CN106406430B - 一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模***及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模***及其方法，本发明为三维场景时所需的协同设计与设计便携性之间的冲突提供了解决方案。采用由平板电脑组成的双屏笔记本电脑作为硬件载体，移动性强，灵活性高。本发明提出的双屏笔记本电脑可翻折角度大，配合平板电脑的重力感应可适应单人和双人的多种工作模式。由本发明衍生的支持双人协同设计装配三维场景的工作模式，可极大的促进场景设计者在设计阶段的交流，提高了装配三维场景的工作效率和质量。

Description

一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模***及其 方法

技术领域

本发明涉及一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模***及其方法。

背景技术

双显示器，是指每个显示器显示不同的内容，或者是通过两个显示器拓宽视频或个人的视野。传统的双显示器连接在同一个主机上，主机上运行多个应用程序。不同程序分别被放置在不同的显示器上，这种工作模式可避免用户频繁地进行任务切换，或者一个程序使用多个子窗口时，用户可将不同子窗口拖动到第二显示器，以获取主显示器上更大的工作空间。

场景设计装配是将虚拟物体添加和放置到用于制作动画或游戏的虚拟场景中的过程。为了提高效率，越来越多的设计者采用双显示器进行场景显示的扩展。笔记本作为一种便携性强、性能不逊于传统台式机的设备，越来越受到场景设计装配工作者的青睐。

目前，在笔记本领域上，已有一些双屏笔记本上市。例如联想ThinkPad W700ds，在主屏幕的后方容纳了滑出式副屏；又如宏碁ICONIA，采用了两个双触控屏幕，普通笔记本原有的键盘所在的位置被一块多点触控屏幕取代。但这些笔记本都是为了单人用户提高工作效率，笔记本翻折角度均不超过180度。一方面，随着协同工作模式的发展，适合单人进行工作的双屏笔记本显然不能满足多人协同工作的要求；另一方面，场景设计装配工作常常需要实时沟通，实时修改，设计与展示的同步化也对双屏笔记本提出了更高的要求。虽然有些软件采用两个平板电脑通过通讯可以实现协同工作，但交互真实感不强，特别是不能支持单人双屏设计场景。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模***及其方法，场景装配设计人员可利用该笔记本实现单人设计、双人设计、一人设计一人实时查看三维场景、双人查看三维场景、单人大屏幕设计共五种工作模式。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大角度翻折的双触控屏装置，包括两个用于固定智能终端的壳体，两个壳体通过可以360°旋转的转动机构连接，实现两个壳体的0-360°翻折，两个智能终端配置在同一个局域网络中，且均具有触控屏。

所述壳体的形状、大小与智能终端相匹配。

优选的，所述智能终端包括平板电脑或智能手机。当然，其它能够实现场景显示和游戏功能的用户装备都理应归属于智能终端的包括范围。

优选的，所述转动机构为铰链。

一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模***，包括：大角度翻折的双触控屏装置、通信网络、SDU场景设计装配***、场景装配模块和工作模式选择模块，其中：

所述大角度翻折的双触控屏装置，将两个智能终端分别安装在不同的壳体中，设置两个移动终端的网络连接，使两个触控屏通过通信网络连接；

所述SDU场景设计装配***，存储有需要搭建的三维场景的平面设计图或未编辑完成状态的平面设计图，作为绘制模板；

所述工作模式选择模块，在单人设计模式、双人设计模式、一人设计一人实时查看三维场景模式、双人查看三维场景和单人大屏幕设计模式中选择需要的工作模式；

所述场景装配模块，进行场景装配设计，控制漫游路线，实时显示场景装配效果，并将装配效果交给相应的触控屏显示。

一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模方法，包括以下步骤：

(1)将两个智能终端分别安装在不同的壳体中，设置两个移动终端的网络连接；

(2)获得需要搭建的三维场景的平面设计图或处于未编辑完成状态的平面设计图，导入到SDU场景设计装配***中，作为绘制模板；

(3)选择需要的工作模式，按照绘制模板进行场景装配设计，控制漫游路线，实时显示场景装配效果；

(4)保存已设计完的三维场景的平面设计图，并导出三维场景。

所述步骤(1)中，将其中一个智能终端作为无线局域网发射装置，另一个智能终端连接到该无线局域网中，使两个智能终端配置在同一个局域网络中。

所述步骤(2)中，平面设计图的来源包括以下方面：

(2-1)若有三维场景的二维平面设计图，将其导入SDU场景设计装配***作为草图；

(2-2)若有之前通过本***编辑过的设计图，直接打开设计图继续进行继续编辑；

(2-3)若无三维场景的平面设计图，也无已编辑过的设计图，直接新建场景。

所述步骤(3)中，工作模式包括单人设计模式、双人设计模式、一人设计一人实时查看三维场景模式、双人查看三维场景和单人大屏幕设计模式。

所述步骤(3)中，进行场景装配设计的具体步骤包括：

(3-1)选择需要的工作模式；

(3-2)在二维窗口中放置场景地面、勾画场景墙壁、放置场景内模型以及添加场景天花板；

(3-3)在三维窗口中，通过触摸手势移动浏览三维场景的视角，进行对三维场景的查看；

(3-4)根据三维窗口反馈的场景装配效果，调整二维窗口中对三维场景的设计，直到达到满意的效果。

进一步的，所述步骤(3)中，(3-2)到(3-4)中可随时选择切换任意模式继续进行场景设计。

所述步骤(3)中，两个触控屏一个屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示三维窗口，在二维窗口中拖动摄像机漫游路线，三维窗口中可显示摄像机当前位置所拍摄的三维场景，在二维窗口中控制的摄像机位置固定时，在三维窗口中通过触摸操作来调整摄像机的拍摄方向，实现漫游场景时查看角度的左右转动。

所述步骤(3)中，控制漫游路线的具体步骤包括：当单人漫游状态时，将双触控屏打开至适合单人使用的角度，水平屏幕显示三维场景的二维平面图，用户在其上利用触控手势进行对场景漫游路线的控制，竖直屏幕显示实时漫游查看到的三维场景，用户利用触摸手势在其上进行视角的左右转动。

所述步骤(3)中，双人协同漫游时，双屏幕笔记本进行大角度翻折，达到适合双人面对面使用的角度，一个智能终端的屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示漫游视角所看到的三维场景；在二维窗口中控制漫游中的摄像机位置，另一端实时查看此时摄像机拍摄到的三维场景，并使用触摸手势控制摄像机左右转动。

本发明的有益效果为：

(1)本发明为三维场景时所需的协同设计与设计便携性之间的冲突提供了解决方案，采用由平板电脑组成的双屏笔记本电脑作为硬件载体，移动性强，灵活性高；

(2)该发明提出的双屏笔记本电脑可翻折角度大，配合平板电脑的重力感应可适应单人和双人的多种工作模式；

(3)由本发明衍生的支持双人协同设计装配三维场景的工作模式，可极大的促进场景设计者在设计阶段的交流，提高了装配三维场景的工作效率。

附图说明

图1为一种大角度翻折双触控屏笔记本的组合安装示意图；

图2为本发明流程框架的示意图；

图3为单人设计模式示意图；

图4为双人设计模式示意图；

图5为一人设计一人实时查看三维场景模式示意图；

图6为双人查看三维场景模式示意图；

图7为单人大屏幕设计模式示意图；

图8为单人漫游模式示意图；

图9为双人协同漫游模式示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

一种大角度翻折的双触控屏笔记本及其支持的场景协同建模方法，包括以下步骤：

步骤一：大角度翻折双屏幕笔记本的设备组合安装以及环境配置，主要包括外壳模型的定制和网络的配置。

步骤二：获得需要搭建的三维场景的平面设计图或处于半完成状态的平面设计图，导入到SDU场景设计装配***中，为后续装配设计提供绘制模板；

步骤三：在单人设计、双人设计、一人设计一人实时查看三维场景、双人查看三维场景、单人大屏幕设计这五种工作模式中选择一种进行场景装配设计；

步骤四：控制漫游路线，观察三维场景装配效果；

步骤五：保存已设计完的三维场景的平面设计图，并导出三维场景。

步骤一的具体方法为：

(1-1)如图1所示，定制两个外壳模型，使微软surface等平板电脑刚好可以固定在模型之中，两个外壳通过一个可以旋转360度的铰链相连接，从而实现两个外壳的360度大角度翻折。

(1-2)将两个平板电脑安装在定制好的模具中。

(1-3)将其中一个平板电脑作为无线局域网发射装置，另一个平板电脑连接到该无线局域网中，使两台平板电脑配置在同一个局域网络中。

步骤二的具体方法为：

(2-1)若有三维场景的二维平面设计图，将其导入SDU场景设计装配***作为草图；

(2-2)若有之前通过本***编辑过的设计图，直接打开设计图继续进行编辑；

(2-3)若无三维场景的平面设计图，也无已编辑过的设计图，直接在***中新建场景。

所述步骤三共涉及五种工作模式，以下为五种模式的介绍：

模式一：单人设计模式，如图3单人设计模式示意图。将双屏幕笔记本打开至适合单人使用的角度，通常为一个屏幕水平放置，一个屏幕趋近竖直放置(两屏幕之间角度可调)。水平屏幕显示场景二维平面图(以下称为二维窗口)，用户在其上可利用菜单和触控手势进行场景的装配设计。竖直屏幕显示实时设计的三维场景(以下称为三维窗口)，用户也可利用触摸手势在其上进行摄像机控制操作。

模式二：双人设计模式，如图4双人设计模式示意图。将双屏幕笔记本进行大角度翻折，达到能适合双人面对面使用的角度(如270度)，并放置在桌面上。在该模式下，两个屏幕上显示的均是二维窗口。两名用户可分别通过自己面前屏幕上的二维窗口协同进行三维场景初步装配设计。

模式三：一人设计一人实时查看三维场景模式，如图5所示。将双屏幕笔记本进行大角度翻折，达到能适合双人面对面使用的角度(如270度)，并放置在桌面上。在该模式下，一个屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示三维窗口。一名用户在二维窗口上实现场景的设计装配，另一名用户在三维窗口上观察装配中的三维场景并提供装配设计建议给第一名用户。两名用户也可切换位于两个屏幕的窗口，更换设计者角色。

模式四：双人查看三维场景，如图6所示。将双屏幕笔记本进行大角度翻折，达到能适合双人面对面使用的角度(如270度)，并放置在桌面上。在该模式下，两个屏幕上显示的均是三维窗口。两名用户可分别通过自己面前屏幕上的三维窗口从多个角度查看三维场景，并且进行面对面交流。

模式五：单人大屏幕设计，如图7所示。将双屏幕笔记本展开成水平状，使其中一个触控屏幕作为另一个触控屏幕的扩展显示。在该模式下，用户面对一个由两个平板电脑拼接而成的大屏幕进行设计，可方便用户进行大型场景设计以及细节设计，可增强某些设计情形下的用户体验。

所述步骤三的具体方法为：

(3-1)选择步骤三所涉及的工作模式中的一种；

(3-2)在二维窗口中放置场景地面、勾画场景墙壁、放置场景内模型以及添加场景天花板；

(3-3)在三维窗口中，通过触摸手势移动浏览三维场景的视角，进行对三维场景的查看；

(3-4)根据三维窗口反馈的场景装配效果，调整二维窗口中对三维场景的设计，直到达到满意的效果；

(3-5)在(3-2)到(3-4)中可选择切换任意模式继续进行设计。

所述步骤四共涉及两种工作模式，以下为两种模式的介绍：

模式一：单人漫游模式，如图8所示。将双屏幕笔记本打开至适合单人使用的角度，水平屏幕显示三维场景的二维平面图，用户在其上可利用触控手势进行对场景漫游路线的控制。竖直屏幕显示实时漫游查看到的三维场景，用户也可利用触摸手势在其上进行视角的左右转动。

模式二：双人协同漫游模式，如图9所示。将双屏幕笔记本进行大角度翻折，达到能适合双人面对面使用的角度(如270度)，并放置在桌面上。在该模式下，一个屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示漫游视角所看到的三维场景。一名用户在二维窗口中控制漫游中的摄像机位置，另一名用户实时查看此时摄像机拍摄到的三维场景，并可使用触摸手势控制摄像机左右转动。

所述步骤四的具体方法为：

(4-1)在步骤四所涉及的两种模式中选择一个模式。

(4-2)一个屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示三维窗口。用户可在二维窗口中拖动摄像机漫游路线，三维窗口中可显示摄像机当前位置所拍摄的三维场景。

(4-3)在二维窗口中控制的摄像机位置固定时，用户可在三维窗口中通过触摸操作来调整摄像机的拍摄方向，实现漫游场景时查看角度的左右转动。

如图2所示在步骤201中，精确测量平板电脑的尺寸，定制外壳模型，使得平板电脑可以牢固嵌入定制的外壳之中。如图1所示，用一个可以翻折360度的铰链连接两个嵌入了Surface平板电脑的外壳，从而实现双触控屏幕的360度各种角度的翻折。配置其中一台Surface的无线网卡发射无线局域网，另一台Surface连接该无线网络，使两台Surface在同一局域网络中实现设计时各种操作的协同工作。

在步骤202中，若有三维场景的二维平面设计图，将其导入SDU场景设计装配***作为草图；若有之前通过本***编辑过的设计图，直接打开设计图继续进行编辑；若无三维场景的平面设计图，也无已编辑过的设计图，直接在***中新建场景。

在步骤203中，用户可在图3-图7所示的单人设计模式、双人设计模式、一人设计一人实时查看三维场景模式、双人查看三维场景模式、单人大屏幕设计模式这五种设计模式中选择一种设计模式。在这五种模式中，共涉及到二维窗口和三维窗口两个窗口。无论在哪种模式下，二维窗口中显示的都是三维场景的二维平面图，三维窗口显示的是实时设计的三维场景。在单人设计模式和一人设计一人实时查看三维场景模式中，都是一个屏幕显示二维窗口，一个屏幕显示三维窗口，不同的是笔记本翻折角度不同，双人使用时需要大角度翻折。双人设计模式、一人设计一人实时查看三维场景模式，这三种模式都是将双屏幕笔记本翻折至适宜双人面对面使用的角度。不同的是，双人设计模式中，两个屏幕均为二维窗口；双人查看三维场景模式中，两个屏幕均显示为三维窗口。单人大屏幕设计模式下，两个屏幕均为二维窗口，与双人设计不同的是，该模式下其中一个屏幕是另一个屏幕的扩展显示，用户面对由两个屏幕拼接成的大屏幕进行设计。

经过步骤203选择设计模式后，用户可在步骤204中，于二维窗口中进行二维的墙壁的绘制、放置地面、天花板、摆放模型等操作。双人设计模式中，任一用户操作过的二维平面图都会同步更新在另一用户的二维窗口上，实现协同设计。在步骤205中，单人设计和一人设计一人实时查看三维场景的模式中，二维窗口上的任意操作都会映射到三维窗口上，使三维场景产生对应的效果。在双人查看三维场景模式中，两名用户可随意操作自己面前的三维窗口上的摄像机视角，以查看设计中的三维场景，两个三维窗口视角的移动互不影响。如果用户在步骤205中对查看到的三维场景效果不满意，可返回步骤203重新选择设计模式进行步骤204的设计，直到满意再进行步骤206。

在步骤206中，用户可选择如图8和图9所示的单人漫游模式和双人协同漫游模式。在这两种模式中，均是在二维窗口中控制摄像机的位置，在三维窗口中可通过触控手势控制摄像机的左右转动。三维窗口显示三维场景漫游效果，用来帮助设置及以场景最终用户的身份检查三维场景的设计装配是否符合要求。如果未达到要求，可返回步骤203进行设计模式的选择，重复步骤203-205，直到确认场景搭建与预期相符，完成三维场景装配。

最后，在步骤207中，用户可将二维窗口中场景二维平面图保存以便下次继续编辑，也可将三维虚拟场景按照指定文件格式进行导出。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种大角度翻折的双触控屏装置，其特征是：包括两个用于固定智能终端的壳体，两个壳体通过可以360°旋转的转动机构连接，实现两个壳体的0-360°翻折，两个智能终端配置在同一个局域网络中，且均具有触控屏；

所述智能终端配置有工作模式选择模块，包括单人设计模式、双人设计模式、一人设计一人实时查看三维场景模式、双人查看三维场景和单人大屏幕设计模式；

两个触控屏一个屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示三维窗口，在二维窗口中拖动摄像机漫游路线，三维窗口中显示摄像机当前位置所拍摄的三维场景，在二维窗口中控制的摄像机位置固定时，在三维窗口中通过触摸操作来调整摄像机的拍摄方向，实现漫游场景时查看角度的左右转动；

控制漫游路线的具体步骤包括：当单人漫游状态时，将双触控屏打开至适合单人使用的角度，水平屏幕显示三维场景的二维平面图，用户在其上利用触控手势进行对场景漫游路线的控制，竖直屏幕显示实时漫游查看到的三维场景，用户利用触摸手势在其上进行视角的左右转动；

双人协同漫游时，双屏幕笔记本进行大角度翻折，达到适合双人面对面使用的角度，一个智能终端的屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示漫游视角所看到的三维场景；在二维窗口中控制漫游中的摄像机位置，另一端实时查看此时摄像机拍摄到的三维场景，并使用触摸手势控制摄像机左右转动。

2.一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模***，其特征是：包括：0-360°大角度翻折的双触控屏装置、通信网络、SDU场景设计装配***、场景装配模块和工作模式选择模块，其中：

所述大角度翻折的双触控屏装置，将两个智能终端分别安装在不同的壳体中，设置两个移动终端的网络连接，使两个触控屏通过通信网络连接；

所述SDU场景设计装配***，存储有需要搭建的三维场景的平面设计图或未编辑完成状态的平面设计图，作为绘制模板；

所述工作模式选择模块，在单人设计模式、双人设计模式、一人设计一人实时查看三维场景模式、双人查看三维场景和单人大屏幕设计模式中选择需要的工作模式；

所述场景装配模块，进行场景装配设计，控制漫游路线，实时显示场景装配效果，并将装配效果交给相应的触控屏显示；

两个触控屏一个屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示三维窗口，在二维窗口中拖动摄像机漫游路线，三维窗口中显示摄像机当前位置所拍摄的三维场景，在二维窗口中控制的摄像机位置固定时，在三维窗口中通过触摸操作来调整摄像机的拍摄方向，实现漫游场景时查看角度的左右转动；

控制漫游路线的具体步骤包括：当单人漫游状态时，将双触控屏打开至适合单人使用的角度，水平屏幕显示三维场景的二维平面图，用户在其上利用触控手势进行对场景漫游路线的控制，竖直屏幕显示实时漫游查看到的三维场景，用户利用触摸手势在其上进行视角的左右转动；

双人协同漫游时，双屏幕笔记本进行大角度翻折，达到适合双人面对面使用的角度，一个智能终端的屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示漫游视角所看到的三维场景；在二维窗口中控制漫游中的摄像机位置，另一端实时查看此时摄像机拍摄到的三维场景，并使用触摸手势控制摄像机左右转动。

3.一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)将两个智能终端分别安装在不同的壳体中，两个壳体能够在0-360°范围内大角度翻折，设置两个移动终端的网络连接；

(2)获得需要搭建的三维场景的平面设计图或处于未编辑完成状态的平面设计图，导入到SDU场景设计装配***中，作为绘制模板；

(3)选择需要的工作模式，按照绘制模板进行场景装配设计，控制漫游路线，实时显示场景装配效果；工作模式包括单人设计模式、双人设计模式、一人设计一人实时查看三维场景模式、双人查看三维场景和单人大屏幕设计模式；

(4)保存已设计完的三维场景的平面设计图，并导出三维场景；

所述步骤(3)中，两个触控屏一个屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示三维窗口，在二维窗口中拖动摄像机漫游路线，三维窗口中显示摄像机当前位置所拍摄的三维场景，在二维窗口中控制的摄像机位置固定时，在三维窗口中通过触摸操作来调整摄像机的拍摄方向，实现漫游场景时查看角度的左右转动；

所述步骤(3)中，控制漫游路线的具体步骤包括：当单人漫游状态时，将双触控屏打开至适合单人使用的角度，水平屏幕显示三维场景的二维平面图，用户在其上利用触控手势进行对场景漫游路线的控制，竖直屏幕显示实时漫游查看到的三维场景，用户利用触摸手势在其上进行视角的左右转动；

所述步骤(3)中，双人协同漫游时，双屏幕笔记本进行大角度翻折，达到适合双人面对面使用的角度，一个智能终端的屏幕上显示二维窗口，另一个屏幕上显示漫游视角所看到的三维场景；在二维窗口中控制漫游中的摄像机位置，另一端实时查看此时摄像机拍摄到的三维场景，并使用触摸手势控制摄像机左右转动。

4.如权利要求3所述的一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模方法，其特征是：所述步骤(1)中，将其中一个智能终端作为无线局域网发射装置，另一个智能终端连接到该无线局域网中，使两个智能终端配置在同一个局域网络中。

5.如权利要求3所述的一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模方法，其特征是：所述步骤(2)中，平面设计图的来源包括以下方面：

(2-1)若有三维场景的二维平面设计图，将其导入SDU场景设计装配***作为草图；

(2-2)若有之前通过本***编辑过的设计图，直接打开设计图继续进行继续编辑；

(2-3)若无三维场景的平面设计图，也无已编辑过的设计图，直接新建场景。

6.如权利要求3所述的一种基于大角度翻折的双触控屏的场景协同建模方法，其特征是：所述步骤(3)中，进行场景装配设计的具体步骤包括：

(3-1)选择需要的工作模式；

(3-2)在二维窗口中放置场景地面、勾画场景墙壁、放置场景内模型以及添加场景天花板；

(3-3)在三维窗口中，通过触摸手势移动浏览三维场景的视角，进行对三维场景的查看；

(3-4)根据三维窗口反馈的场景装配效果，调整二维窗口中对三维场景的设计，直到达到满意的效果。