本發(fā)明涉及手寫筆跡美化的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人機交互設(shè)備從單純的文字輸入，發(fā)展成為一種電子書法的重要輸入設(shè)備，用戶對人機交互設(shè)備的要求也在逐漸提高，尤其是在輸入由不同筆畫組成的文字時，如果輸入的文字具有筆鋒效果的話，用戶就能夠在電子手寫輸入設(shè)備上獲得逼真的手寫輸入體驗。

如申請?zhí)枮椋?00710062799.7的中國專利公開了一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法，該方法包括：A、根據(jù)手寫輸入設(shè)備提供的用戶手寫輸入位置，確定具有外接矩形的平面圖形的位置；將手寫輸入設(shè)備提供的手寫速度相關(guān)信息轉(zhuǎn)化為速度縮放因子，根據(jù)速度縮放因子改變平面圖形的大??；將手寫輸入設(shè)備提供的書寫方向相關(guān)信息轉(zhuǎn)化為方位角，根據(jù)方位角改變平面圖形的方向；B、填充所述平面圖形形成的區(qū)域，步驟A之前進一步包括：根據(jù)用戶手寫輸入速度的實際情況，設(shè)置所述用戶手寫輸入速度的上限值和下限值；根據(jù)用戶需要的輸入筆畫的寬度，設(shè)置所述外接矩形的短邊長度；根據(jù)用戶需要的輸入筆畫所屬的筆鋒分類，設(shè)置所述速度縮放因子的上限值和下限值以及所述外接矩形的長邊長度。所述手寫輸入設(shè)備提供的用戶手寫輸入位置是用戶手寫輸入的坐標值，所述根據(jù)手寫輸入設(shè)備提供的用戶手寫輸入位置確定所述平面圖形的位置的方法為：將手寫輸入設(shè)備提供的用戶手寫輸入的坐標作為所述平面圖形的中心點的坐標。該輸入方法的缺點是：通過手寫輸入速度與速度縮放因子的函數(shù)關(guān)系來設(shè)置筆鋒效果，且需要預(yù)先在系統(tǒng)中設(shè)置多個速度縮放因子的取值范圍，在實現(xiàn)筆鋒效果的過程中需要經(jīng)過多次映射，實現(xiàn)方法較繁瑣，且不支持對筆鋒效果的進一步美化，如放大容易失真，不支持調(diào)整筆鋒的顏色等，用戶體驗效果有局限。

又如申請?zhí)枮椋?012105113019.7的中國專利公開了一種實時手寫筆跡的美化方法及電子設(shè)備，該方法至少包括：當檢測到所述軌跡輸入裝置開始進行軌跡輸入時，實時捕獲所述軌跡上的軌跡點的坐標和時間，直至所述軌跡輸入結(jié)束；從所捕獲的第二個軌跡點開始，利用所捕獲的第n個所述軌跡點、及此前所捕獲的一個所述軌跡點的坐標和時間，來計算第n個所述軌跡點的速度，其中，n為大于l的整數(shù)；基于預(yù)設(shè)的軌跡點的速度分別與手寫筆跡的尺寸和透明度的對應(yīng)關(guān)系，來確定第n個所述軌跡點所對應(yīng)的手寫筆跡的尺寸和透明度；利用預(yù)設(shè)的軌跡分段規(guī)則，將所捕獲的多個軌跡點所構(gòu)成的每一段軌跡按照所述軌跡點各自所對應(yīng)的尺寸和透明度進行美化處理，以得到美化后的手寫筆跡。該方法通過捕獲每個軌跡點的坐標和時間，再根據(jù)預(yù)設(shè)的軌跡分段規(guī)則對手寫筆跡進行尺寸和透明度的調(diào)整，缺點是調(diào)整規(guī)則預(yù)設(shè)不能對實時的書寫情況具體分析，不適用于不同的用戶，顯示出的手寫筆跡效果較為僵硬。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的實現(xiàn)方法繁瑣且筆鋒效果不佳等問題，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法及系統(tǒng)。

具體技術(shù)方案如下：一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法，

步驟1：在終端上手寫輸入，并同時采集手寫坐標點；

步驟2：以各個坐標點為圓心進行縮放，獲得不同直徑的標記圓；

步驟3：依次連接各個標記圓的公切點，形成一個封閉多邊形區(qū)域；

步驟4：填充封閉多邊形區(qū)域，形成筆鋒后保存。

在此基礎(chǔ)上，所述步驟1通過手寫輸入設(shè)備在終端上進行書寫，所述步驟1還包括選擇手寫輸入設(shè)備的書寫寬度W。

在此基礎(chǔ)上，所述書寫寬度的最小值為minW，且minW＝2毫米。

在此基礎(chǔ)上，所述步驟1中采集手寫坐標點的具體方法為：自定義視圖區(qū)域和存儲區(qū)域，依次監(jiān)聽手寫輸入設(shè)備的按下、移動和抬起動作，并記錄相應(yīng)的坐標點且保存至存儲區(qū)域。

在此基礎(chǔ)上，所述步驟2的具體方法為：計算相鄰坐標點之間的距離d，根據(jù)d求出筆速v，其中v＝d*10，將得出的數(shù)據(jù)進行整合并與書寫寬度W進行對比，得出各個標記圓的直徑。

在此基礎(chǔ)上，所述步驟2中標記圓的直徑為W-S，若W-S的值小于minW，則標記圓的直徑為minW，其中S為v-lastW的絕對值的平方根，其中l(wèi)astW為前一個標記圓的直徑。

在此基礎(chǔ)上，所述步驟3的具體方法為：依次連接相鄰標記圓的公切點，即為兩個相鄰標記圓的外公切線，多個標記圓的外公切線形成一個封閉多邊形區(qū)域。

本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入系統(tǒng)，包括手寫輸入設(shè)備、終端、采集單元、計算單元、整合單元和美化單元，所述手寫輸入終端、采集單元、計算單元、整合單元和美化單元依次相連，

所述手寫輸入設(shè)備用于在終端手寫輸入；

所述終端用于保存手寫輸入設(shè)備的輸入內(nèi)容；

所述采集單元用于采集用戶手寫輸入過程中的手寫坐標點；

所述計算單元用于計算各個標記圓的直徑和相鄰標記圓的公切點；

所述整合單元用于將相鄰標記圓的公切點相連形成一個完整的封閉區(qū)域，并進行填充形成筆鋒；

所述美化單元用于根據(jù)客戶的需求對書寫內(nèi)容進行縮放和調(diào)整書寫內(nèi)容的顏色。

在此基礎(chǔ)上，所述計算單元包括第一計算單元和第二計算單元，所述第一計算單元還包括對比單元，所述第一計算單元用于計算各個標記圓的直徑；所述對比單元用于將數(shù)據(jù)進行整合并與書寫寬度進行對比；所述第二計算單元用于計算相鄰各個標記圓的公切點。

在此基礎(chǔ)上，還包括擴展單元，所述擴展單元與帶壓感的終端相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明實現(xiàn)筆鋒效果的方法包括采集手寫輸入時的坐標點后，將各個坐標點為圓心進行縮放，獲得不同直徑的標記圓；依次連接各個標記圓的公切點，形成一個封閉多邊形區(qū)域；填充封閉多邊形區(qū)域，形成筆鋒后保存。本發(fā)可以對采集到的坐標點直接根據(jù)書寫速度進行縮放，無需大量的映射計算，能夠在較短的時間內(nèi)顯示用戶手寫輸入的筆鋒效果，從而使用戶獲得更加逼真的手寫輸入體驗。另外，本發(fā)明在應(yīng)用過程中，用戶可以預(yù)先選擇書寫寬度，以適應(yīng)不同的場合。

2、本發(fā)明實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入系統(tǒng)，包括手寫輸入設(shè)備、終端、采集單元、計算單元、整合單元和美化單元，該輸入系統(tǒng)可以通過手寫輸入設(shè)備在終端上實現(xiàn)帶有筆鋒效果的涂鴉功能，其中美化單元可以對涂鴉內(nèi)容進行美化，如縮放和調(diào)整顏色等，且縮放不模糊不失真，能夠完整體現(xiàn)用戶的書寫風(fēng)格的筆鋒、筆畫。本發(fā)明還包括有擴展單元，可以支持帶壓感的終端，同時通過壓感與書寫速度增強筆鋒的效果，適用范圍廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法中數(shù)組P的存儲示意圖；

圖3是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法中兩點距離的獲得示意圖；

圖4是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法中標記圓直徑的獲得示意圖；

圖5是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法中封閉區(qū)域的示意圖；

圖6是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法中標記圓公切點的求解示意圖；

圖7是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法中封閉區(qū)域填充后的示意圖；

圖8是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法中封閉區(qū)域縮放后的示意圖；

圖9是本發(fā)明一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明披露了一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入方法，如圖1所示，本方法包括以下步驟：

步驟1：在終端2上手寫輸入，并同時采集手寫坐標點；具體方法如下:用戶通過手寫輸入設(shè)備1在終端2上進行書寫，該手寫輸入設(shè)備1可以為觸摸屏、鼠標和顯示器組合輸入工具、寫字板等，在書寫之前，用戶可以預(yù)先選擇書寫筆跡的寬度，該寬度預(yù)先在系統(tǒng)中設(shè)置，本實施例中設(shè)置有大、中、和小三種書寫筆跡的寬度，該筆跡寬度不限定，可以根據(jù)不同客戶的需求，在后臺系統(tǒng)中進行刪減，但每種書寫筆跡的寬度均對應(yīng)有唯一一個書寫寬度值W，本實施例中最小的書寫筆跡寬度minW的值為2毫米。本方法通過自定義視圖區(qū)域(如view區(qū)域)和存儲區(qū)域，(如數(shù)組P)，本實施例通過重寫touch的方法依次監(jiān)聽手寫輸入設(shè)備1的按下、移動和抬起動作，并記錄相應(yīng)的坐標點且保存至存儲區(qū)域即數(shù)組P中，如圖2所示。

步驟2：以各個坐標點為圓心進行縮放，獲得不同直徑的標記圓；具體方法如下：計算相鄰坐標點之間的距離d，如圖3所示，本實施例中第一個坐標點和第二個坐標點之間的距離為10毫米，第二個坐標點與第三個坐標點之間的距離為20毫米，第三個坐標點與第四個坐標點的距離為40毫米等。根據(jù)d求出筆速v，即v＝d*10，將得出的數(shù)據(jù)與最初用戶選擇的書寫寬度進行整合并與書寫寬度W進行對比，得出各個標記圓的直徑。

步驟2中標記圓的直徑為W-S，本方法中將W-S的值與書寫寬度的最小值minW進行對比判斷，若W-S的值小于minW，則標記圓的直徑為minW，若W-S的值不小于minW，則標記圓的直徑為W-S。如圖4所示，本實施例最初選擇的書寫寬度為5毫米，依次對應(yīng)相鄰坐標點的距離，得出的標記圓的直徑分別為5毫米、4毫米和2毫米等。

步驟3：依次連接各個標記圓的公切點，形成一個封閉多邊形區(qū)域；具體方法為：根據(jù)步驟1采集到的坐標點以及各個標記圓的直徑，計算出相鄰標記圓的公切點，如圖5所示，依次連接相鄰標記圓的公切點，即為兩個相鄰標記圓的外公切線，多個標記圓的外公切線形成一個封閉多邊形區(qū)域。如圖6所示，以標記圓O1、O2為例求解兩標記圓的外公切點B1，設(shè)x＝x2-x1,y＝y(tǒng)2-y1，d為O1，O2兩點的距離，其中，d²＝x²+y²。設(shè)一個點P，P為O1O2與A1B1延長線的交點。設(shè)l為PO2兩點的距離，且l＝d*r/(R-r)。設(shè)B1P兩點的距離為s，由于三角形O2B1P為直角三角形，且B1為直角，則R²+S²＝l²，B1到O1O2這個軸的距離為s*r/l，設(shè)B1到O1O2軸的垂點為M，則O2M＝r*r/l，即可得M的坐標為(x2+O2M*(x2-x1)/d，y2+O2M*(y2-y1)/d)，求出M的坐標后，由M，O2，B1組成的三角形，三條邊長度都已知，最終可求出B1的坐標，同理繼續(xù)求出A1，A2，B2的坐標。優(yōu)選地，本實施例中的終端2設(shè)備為android設(shè)備，可以為手機或者平板，為了繪圖的效率，本實施例采用path的繪圖方式，結(jié)合采用內(nèi)塞爾曲線，依次連接步驟3中計算出的公切點，形成如圖5所示的全封閉區(qū)域。

步驟4：填充封閉多邊形區(qū)域，形成筆鋒后保存。在填充封閉多邊形區(qū)域時可以設(shè)置填充的顏色，即填充path多邊形區(qū)域，如圖7所示，最終得到筆鋒效果，當縮放后，只需要針對path進行矩陣縮放變化，則能得到矢量不變模糊的筆鋒效果，如圖8所示為放大后的多邊形區(qū)域。

本發(fā)明實現(xiàn)筆鋒效果的方法包括采集手寫輸入時的坐標點后，將各個坐標點為圓心進行縮放，獲得不同直徑的標記圓；依次連接各個標記圓的公切點，形成一個封閉多邊形區(qū)域；填充封閉多邊形區(qū)域，形成筆鋒后保存。本發(fā)可以對采集到的坐標點直接根據(jù)書寫速度進行縮放，無需大量的映射計算，能夠在較短的時間內(nèi)顯示用戶手寫輸入的筆鋒效果，從而使用戶獲得更加逼真的手寫輸入體驗。另外，本發(fā)明在應(yīng)用過程中，用戶可以預(yù)先選擇書寫寬度，以適應(yīng)不同的場合。

本發(fā)明還披露了一種實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入系統(tǒng)，如圖9所示，包括手寫輸入設(shè)備1、終端2、采集單元3、計算單元4、整合單元5和美化單元6，手寫輸入終端2、采集單元3、計算單元4、整合單元5和美化單元6依次相連，其中，手寫輸入設(shè)備1用于在終端2手寫輸入，可以為觸摸屏、鼠標和顯示器組合輸入工具、寫字板等；終端2用于保存手寫輸入設(shè)備1的輸入內(nèi)容，該終端2可以用于涂鴉、簽批、文字備注等；在手寫輸入設(shè)備1在終端2進行書寫的同時，采集單元3用于采集用戶手寫輸入過程中的手寫坐標點，本實施例通過重寫touch的方法依次監(jiān)聽手寫輸入設(shè)備1的按下、移動和抬起動作，并保存相應(yīng)的坐標點后，用于計算單元4的數(shù)據(jù)計算。

計算單元4用于計算各個標記圓的直徑和相鄰標記圓的公切點；計算單元4包括第一計算單元和第二計算單元，第一計算單元還包括對比單元，第一計算單元用于計算各個標記圓的直徑，根據(jù)采集單元3獲取的各個坐標點，計算相鄰坐標點之間的距離d，并且根據(jù)d求出筆速v，其中v＝d*10；對比單元用于將數(shù)據(jù)進行整合并與書寫寬度進行對比，即將步驟2中標記圓的直徑為W-S與書寫寬度的最小值minW進行對比判斷，若W-S的值小于minW，則標記圓的直徑為minW，若W-S的值不小于minW，則標記圓的直徑為W-S。第二計算單元用于計算相鄰各個標記圓的公切點，即根據(jù)采集單元3獲得的坐標點和第一計算單元獲得的標記圓的直徑，計算出相鄰標記圓的公切點。

整合單元5用于將相鄰標記圓的公切點相連形成一個完整的封閉區(qū)域，并進行填充形成筆鋒，本實施例中的終端2設(shè)備為android設(shè)備，可以為手機或者平板，為了繪圖的效率，本實施例采用path的繪圖方式，結(jié)合采用內(nèi)塞爾曲線，依次連接步驟3中計算出的公切點，形成如圖5所示的全封閉區(qū)域。

美化單元6用于根據(jù)客戶的需求對書寫內(nèi)容進行縮放和調(diào)整書寫內(nèi)容的顏色，在填充封閉多邊形區(qū)域時可以設(shè)置填充的顏色，本實施例中即通過path的方法填充多邊形區(qū)域，最終得到筆鋒效果，當縮放后，只需要針對path進行矩陣縮放變化，則能得到矢量不變模糊的筆鋒效果。具體方法為：分別調(diào)用matrix的postScale和postTranslate，首先調(diào)用matrix的postScale，將用戶需要縮放的系數(shù)傳入到系統(tǒng)當中，然后調(diào)用matrix的postTranslate將屏幕x軸與y軸的偏移距離傳入到系統(tǒng)當中。根據(jù)用戶的需求設(shè)置完成縮放的參數(shù)后，通過path的transform方法，將縮放后的圖像呈現(xiàn)在畫布上，以達到縮放不失真的效果。該方法畫的線為貝塞爾曲線，形成的筆鋒十分美觀，縮放時，直接針對path進行縮放，大大提高了渲染的效率。

另外，也可使用畫布canvas的drawline方法，將上述過程中獲得的各個點的坐標值傳入系統(tǒng)中，根據(jù)傳入兩點的橫坐標x和縱坐標y依次繪制直線，當用戶需要進行縮放時，再次獲得新的各個點的坐標值，根據(jù)更新后的坐標值再次繪制直線。該方法原理簡單易實現(xiàn)，且適用于各種終端系統(tǒng)，能夠保證縮放不失真，大大提高了用戶的視覺感受。

如圖9所示，本系統(tǒng)還包括擴展單元7，擴展單元7與帶壓感的手寫輸入終端2相連，在應(yīng)用本發(fā)明時，如果手寫輸入設(shè)備1不能提供壓感信息，則根據(jù)用戶手寫輸入的速度，實現(xiàn)用戶手寫輸入的筆鋒效果，當擴展單元7與帶壓感的手寫輸入終端2相連時，可以同時根據(jù)用戶手寫輸入的速度和壓感，增強用戶手寫輸入的筆鋒效果。該擴展單元7亦可與其他外接設(shè)備相連，擴大了實現(xiàn)筆鋒效果的輸入方法的應(yīng)用范圍，降低了實現(xiàn)筆鋒效果的輸入方法的實施成本。

本發(fā)明實現(xiàn)筆鋒效果的手寫輸入系統(tǒng)，包括手寫輸入設(shè)備1、終端2、采集單元3、計算單元4、整合單元5和美化單元6，該輸入系統(tǒng)可以通過手寫輸入設(shè)備1在終端2上實現(xiàn)帶有筆鋒效果的涂鴉功能，其中美化單元6可以對涂鴉內(nèi)容進行美化，如縮放和調(diào)整顏色等，且縮放不模糊不失真，能夠完整體現(xiàn)用戶的書寫風(fēng)格的筆鋒、筆畫。本發(fā)明還包括有擴展單元7，可以支持帶壓感的終端2，同時通過壓感與書寫速度增強筆鋒的效果，適用范圍廣。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如前所述，應(yīng)當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。