。在電子白板上運(yùn)行三維控件程序的 方法，具體實(shí)現(xiàn)方法是采用VB方式或采用MMB方式或采用Authorware方 式實(shí)現(xiàn)。其中，采用VB方式是使用VB程序界面中的容器控件，通過修改容器exe文件然后打包。其中，采用MMB方式是使用MMB程序?qū)崿F(xiàn)方法為在主控制界面導(dǎo)入熱 區(qū)(MMB內(nèi)部執(zhí)行控件)并調(diào)整其大小與目標(biāo)軟件所要求目的一致的效果后， 雙擊打開熱區(qū)目標(biāo)，調(diào)整欄填入電子白板驅(qū)動(dòng)程序和三維控件程序的exe 文件。其中，采用Authorware方式是4吏用Authorware專欠4牛中的i十算圖才示命 令(內(nèi)部命令)，在計(jì)算圖標(biāo)內(nèi)寫入Authorware內(nèi)部函數(shù)"OpenFile"函 數(shù)，在"OpenFile"函數(shù)中嵌入電子白板驅(qū)動(dòng)程序和三維控件程序的exe 文件，最后使用Authorware軟件中的發(fā)布命令將程序打包。采用上述的任一種實(shí)現(xiàn)方式即可以在啟動(dòng)電子白板驅(qū)動(dòng)程序的同時(shí)運(yùn) 行三維控件程序。從而就可以在電子白板進(jìn)行對(duì)三維圖形的控制操作。 實(shí)施例4實(shí)施例2中人機(jī)交互智能控制三維數(shù)碼板實(shí)現(xiàn)立方體的旋轉(zhuǎn)過程。交 互智能控制三維數(shù)碼板的工作流程圖如圖7所示。實(shí)現(xiàn)立方體的旋轉(zhuǎn)時(shí)， 用塑料筆或手指點(diǎn)擊數(shù)碼板中旋轉(zhuǎn)按鈕，使導(dǎo)電膜電阻發(fā)生變化，得出相 應(yīng)觸摸點(diǎn)的X、 Y坐標(biāo)和電壓比值，如圖3和圖4,再通過89C51檢測(cè)電路，如圖5，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過232接口，由U轉(zhuǎn)串傳輸接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上 位程序，調(diào)用測(cè)量程序測(cè)量X 、 Y坐標(biāo)，如圖6 ，再由計(jì)算機(jī)三維控制程序 修改所表示各項(xiàng)三維模型控制函數(shù)值，從而控制三維程序中數(shù)字模型的X、 Y、 Z軸變化，達(dá)到立方體相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，所得圖像由顯卡通過投影儀投射到數(shù) 碼板，顯示最終效果。
權(quán)利要求
1.一種交互式智能控制三維數(shù)碼板，包括控制器和顯示器，控制器連接顯示器，其特征是顯示器為感應(yīng)式三維數(shù)碼板，三維數(shù)碼板通過輸出端口與控制器輸入端口連接，控制器裝載有三維數(shù)碼板驅(qū)動(dòng)程序，驅(qū)動(dòng)程序嵌裝有三維數(shù)碼板運(yùn)行三維立體圖或模型程序，工作時(shí)，控制器實(shí)時(shí)接收三維數(shù)碼板感應(yīng)信號(hào)，調(diào)用三維程序?qū)崟r(shí)進(jìn)行三維立體數(shù)據(jù)處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板，其特征是感應(yīng)式 三維數(shù)碼板為感應(yīng)式書寫板，控制器連接有投影儀，投影儀在感應(yīng)式書 寫板上投影顯示結(jié)果。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板，其特征是感應(yīng)式 三維數(shù)碼板為壓力感應(yīng)式三維數(shù)碼板，有底板層、導(dǎo)電膜層和表面顯示 層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板，其特征是導(dǎo)電膜 層為兩層金屬電阻層，兩層金屬電阻層間有絕緣支點(diǎn)，金屬電阻層由交 叉的金屬電阻條構(gòu)成，金屬電阻條連接單片機(jī)，單片機(jī)的輸出端口連接 輸出數(shù)據(jù)給控制器，控制器為計(jì)算機(jī)主機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板，其特征是底 板層為玻璃板，表面顯示層為塑料片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，控制器 運(yùn)行程序，并在顯示屏上顯示結(jié)果，其特征是感應(yīng)式三維數(shù)碼板感應(yīng) 接收輸入信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理獲得感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，確定三維數(shù)據(jù)處理命 令，三維數(shù)碼板通過輸出端口將此數(shù)據(jù)輸出給控制器，控制器通過輸入 端口實(shí)時(shí)接收三維數(shù)碼板的傳感信號(hào)，控制器調(diào)用嵌裝在三維數(shù)碼板驅(qū) 動(dòng)程序的三維運(yùn)行程序，進(jìn)行三維數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)三維立體圖或模型的 立體化動(dòng)作，并在三維數(shù)碼板顯示處理結(jié)果。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，其特征 是控制器通過連接的投影儀投影在三維數(shù)碼板顯示處理結(jié)旲。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，其 特征是三維立體圖或模型的立體化動(dòng)作，為三維立體圖或模型的移運(yùn)、 旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、放大、縮小、剖視、投影。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的交互式智能控制三維數(shù)碼板的使用方法，其特征 是數(shù)據(jù)處理獲得感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，是通過檢測(cè)三維數(shù)碼板上塑料筆或手 指壓力變形點(diǎn)導(dǎo)電膜層電阻值來確定感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而確定三維 程序運(yùn)行的智能控制輸入命令信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交互式智能控制三維數(shù)碼板及其使用方法。本發(fā)明屬于交互控制技術(shù)領(lǐng)域。交互式智能控制三維數(shù)碼板，包括控制器和感應(yīng)式三維數(shù)碼板，三維數(shù)碼板通過輸出端口與控制器輸入端口連接，控制器驅(qū)動(dòng)程序嵌裝有三維數(shù)碼板運(yùn)行三維立體圖或模型程序。其使用方法是感應(yīng)式三維數(shù)碼板接收輸入信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理獲得感應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，確定三維數(shù)據(jù)處理命令，控制器通過輸入端口實(shí)時(shí)接收三維數(shù)碼板的傳感信號(hào)，控制器調(diào)用嵌裝在三維數(shù)碼板驅(qū)動(dòng)程序的三維運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn)三維立體圖或模型的立體化動(dòng)作，并在三維數(shù)碼板顯示處理結(jié)果。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互智能控制三維立體化動(dòng)作，結(jié)果直觀、逼真、形象，有很好的多媒體教學(xué)、會(huì)議、講演、建筑表現(xiàn)效果。
文檔編號(hào)G06F3/03GK101609371SQ20081005353
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者王慧東 申請(qǐng)人:天津市帝盛電子技術(shù)有限公司