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Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 14/165,501, eingereicht am 27. Januar 2014, welche hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen wird.
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Technisches Gebiet
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Ausführungsformen, die hier offenbart sind, beziehen sich im Allgemeinen auf Eingabestifte, die zusätzliche Komponenten beinhalten können zum Erfassen, Aufzeichnen und Übertragen eines Bildes der Textur einer Oberfläche.
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Hintergrund
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In den bildenden Künsten ist Textur die wahrgenommene Oberflächenqualität eines Bildes oder eines Werkstücks. Es ist ein Element einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Gestaltung und zeichnet sich aus durch ihre wahrgenommenen visuellen und physischen Eigenschaften. Die Verwendung von Textur, zusammen mit anderen Elementen der Gestaltung, kann eine Vielzahl von Botschaften und Emotionen übermitteln. Zum Beispiel kann die Verwendung rauer Oberflächen visuell aktiv sein, während glatte Oberflächen visuell ruhig sein können. Eine physische Textur, auch bekannt als tatsächliche Textur oder taktile Textur, sind die tatsächlichen Variationen auf einer Oberfläche. Physische Textur hat eine physische Qualität, die eine Kombination davon darstellt, wie die Oberfläche aussieht und wie sie sich bei Berührung anfühlt. Zum Beispiel basiert die physische Textur in einem Gemälde auf der Farbe und ihrer Anwendung oder der Zugabe von Materialien, wie beispielweise Band, Metall, Holz, Schnur, Leder und Sand entweder auf der Oberfläche der Farbe oder vermischt mit der Farbe.
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Visuelle Textur ist die Illusion einer physischen Textur. Jedes Material und jede Unterlage hat seine oder ihre eigene physische Textur, die in Betracht gezogen werden muss, bevor ein visuelles Bild erzeugt wird, welches diese physische Textur nachahmen soll.
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Zum Beispiel sind Materialien wie beispielsweise Leinwand und Wasserfarbenpapier erheblich rauer als z. B. Computerpapier in Fotoqualität und es kann schwierig sein, eine flache, glatte Textur zu erzeugen mittels eines Bildes, das auf solchen Materialien gezeigt ist. Fotografie, Zeichnungen und Gemälde verwenden visuelle Textur zum Darstellen ihres Gegenstands sowohl auf realistische Weise als auch mit Interpretation. Visuelle Textur in diesen Medien wird im Allgemeinen durch die Wiederholung von Formen und Linien erzeugt. Eine simulierte Textur erzeugt den visuellen Effekt von Textur, ohne das tatsächliche Hinzufügen von Textur. Zum Beispiel kann Textur erzeugt werden, die wie etwas Anderes aussieht als Farbe auf einer flachen Oberfläche. Alternativ kann ein Bild die Illusion von Wellen durch die Wiederholung von Linien erzeugen.
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Heute bezieht sich der Begriff Eingabestift (Stylus) im Allgemeinen auf ein Eingabewerkzeug, das verwendet wird mit Personal Digital Assistants (PDAs), Grafiktablets, Tablet Personal Computers (PCs) und Ultra Mobile Personal Computers (UMPCs). Moderne Eingabestifte haben im Allgemeinen die Form eines Schreibinstruments, wie beispielsweise einem Stift, und sind so gemacht, dass sie bequem in den Griff einer Hand eines Benutzers passen. Diese Eingabestifte sind in allen verschiedenen Größen und Formen zu finden. Einige Eingabestifte können sich verlängern und zusammenziehen zu kleinen stiftartigen Zylindern, die einfach aufbewahrt werden können. Andere Arten von Eingabestiften können größer sein oder zusätzliche Vorrichtungen wie beispielsweise Mikrofone enthalten.
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In elektronischen Anwendungen betreibt der Benutzer einen Berührungsbildschirm mit einem Eingabestift, anstatt einen Finger zu verwenden, um zu vermeiden, dass das natürliche Öl von den Händen des Benutzers auf den Bildschirm gelangt. Die Verwendung eines Eingabestiftes verbessert auch die Präzision der Berührungseingabe, welches die Verwendung kleinerer Benutzerschnittstellenelemente ermöglicht, wie beispielsweise Icons. Eingabestifte können auch für Handschrift oder Zeichnen auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche verwendet werden, wie beispielsweise einem Computer Tablet-Bildschirm, und können einen Benutzer darin unterstützen, genau durch Menüs zu navigieren, Nachrichten zu senden usw. Während sich elektronische Vorrichtungen weiterentwickelt haben, wurden sie häufiger von Ingenieuren, Künstlern und anderen kreativen Individuen für künstlerische Zeichnungen, Bilderzeugung, Grafikdesign und Anderes verwendet.
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Wenn ein Benutzer einer elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise einem Grafiktablet oder einem PC, versucht, ein Bild zu erzeugen, welches visuelle Textur enthält, kann der Benutzer beschränkt sein in der Art der physischen Textur, die er oder sie simulieren kann. Somit ist es im Allgemeinen der Kreativität und den Bemühungen des Benutzers überlassen, die Verfahren und Arten visueller Textur zu bestimmen, die bereitgestellt werden können. Entsprechend können eine verbesserte Vorrichtung, ein verbessertes Verfahren und/oder ein verbessertes System zum Erfassen, Speichern und Bereitstellen visueller Texturinformationen für ein Bild einer abgetasteten Oberfläche für eine elektronische Vorrichtung dabei hilfreich sein, es dem Benutzer zu erlauben, ein Bild zu erzeugen, welches die Textur der Oberfläche nachahmt, die erfasst wurde.
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Zusammenfassung
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Ein Eingabestift ist offenbart, der eine Vorrichtung und ein System umfasst zum Erkennen, Speichern und Simulieren der physischen Attribute einer texturierten Oberfläche. Der Eingabestift kann einen Bildsensor umfassen, der enthalten ist in oder angebracht an dem Eingabestift, welcher die physikalischen Attribute einer Oberfläche erfasst, über die der Eingabestift bewegt wird. Der Eingabestift kann eine lichtdurchlässige Spitze umfassen, durch welche der Bildsensor die Textur der Oberfläche erkennen kann, über die der Eingabestift bewegt wird. Der Sensor kann eine Kamera sein, die enthalten sein kann in dem Eingabestift oder anderweitig an dem Eingabestift angebracht sein kann. Das Bild, welches durch die lichtdurchlässige Spitze des Eingabestifts erfasst wird, kann gespeichert werden oder sofort verwendet werden, um ein Bild zu erzeugen, welches visuell die Textur der erfassten Oberfläche oder des Bildes simuliert.
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Eine Ausführungsform verwendet eine transparente Spitze an einem Ende eines Eingabestiftes als eine Linse für eine Kamera. Ein Bildsensor, welcher eine Lochblendenkamera oder eine andere geeignete Bilderfassungsvorrichtung sein kann, ist so in dem Eingabestift enthalten, dass der Bildsensor die Oberflächentextur der Oberfläche erkennt, über welche die durchsichtige Spitze des Eingabestifts bewegt wird. Das erfasste Bild wird an einen Host-Computer gesendet und kann verwendet werden, um ein neu erzeugtes Bild zu produzieren, welches visuelle Texturierung enthält, die diejenige der erfassten Oberfläche simuliert. Die Eingabestiftspitze kann die erfasste Oberfläche berühren, nahe dieser geführt werden oder in einigem Abstand von der erfassten Oberfläche geführt werden, in Abhängigkeit von der Sensitivität der Kamera, dem Brennpunkt der Spitzenlinse und den Wünschen des Benutzers. Durch Variieren des Detaillevels des Bildes, das durch die Kamera erfasst wird, kann der Benutzer somit das Detaillevel des Typs der texturierten Oberfläche bestimmen, welche durch die Vorrichtung erfasst wird.
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Der Eingabestift kann einen Aktivierungsschalter oder eine andere geeignete Vorrichtung umfassen, die es dem Benutzer des Eingabestifts erlaubt, die Zeit und die Stelle zu bestimmen, an welcher das abgetastete Oberflächenbild erfasst werden kann. Beleuchtung von einer externen Quelle oder von einer Beleuchtungsvorrichtung, wie einer lichtemittierenden Diode (Light Emitting Diode, LED), innerhalb des Eingabestifts kann zur Unterstützung der Bilderfassung bereitgestellt werden. Die Spitze des Eingabestifts kann als eine Linse funktionieren, um das Bild der Bildsensorvorrichtung zu präsentieren. In einer Ausführungsform kann die Spitze des Eingabestifts lichttransparent sein, so dass die Bildsensorvorrichtung keine weitere Linsenstruktur benötigt außer der, welche durch die Spitze des Eingabestifts bereitgestellt wird. In einigen Ausführungsformen kann die Beleuchtung variieren zum Anpassen oder Symbolisieren (anstatt des Anpassens) einer Farbe oder Textur eines Teils eines erfassten Bildes, einer Farbe oder Textur, über der der Eingabestift positioniert ist, eine Farbe oder Textur entsprechend einer Ausgabe des Eingabestifts oder eines Ausgabesignals, das durch den Eingabestift erzeugt wird oder durch eine zugehörige elektronische Vorrichtung usw.
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In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung wird das abgetastete Bild einer Datenspeichervorrichtung bereitgestellt, die dann das Bild für eine zukünftige Verwendung speichern kann. Die Datenspeichervorrichtung könnte innerhalb des Eingabestifts enthalten sein oder in einem Laptop Computer oder einem elektronischen Tablet oder einer anderen geeigneten Vorrichtung, die das abgetastete Texturbild speichern kann. Das abgetastete Bild kann dann zu einer späteren Zeit verwendet werden mit der Vorrichtung des Benutzers oder mit einer anderen Vorrichtung des Benutzers oder eines anderen Benutzers. Das gespeicherte Bild kann dann kommuniziert werden zu dem ursprünglichen oder einem anderen Eingabestift zur Verwendung als ein Stift oder ein Pinsel in elektronischen Malanwendungen. Das abgetastete Bild kann drahtlos oder durch eine direkte Verbindung mit dem Eingabestift an die Datenspeichervorrichtung kommuniziert werden.
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In noch einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung kann das physische Gefühl eines Objekts, ein Objekt in einem abgetasteten Bild, ein Objekt entsprechend einem Teil des abgetasteten Bildes oder das abgetastete Bild selbst einem Benutzer bereitgestellt werden durch taktile Sensor-Rückmeldung von einer haptischen Vorrichtung. In dieser Ausführungsform kann der Benutzer sowohl das Aussehen als auch das Gefühl des abgetasteten Oberflächenbildes oder des entsprechenden Objekts erfahren. Die visuelle Erscheinung der abgetasteten Oberfläche/des abgetasteten Objekts wird auf einem Bildschirm einer elektronischen Vorrichtung bereitgestellt, während das Gefühl der Oberfläche dem Benutzer elektronisch bereitgestellt wird durch bekannte haptische Vorrichtungen. Solche Rückmeldung kann auch basierend auf einer Farbe eines abgetasteten Bildes oder Objekts bereitgestellt werden, als ein weiteres Beispiel.
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Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung kann verwendet werden zum Erzeugen dreidimensionaler Bilder. In dieser Ausführungsform kann die Texturoberfläche eine dreidimensionale Darstellung einer Skulptur oder einer anderen physisch dargestellten Oberfläche sein, wie beispielsweise einem Werkzeugentwurf. In dieser Ausführungsform kann der Eingabestift verwendet werden als Teil eines dreidimensionalen Computer Aided Design-(CAD)-Systems. Zum Beispiel kann der Eingabestift verwendet werden zum Entwerfen einer komplexen Oberfläche, die für eine bestimmte Werkzeuganwendung benötigt wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung, gehalten durch einen Benutzer;
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2 ist eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung;
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3 ist eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung mit einem Eingabestift;
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4 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Eingabestifts;
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5 ist eine Schnittbildansicht einer anderen Ausführungsform eines Eingabestifts;
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6 ist ein Stoffbild;
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7 ist eine Ansicht eines Reliefskulpturbildes;
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8 ist eine perspektivische Ansicht eines gravierten Schmuckstücks und eines Eingabestifts;
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9 ist eine Schnittbildansicht einer anderen Ausführungsform eines Eingabestifts, umfassend eine IMU;
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10 ist eine perspektivische Ansicht einer dreidimensionalen Karte, umfassend Oberflächenmerkmale und einen Eingabestift; und
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11 zeigt einen Benutzer, der einen Eingabestift verwendet, und haptische Rückmeldung.
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Detaillierte Beschreibung
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Im Allgemeinen offenbaren Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, Systeme und Verfahren zum Abtasten, Speichern und Verwenden eines Bildes, das eine texturierte Oberfläche umfasst. Diese Ausführungsformen können es Grafikdesignern, Ingenieuren, Zeichnern, Künstlern und jedem anderen Individuum ermöglichen, die Qualität und Authentizität von Bildern zu verbessern, die elektronisch erzeugt wurden, indem eine texturierte Optik und Haptik zu diesen Bildern hinzugefügt wird.
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Verweisend auf die Figuren, in denen ähnliche Bezugszeichen eine ähnliche Struktur durch die Spezifikation hindurch bezeichnen, ist 1 eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise ein Tablet Computer 11, wird gezeigt als gehalten durch einen Benutzer 12. Der Tablet Computer 11 umfasst einen Anzeigebildschirm 13 zum Anzeigen von Bildern. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Tablet Computers 11 und eines Bildschirms 13. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Tablet Computers 11 und eines Bildschirms 13 mit einem Eingabestift 14, gezeigt in Kontakt mit Bildschirm 13. Der Eingabestift 14 kann in Verbindung mit dem Tablet 11 und dem Bildschirm 13 verwendet werden zum Erzeugen visueller Bilder auf dem Bildschirm 13 oder zum Auswählen bestimmter Merkmale oder Anwendungen des Bildschirms 13 durch Berührung. Computer Tablet 11 kann Video aufzeichnen, Fotos aufnehmen, Musik abspielen und Internetfunktionen ausführen wie beispielsweise Web-Browsing und Emailing. Andere Funktionen des Computer Tablets 11, einschließlich des Spielens von Spielen, GPS-Navigation, Social Networking und Ähnliches können durch Herunterladen und Installieren von Softwareanwendungen ermöglicht werden, allgemein bekannt als ”Apps”.
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Die Anzeige 13 kann verschiedene Sensoren umfassen. Zum Beispiel einen Umgebungslichtsensor (nicht gezeigt) zum Anpassen der Bildschirmhelligkeit und einen 3-Achsen-Beschleunigungsmesser (nicht gezeigt) zum Erfassen einer Orientierung und zum Umschalten zwischen Porträt- und Landschaftsmodi. Der Tablet Computer 11 kann Orientierung in vier Orientierungen unterstützen, einschließlich kopfüber. Das Tablet 11 kann Steuerungen zum Steuern der Vorrichtung 11 und des Anzeigebildschirms 13 umfassen. Das Computer Tablet 11 kann durch die Finger des Benutzers 12 gesteuert werden, die angewendet werden auf oder bewegt werden angrenzend zu dem Bildschirm 13 (ein Berührungsbildschirm) oder, wie in der 3 gezeigt, durch einen Eingabestift 14, welcher selbst angebracht werden kann auf oder bewegt werden kann benachbart zu dem Bildschirm 13. Eingabestifte wie der Eingabestift 14 wurden verwendet zum Steuern verschiedener Funktionen des Computer Tablets 11, wie z. B. in Textverarbeitungssystemen, zum Spielen von Spielen und als Zeichenwerkzeuge für verschiedene Anwendungen.
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Verweisend auf die 4 ist der Eingabestift 14 dargestellt, welcher eine lichtdurchlässige Spitze 15 umfasst, sowie einen Aus/An-Knopf 16. Bezug nehmend auf die 5 ist eine Seitenschnittansicht des Eingabestifts 14 gezeigt. Die Spitze 15 ist konfiguriert zum Agieren als eine Linse für eine Bilderfassungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Kamera 17 oder eine andere geeignete Bilderfassungsvorrichtung. Eine Leistungsquelle 18 ist elektromagnetisch mit dem Aus/An-Knopf 16 und der Kamera 17 verbunden, so dass der Benutzer 12 den Eingabestift 14 halten und die Kamera 17 durch Betätigen des Knopfes 16 ein- oder ausschalten kann. Die Kamera 17 kann eine hochauflösende Kamera sein oder eine andere geeignete Bilderfassungsvorrichtung, welche verwendet wird zum Erfassen der Tiefe des Bildes, über die die Spitze 15 bewegt wird. Eine Lochblendenkamera mit minimalen Linsenanforderungen kann als Kamera 17 verwendet werden. Eine Datenübertragungsvorrichtung 19 ist elektromagnetisch gekoppelt an die Kamera 17 und kann Daten an das Tablet 11 entweder drahtlos oder durch eine direkte Verbindung übertragen, wie es aus dem Gebiet bekannt ist. Ein erfasstes Bild kann dann auf dem Bildschirm 13 des Computer Tablets 11 angezeigt werden, um es dem Benutzer 12 zu erlauben, das Bild der Oberflächentextur zu betrachten, welches durch den Eingabestift 14 erfasst wird. Eine Lichtquelle 21 zum Bereitstellen einer Beleuchtung für die Kamera 17 ist mit der Leistungsquelle 18 verbunden und eine Speichervorrichtung 22 zum Speichern der erfassten Bilddaten ist elektromagnetisch mit der Kamera 17 verbunden. Sowohl die Lichtquelle 21 als auch der Speicher 22 können enthalten sein in oder anderweitig verbunden sein mit dem Eingabestift 14. Es sollte verstanden werden, dass jedes oder alle der verschiedenen Elemente, die gezeigt sind innerhalb des oder umfassend den Eingabestift, elektrisch und/oder physisch miteinander verbunden sein können.
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Die Kamera 17 kann somit eingesetzt werden zum Erfassen der Oberfläche, über welche die Spitze 15 bewegt wird. Das heißt die Spitze 15 kann in einiger Distanz über der, oder kann in direktem Kontakt sein mit, einer Oberfläche, abhängig von einer Brennweite der Linse 15 und der Auflösung der Kamera 17. Die Kamera 17 wird die Tiefen von Merkmalvariationen auf einer Oberfläche erfassen und die Veränderung in diesen Abständen zum Bestimmen einer Textur der Oberfläche und wird dieses Bild erfassen. Es sollte verstanden werden, dass bestimmte Ausführungsformen einen Erfassungsmodus umfassen können, in dem solche Variationen, Texturen, Merkmale und physischen Eigenschaften, und in einigen Fällen Farben, abgetastet oder anderweitig erfasst werden können. Ferner können Ausführungsformen einen Ausgabe- oder Zeichenmodus einsetzen, in dem die erfassten physikalischen Eigenschaften auf einer Anzeige einer zugehörigen elektronischen Vorrichtung reproduziert werden in Reaktion auf die Bewegung des Eingabestifts oder einer anderen Eingabe von dem Eingabestift (oder insgesamt einer anderen Eingabevorrichtung, womit es möglich ist, den Eingabestift ausschließlich zur Auswahl und zum Erfassen zu verwenden).
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Der Eingabestift 14 kann drahtlos oder andernfalls elektromagnetisch mit dem Computer Tablet 11 verbunden sein durch die Übertragungsvorrichtung 19, so dass das Bild, das durch die Kamera 17 erfasst wird, an das Computer Tablet 11 übertragen werden kann, und dass das Bild auf dem Bildschirm 13 angezeigt werden kann. Da die Kamera 17 die Variationen in der Tiefe der Oberfläche erfasst, über welche die Spitze 15 bewegt wird, kann das auf dem Bildschirm 13 erzeugte Bild eine texturierte Erscheinung umfassen. Das heißt die Variationen in der Oberfläche werden angezeigt in der Form eines Bildes mit der Optik und Haptik der Oberfläche selbst. So kann z. B. die Eingabestiftspitze 15 über eine Stoffoberfläche 23 bewegt werden, wie die, die in der 6 gezeigt ist, und das auf dem Bildschirm 13 erzeugte Bild wird die Oberflächenvariationen reflektieren, so dass der Benutzer 12 in der Lage ist, visuell die Oberflächentextur der Stoffoberfläche 23 auf dem Bildschirm 13 zu reproduzieren. Diese Reproduktion kann hinsichtlich jeder Form, Linie oder Grafik auftreten, die in Reaktion auf die Aktion des Eingabestifts erzeugt wurde, wie beispielsweise Bewegung während eines Zeichenmodus.
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Ähnlich kann die haptische Rückmeldung oder das Gefühl des Eingabestifts das Gefühl eines Berührens der Stoffoberfläche 23 oder jeder anderen Oberfläche oder des Bewegen eines Sticks oder eines Stiftes über die Stoffoberfläche simulieren. Somit kann, während sich die physischen Eigenschaften der Oberfläche verändern, die durch den Eingabestift erfasst wurden, sich auch das erzeugte Bild und haptische Gefühl verändern, die aus der Operation des Eingabestifts resultieren. Dies kann einem Benutzer einen taktilen Hinweis bereitstellen von der Grafik, die durch die Operation des Eingabestifts erzeugt wurde, oder die Grafik, die durch die Eingabestiftoperation zu erzeugen ist. In einigen Ausführungsform kann die haptische Rückmeldung keine physikalische Eigenschaft einer Oberfläche simulieren, kann jedoch immer noch variieren, wenn verschiedene Oberflächen erfasst werden und/oder entsprechende Grafiken erzeugt werden in Reaktion auf die Operation des Eingabestifts. Als ein weiteres Beispiel kann die haptische Ausgabe des Eingabestifts mit einer Farbe korrelieren anstatt mit einer Textur oder einem Gefühl. Als noch ein anderes Beispiel kann die haptische Ausgabe mit einer Kombination aus einer Farbe und Textur korrelieren, so dass eine Veränderung entweder der Farbe oder der Textur in einer Veränderung der haptischen Ausgabe resultiert. In einigen Ausführungsformen können zwei haptische Ausgabesignale einander abwechseln, um eine Rückmeldung für den Benutzer bereitzustellen (z. B. eine Ausgabe für eine Farbe und eine für eine Textur). In einer anderen kann eine einzelne haptische Ausgabe gewählt werden, erzeugt werden oder anderweitig bereitgestellt werden basierend sowohl auf Farbe als auch auf Textur/Gefühl. Zum Beispiel kann eine erste Wellenform entsprechend einer Farbausgabe kombiniert, gemischt, gemultiplext werden oder Ähnliches mit einer zweiten Wellenform entsprechend einer Textur, und die resultierende Wellenform kann verwendet für eine haptische Ausgabe der bestimmten Farb-/Textur-Kombination.
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Um eine Einheitlichkeit in dem erfassten Bild bereitzustellen, kann es wünschenswert sein, die Textur an verschiedenen Positionen auf der Oberfläche abzutasten. Somit kann z. B. das Erfassen der Oberflächeneigenschaften an den Endpunkten und an verschiedenen Punkten im Zentrum der Oberfläche und dann ein Kombinieren dieser Bilder in ein zusammengesetztes Bild nützlich sein, um zu verhindern, dass sich wiederholende Muster in dem reproduzierten Bild auftauchen. Die Bilder, die an verschiedenen Positionen auf der Oberfläche, wie beispielsweise dem Stoff 23 erfasst wurden, können kombiniert werden zum Erzeugen einer einheitlichen texturierten Oberfläche. Dasselbe kann getan werden mit verschiedenen Farben über verschiedenen Bereichen eines Bildes. Alternativ könnte der Eingabestift in unterschiedlichen Abständen von der Oberfläche gehalten werden, die erfasst werden soll, was variierende Perspektiven auf die Textur bereitstellen würde. Diese Bilder können in der Speichervorrichtung 22 gespeichert werden und dann durch die Verwendung von Computerprogrammierung kombiniert werden.
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Ferner ist zu beachten, dass die haptische Rückmeldung, die durch den Eingabestift während seiner Operation erzeugt wird, mit den Eigenschaften der Oberfläche, die abgetastet oder anderweitig durch den Eingabestift ertastet wurde, variieren kann. Eine Oberfläche oder ein Oberflächenbild kann z. B. mit einem ersten Abstand erfasst werden und ein erstes haptisches Gefühl oder eine Rückmeldung bereitstellen. Dieselbe Oberfläche kann ein unterschiedliches haptisches Gefühl oder eine unterschiedliche haptische Rückmeldung für einen Benutzer bereitstellen, wenn die Oberfläche (oder ein Bild davon) mit einem zweiten Abstand erfasst wird, insofern als das Sichtfeld der Kamera sich verändern kann, sich die relative Größe jeder Oberflächenmerkmale oder Texturen sich verändern kann innerhalb eines durch die Kamera erfassten Bildes usw.
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Noch andere Ausführungsformen können eine Form von Distanzabtastung oder Messung kombinieren mit der zuvor erwähnten Kamera, um ein einheitliches haptisches Gefühl oder eine Rückmeldung für jede gegebene Oberfläche bereitzustellen, unabhängig von der Distanz, mit der die Oberfläche abgetastet oder anderweitig erfasst wird. Dies kann es einem Eingabestift erlauben, Bilderfassung, die aus unterschiedlichen Distanzen vorgenommen wird, auszugleichen, als ein Beispiel.
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Es können mehrere Abtastungen an unterschiedlichen Orten auf der Oberfläche 23 vorgenommen werden, um sicherzustellen, dass sich wiederholende Bilder nicht in einem visuellen Bild resultieren, welches exakt dieselben Merkmale beinhaltet. Das wiedergegebene Bild kann dann randomisiert und gemischt werden mit verschiedenen einzelnen Bildern, so dass das finale zusammengesetzte Bild keine sich wiederholenden Merkmale umfasst. Diese Fähigkeit bringt hinzugefügte Dimensionen und Anwendungen für das Computer Tablet 11, wie z. B. für Kunst, Computerdesign und dreidimensionales Modellieren.
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Damit die Kamera 17 in dem Eingabestift 14 die Oberfläche korrekt abtastet, ist eine Beleuchtung der abzutastenden Oberfläche wünschenswert. Somit ist eine Beleuchtungsvorrichtung 21, welche eine lichtemittierende Diode oder eine andere geeignete Vorrichtung sein kann, verbunden mit, oder enthalten in, dem Eingabestift 14 zum Beleuchten der Oberfläche wie der Stoffoberfläche 23 in der 6. Alternativ können externe Beleuchtungsquellen (nicht gezeigt) verwendet werden zum Bereitstellen einer angemessenen Beleuchtung der Oberfläche 23. In jedem Fall ist die Beleuchtung der Oberfläche, die abgetastet werden soll, ausreichend, um es der Kamera 17 zu erlauben, ein Bild der Oberflächentextur der Stoffoberfläche 23 zu erlangen. Zum Erfassen der texturierten Oberfläche des Stoffs 23 kann der Eingabestift 14 über verschiedene Teile der Stoffoberfläche 23 bewegt werden, und die Bilder, die auf diese Weise durch die Kamera 17 abgetastet werden, können in einer Speichervorrichtung wie unten beschrieben aufgezeichnet und gespeichert werden.
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Wieder bezug nehmend auf die 5 wird ein Eingabestift 14 gezeigt, der eine Speichervorrichtung 22 umfasst. Die Aufnahme der Speichervorrichtung 22 ermöglicht die Speicherung von Oberflächenbildern, die durch die Kamera 17 abgetastet wurden. Somit könnte ein Benutzer 12 z. B. die Eingabestiftspitze 15 über eine Oberfläche bewegen, um eine Oberflächentextur zu erkennen und dieses Bild in dem Speicher 22 zu speichern. Diese Oberflächentextur könnte dann später auf dem Computer Tablet 11 dieses Benutzers oder eines anderen Benutzers verwendet werden. Dieses Bildspeicherungsmerkmal kann die Zusammenarbeit von Benutzern ermöglichen, um ein bestimmtes visuelles Bild zu erzeugen, welches die abgetasteten Oberflächentexturen integriert. Es erlaubt dem Benutzer auch, verschiedene Oberflächentexturen in ein visuelles Bild zu integrieren oder diese Texturen zu kombinieren, um eine andere Textur zu erzeugen.
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Solche Kombinationen würden durch Softwareanwendungen in dem Computer Tablet 11 ermöglicht, wie es auf dem Gebiet bekannt ist. Ein gespeichertes Bild kann zu einem späteren Zeitpunkt oder in einer anderen Vorrichtung oder einer anderen Anwendung verwendet werden. Während die Speichervorrichtung 22 als in dem Eingabestift 14 enthalten gezeigt ist, ist es zu verstehen, dass die Speichervorrichtung 22 abseits des Eingabestifts 14 angeordnet sein könnte, wie z. B. in dem Tablett 11.
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Eine andere Ausführungsform erlaubt es der Vorrichtung, Oberflächentexturen und Merkmale zu erfassen wie die, die in der 7 gezeigt sind, und eine haptische Ausgabe an einen Benutzer zu übertragen, die solchen Texturen und/oder Merkmalen entspricht. Das heißt, Oberflächentexturen oder Variationen in einem Reliefgemälde 24 in der 7 können dann visuell angezeigt werden auf dem Computer Tablet 11 oder wie oben beschrieben gespeichert werden, um später ein visuelles Bild zu erzeugen, welches die verschiedenen Oberflächenmerkmale des abgetasteten Bildes in 7 repräsentiert. Ferner, wenn der Eingabestift zum Erzeugen von Teilen des visuellen Bildes bewegt wird, kann der Eingabestift auch eine haptische Rückmeldung entsprechend der Textur, Merkmalen, Oberflächeneigenschaften und/oder anderen physischen Eigenschaften der Eingabestiftausgabe bereitstellen oder ein Bild, das in Reaktion auf die Eingabestiftausgabe erzeugt wurde.
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Auch könnten Variationen eines Bildes durch Softwareanwendung in dem Computer Tablet 11 ermöglicht werden, wie es auf dem Gebiet bekannt ist. Es können verschiedene Bilder des Reliefgemäldes 24 durch den Eingabestift 14 erfasst werden, und dann könnten diese Bilder kombiniert werden, um ein Bild wiederzugeben, welches ein dreidimensionales Bild des Reliefgemäldes 24 auf der elektronischen Vorrichtung 11 sein kann. Auf ähnliche Weise könnte ein Benutzer durch Verwenden des Eingabestifts 14 auch ein dreidimensionales Objekt visuell reproduzieren, wie beispielsweise eine Skulptur.
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Die Möglichkeit für einen Benutzer, Oberflächentexturvariationen zu erfassen, fügt eine Tiefendimension zu den visuellen Bildern hinzu, die erzeugt werden können. Ein Benutzer wird nicht länger durch vorprogrammierte Texturen oder Oberflächenmerkmale eingeschränkt sein. Ein Benutzer kann seine oder ihre personalisierten Oberflächentexturen erzeugen. Diese Texturen können dann integriert oder kombiniert werden, um zusätzliche Texturen in erzeugten visuellen Bildern zu erzeugen. Imitationsmalen (Faux Painting) oder künstliches Finish (Faux Finishing) sind Begriffe, die verwendet werden, um dekorative Farbfinishes zu beschreiben, die das Erscheinungsbild von Materialien wie beispielsweise Marmor, Holz oder Stein nachbilden. Die Verwendung des Eingabestifts 14 in diesen Anwendungen erlaubt es einem Benutzer, realistische zweidimensionale Bilder zu erzeugen durch Verwendung des Eingabestifts zum Abtasten der Textur der tatsächlichen Oberflächen. Durch Einsatz der haptischen Rückmeldung können Designer und Modellierer Berührungsrückmeldungen empfangen, die sich auf die ”Oberfläche” beziehen, die sie formen oder erzeugen, was einen schnelleren und natürlicheren Arbeitsablauf erlaubt als herkömmliche Verfahren.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung kann implementiert werden, um Schmuck oder andere Gegenstände wie Metall, Kunststoffe, Glas und Kristall zu gravieren. Es ist mittlerweile üblich, dass Einzelhandelsgeschäfte (meistens Schmuck-, Silberwaren- oder Auszeichnungsgeschäfte) eine kleine computergesteuerte Graviermöglichkeit vor Ort haben. Dies ermöglicht ihnen, die Produkte, die sie verkaufen, zu personalisieren. Bezug nehmend auf 8 ist eine gravierte Halskette 25 gezeigt. Die Gravur 26 kann jede dekorative oder anderweitig ästhetisch gefällige Form annehmen, wie es auf dem Gebiet bekannt ist. Die Gravur 26 könnte die Form einer Inschrift annehmen, die Empfindungen oder andere Informationen vermittelt. Einzelhandels-Graviermaschinen tendieren dazu, auf eine einfache Verwendung durch den Betreiber fokussiert sein und auf die Fähigkeit, eine große Bandbreite von Dingen zu gravieren, einschließlich flacher Metallplättchen, Schmuck verschiedener Formen und Größen sowie zylindrischen Dingen wie Becher und Krüge. Sie werden typischerweise mit einem Computer ausgerüstet sein, der auf Grafikdesign ausgerichtet ist, welcher den Betreiber in die Lage versetzt, auf einfache Weise einen Text oder eine Bildgrafik zu entwerfen, welche die Software in digitale Signale umwandeln wird, die der Graviermaschine mitteilen, was zu tun ist. Die vorliegende Erfindung würde zur Unterstützung in diesem Verfahren eingesetzt werden. Der Benutzer würde den Eingabestift 14 über eine Oberfläche bewegen wie beispielsweise die Gravur 26 in der 8 und die abgetastete Textur könnte dann verwendet werden durch die Graviermaschine zum Reproduzieren dieser erfassten texturierten Oberfläche auf einem anderen Gegenstand. Auf diese Weise könnten Kopien von Gravuren, Signaturen usw. reproduziert werden oder kundenspezifische Gravuren usw. könnten produziert werden durch Kombinieren verschiedener abgetasteter Texturoberflächen.
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Eine inertiale Messeinheit (Inertial Measurement Unit, IMU) wird in vielen Navigationssystemen verwendet, wie beispielsweise für Flugzeuge, Wasserfahrzeuge und andere Formen der Beförderung. Die Daten, die durch die Sensoren des IMU gesammelt werden, erlauben es einem Computer, die Position zu verfolgen unter Verwendung eines Verfahrens, das auf dem Gebiet als Koppelnavigation (Dead Reckoning) bekannt ist. IMUs erkennen eine gegenwärtige Beschleunigungsrate unter Verwendung eines oder mehrerer Beschleunigungsmesser und erkennen Veränderungen in Rotationsattributen wie Steigung, Roll und Gier unter Verwendung eines oder mehrerer Gyroskope. Einige IMUs umfassen ein Magnetometer, um die Kalibrierung gegen Ausrichtungsabweichung zu unterstützen. In einer alternativen Ausführungsform, verweisend auf die 9, umfasst der Eingabestift 14 eine IMU 32 zusätzlich zu der Kamera 17, der Leistungsquelle 18, der Datenübertragungsvorrichtung 19, der Lichtquelle 21 und der Speichervorrichtung 22. Das Einschließen einer IMU erlaubt es dem Eingabestift, verwendet zu werden zum Erzeugen von dreidimensionalen Bildern, wie oben diskutiert. Es sollte verstanden werden, dass jedes oder alle der verschiedenen Elemente, die gezeigt sind in dem oder umfassend den Eingabestift, elektrisch und/oder physisch miteinander verbunden sein können.
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Eine IMU 32 könnte in einer Ausführungsform verwendet werden in Verbindung mit der Kamera 17 zum Erzeugen eines dreidimensionalen Bildes aus einem zweidimensionalen Bild. Zum Beispiel könnte der Eingabestift 14 verwendet werden zum Abtasten eines Bildes auf dem Bildschirm 13 und, in Verbindung mit der IMU 32, zum Erzeugen eines dreidimensionalen Bildes. Durch die Einbeziehung der IMU 32 könnte der Eingabestift 14 verwendet werden zum Erzeugen präziser Messungen, wie es auf dem Gebiet bekannt ist, wie beispielsweise Plotten und Vektorgrafiken. Vektorgrafik ist die Verwendung geometrischer Primitiven wie beispielsweise Punkte, Linien, Kurven und Formen oder Polygone, die alle auf mathematischen Ausdrücken basieren, um Bilder in Computergrafiken zu repräsentieren. Vektorgrafiken basieren auf Vektoren (auch bezeichnet als Pfade, oder Striche (Strokes)), welche durch Orte hindurchführen, die Kontrollpunkte genannt werden. Jeder dieser Punkte hat eine bestimmte Position auf der x- und der y-Achse. Jeder Punkt kann die Position des Punktes in dem Arbeitsbereich und die Richtung des Vektors beinhalten (was die Richtung des Pfades definiert). Jedem Pfad kann eine Farbe, eine Form, eine Dicke und auch eine Füllung zugewiesen sein. Durch Einbeziehung einer IMU 32 in dem Eingabestift 14 kann die präzise Position der Eingabestiftposition wie auch die Orientierung des Eingabestifts 14 im Hinblick auf einen Referenzpunkt durch die IMU 32 bestimmt werden. Mit dieser Information kann ein dreidimensionales Bild aus einem zweidimensionalen Bild auf dem Bildschirm 13 oder von einem anderen zweidimensionalen Bild auf einer anderen Vorrichtung oder in einem anderen Medium reproduziert werden, wie es auf dem Gebiet der Computergrafik bekannt ist.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung würde es Computer Aided Design-(CAD)-Ingenieuren erlauben, den Eingabestift 14 zu verwenden zum Erzeugen von Bildern, welche Oberflächentextur als Teil des Bildes umfassen oder zum Erzeugen dreidimensionaler Bilder. CAD verwendet Computersysteme zur Unterstützung der Erzeugung, Modifizierung, Analyse oder Optimierung eines Designs. CAD-Software wird verwendet, um die Produktivität der Designer zu erhöhen, die Qualität des Designs zu verbessern, Kommunikationen durch Dokumentation zu verbessern und zum Erzeugen einer Datenbank zur Herstellung. CAD-Ausgaben können in der Form elektronischer Dateien zum Drucken, maschinellen Bearbeiten oder für andere Herstellungsoperationen vorliegen. CAD wird häufig auch verwendet zum Erzeugen von Computeranimationen für Spezialeffekte in Filmen, Werbung und technischen Handbüchern, oft bezeichnet als Erzeugung digitalen Inhalts (Digital Content). In einer Ausführungsform können Texturbilder, die durch den Eingabestift 14 erfasst wurden, in der Erzeugung digitalen Inhalts verwendet werden. Das heißt, dass Texturbilder, die in dem Speicher 22 gespeichert sind, durch die Übertragungsvorrichtung 19 an ein Computer Aided Design-System gesendet werden können, welches dann die Texturbilder in einer Anwendung zur Erzeugung digitalen Inhalts implementiert.
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CAD kann verwendet werden beim Design elektronischer Systeme, in mechanischem Design oder in computergestütztem Skizzieren (Computer Aided Drafting), welches den Prozess des Erzeugen einer technischen Zeichnung unter Verwendung der Computersoftware umfasst. CAD-Software für mechanisches Design verwendet entweder vektorbasierte Grafiken zum Darstellen der Objekte traditionellen Skizzierens oder kann auch Rastergrafiken produzieren, die insgesamt die Erscheinungsform entworfener Objekte zeigen. CAD kann verwendet werden zum Designen von Kurven und Figuren im zweidimensionalen Raum (2D); oder Kurven, Oberflächen und Körpern im dreidimensionalen Raum (3D). Der Eingabestift 14 könnte in der Implementierung solchen Designs verwendet werden, insbesondere in den dreidimensionalen Design-Anwendungen.
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Andere industrielle Design-Anwendungen wie beispielsweise zur maschinellen Herstellung von Metallteilen oder andere industrielle Verwendungen wie beispielsweise das Gravieren von Stein, Ton oder ähnlichen Materialien werden ersichtlich, wenn die Texturbilder, die durch den Eingabestift 14 erfasst wurden, verwendet werden. Zusätzlich, wie oben diskutiert, erlauben es Haptiken, wenn in Kombination mit dem Eingabestift der vorliegenden Erfindung in virtuellen oder visuellen Künsten verwendet, wie beispielsweise Grafikdesign, dem Künstler einen direkten Kontakt mit einem virtuellen Instrument zu haben, das Echtzeitbilder produziert. Diese Ausführungsform stellt solchen Designern mehr Werkzeuge zum Produzieren innovativerer und nützlicherer visueller Bilder und Designs bereit.
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In noch einer weiteren Ausführungsform könnte der Eingabestift 14 verwendet werden zum Abtasten von Variationen in der Oberflächentextur in dreidimensionalen Abbildungsanwendungen. Abbilden (Mapping) ist das Erzeugen grafischer Repräsentationen von Information unter Verwendung räumlicher Beziehungen innerhalb der Grafik zum Darstellen einiger Beziehungen innerhalb der Daten. Eine Art des Mappings ist die skalierte Darstellung geografischer Merkmale, d. h. Kartografie. In geografischen Karten können die Bilder direkt mit georäumlichen Eigenschaften korrelieren oder sie können Abstraktionen symbolisieren wie beispielsweise politische Grenzen. Traditionell stellt das Papier (oder die Ebene) die Oberfläche der Erde dar. In dieser Ausführungsform wird der Eingabestift 14 über die Oberfläche bewegt, die abgebildet werden soll, und das erfasste Bild wird dann verwendet zum Reproduzieren eines visuellen Bildes, welches verschiedene Oberflächeneigenschaften anzeigt. In einer geografischen Abbildungsanwendung könnte dies zum Erzeugen eines visuellen Bildes verwendet werden, welches topografische Informationen bereitstellt. Diese Ausführungsform könnte nützlich sein für die Vermessung wie auch zur Kartenerstellung. In 10 kann z. B. der Eingabestift 14 über die dreidimensionale Karte 27 bewegt werden und Bilder von Oberflächenvariationen oder Merkmalen, wie beispielsweise Gebirgszüge 28, könnten erfasst werden und an das Computer Tablet 11 gesendet werden, um ein visuelles zweidimensionales Bild des erfassten dreidimensionalen Bildes 27 zu erzeugen, um auf diese Weise topografisches Detail für das zweidimensionale Bild bereitzustellen.
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Zusätzlich zum Erzeugen visueller Bilder könnte die Erfindung Haptiken einsetzen zum Bereitstellen einer taktilen Rückmeldung an einen Benutzer. Haptiktechnologie, oder Haptik, ist eine Technologie der taktilen Rückmeldung, welche Nutzen aus dem Berührungssinn zieht durch Erzeugen von Kräften, Vibrationen oder Bewegungen für den Benutzer. Diese mechanische Stimulation kann verwendet werden, um die Erzeugung virtueller Objekte in einer Computersimulation zu unterstützen, solche virtuellen Objekte zu steuern und die Fernsteuerung von Maschinen und Vorrichtungen (Telerobotiks) zu verbessern. Haptikvorrichtungen können taktile Sensoren umfassen, die Kräfte messen, die durch den Benutzer auf die Schnittstelle ausgeübt werden. Somit kann in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Eingabestift 14 verwendet werden durch einen Bekleidungshersteller zum Fühlen der Textur von z. B. dem Stoff 23 in der 6. Die Textur des Stoffes kann extrahiert sein aus einem Erfassungsbild des Stoffs als ein Beispiel. Wenn der Eingabestift über den Stoff bewegt wird (oder ein stationäres Bild des Stoffes erfasst wird), kann Bildverarbeitung eingesetzt werden, um eine Textur oder ein anderes physisches Merkmal des Stoffes zu extrahieren.
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Die erfasste Texturoberfläche würde dann gespeichert werden als Teil des visuellen Stoffbildes. Das Stoffbild würde dann auf die Website des Herstellers gestellt werden. Ein Benutzer würde dann seinen oder ihren Eingabestift 14 über das Bild bewegen und haptische Rückmeldevorrichtungen könnten verwendet werden zum Wiedergeben der gefühlten Textur des visuellen Bildes für einen Benutzer, der die haptische Rückmeldevorrichtung verwendet. Der Benutzer würde somit die Textur des Stoffes fühlen. Als ein Beispiel für eine Anwendung dieser Ausführungsform in der Einzelhandels-Bekleidungsindustrie würden Benutzer die gefühlte Textur durch haptische Rückmeldung verwenden und in der Lage sein, die Textur von Stoffen, die im Internet zum Verkauf stehen, zu ”fühlen”. Ähnlich kann solche Rückmeldung basierend auf einer Farbe eines erfassten Bildes oder Objektes bereitgestellt werden, und/oder eine Kombination von Farbe und Textur, wie zuvor beschrieben.
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Zum Beispiel in Bezug auf 11 könnte in einer anderen Ausführungsform eine haptische Rückmeldevorrichtung, welche z. B. ein Rumble Pack 29 sein kann, wie es auf dem Gebiet der elektronischen Spiele bekannt ist, in Verbindung mit einem Eingabestift 14 verwendet werden zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung für einen Benutzer. Ein Bild, wie beispielsweise ein Texturbild, das verknüpft ist mit dem Stoff 23 in der 6, wird durch den Eingabestift 14 erfasst, wie oben diskutiert. Das erfasste Bild wird auf dem Bildschirm 13 des Tablets 11 angezeigt. Der Eingabestift 14 wird durch den Benutzer 12 in einer Hand gehalten, während das Rumble Pack 29 simultan in einer anderen Hand 31 des Benutzers gehalten wird, wie in der 10 gezeigt. Während sich der Eingabestift 14 über den Bildschirm 13 bewegt, wird das Bild durch den Eingabestift 14 abgetastet und die entsprechende Texturinformation wird an das Rumble Pack 29 übermittelt durch Software, die verknüpft ist mit dem Computertablet 11. Der Benutzer 12 ist somit in der Lage, visuell das Bild auf dem Bildschirm 13 zu betrachten, während er die Textur des angezeigten Bildes durch das Rumble Pack 29 fühlt. Die Kombination visueller und taktiler Eingabe für den Benutzer 12 erlaubt es dem Benutzer, den ”Look and Feel” (Optik und Haptik) eines Gewebes in dem Beispiel der 6 zu erfahren. Andere haptische Rückmeldevorrichtungen, wie sie auf dem Gebiet bekannt sind, könnten auch in Verbindung mit dem Eingabestift 14 verwendet werden zum Erzeugen taktiler Rückmeldung für einen Benutzer. Es sollte verstanden werden, dass im Wesentlichen jeder geeignete haptische Rückmeldeechanismus in Ausführungsformen verwendet werden kann.
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In einer alternativen Ausführungsform könnte eine visuell beeinträchtigte Person den Eingabestift 14 und das Rumble Pack 29 wie oben beschrieben verwenden. Diese Ausführungsform würde es der visuell beeinträchtigten Person erlauben, ein Bild zu ”fühlen”, welches auf dem Bildschirm 13 angezeigt wird, das er oder sie anderweitig nicht sehen kann aufgrund der Beeinträchtigung. Die Kombination zweier Sinne, des visuellen und des Berührungssinns, machen diese Ausführungsform in anderen Anwendungen nützlich wie beispielsweise der Heilkunde, wo ein medizinischer Fachmann diese Anwendung verwenden kann zum ”Fühlen” des Bildes eines Röntgen- oder eines Magnetresonanzbildes (Magnetic Resonance Image, MRI).
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In bestimmten Ausführungsformen kann eine Anzeige auf dem Eingabestift bereitgestellt werden oder kann mit dem Eingabestift verbunden sein, und kann eine Textur und/oder Farbe einer Ausgabe des Eingabestifts zeigen. Somit kann, wenn das Bewegen des Eingabestifts ein Ausgabesignal erzeugt, das eine Linie zeigt, die eine bestimmte Textur und/oder Farbe aufweist, dieselbe Textur und/oder Farbe auf der Anzeige gezeigt werden, selbst wenn der Eingabestift bewegungslos ist. Entsprechend kann ein Benutzer relativ einfach bestimmen, was die Ausgabe des Eingabestifts ist oder sein wird, ohne den Eingabestift zu aktivieren oder zu bewegen.
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Im Allgemeinen wurden hier Ausführungsformen beschrieben im Hinblick auf das Erfassen einer Textur oder einer anderen physischen Eigenschaft einer Oberfläche und das Ausgeben dieser Textur/physischen Eigenschaft während oder als eine Operation des Eingabestifts, wie auch das Bereitstellen einer haptischen Rückmeldung oder eines anderen Gefühls, das die Textur/physische Eigenschaft simuliert oder mit dieser variiert. Es sollte jedoch verstanden werden, dass bestimmte visuelle Eigenschaften, wie beispielsweise Farbe, Helligkeit, Sättigung und Ähnliches auch als Basis zum Bereitstellen bestimmter haptischer Ausgaben für einen Benutzer verwendet werden können. So kann z. B. die haptische Ausgabe eines Eingabestifts während einer Auswahloperation oder einer Zeichenoperation variieren in Abhängigkeit von der Farbe und/oder Helligkeit der erzeugten Grafik.
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In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird ein Eingabestift bereitgestellt, der ein Gehäuse umfasst, einen Spitzenabschnitt auf dem Gehäuse zum Übertragen eines Bildes einer Oberfläche, die an dem Spitzenabschnitt anliegt, eine Bilderfassungsvorrichtung, die mit dem Spitzenabschnitt verbunden ist, zum Erfassen des Bildes, und eine Speichervorrichtung, die elektromagnetisch mit der Bilderfassungsvorrichtung verbunden ist.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst das erfasste Bild eine Textur.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst die Bilderfassungsvorrichtung eine Kamera.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst der Spitzenabschnitt einen lichtdurchlässigen Abschnitt.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst der Eingabestift eine Lichtquelle, die mit der Bilderfassungsvorrichtung verbunden ist.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst die Lichtquelle eine lichtemittierende Diode in dem Gehäuse.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform ist die Bilderfassungsvorrichtung betreibbar zum Erfassen einer Textur des Bildes und einer Farbe des Bildes.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst die Oberfläche Änderungen in einer Entfernung der Oberfläche von dem Spitzenabschnitt.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst der Eingabestift eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Leistung für den Eingabestift.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst der Eingabestift eine inertiale Messeinheit (Inertial Measurement Unit, IMU).
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In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird ein System bereitgestellt, das eine elektronische Vorrichtung umfasst, einen Anzeigebildschirm, verknüpft mit der elektronischen Vorrichtung, einen Eingabestift, elektromagnetisch verbunden mit der elektronischen Vorrichtung, wobei der Eingabestift einen Spitzenabschnitt an einem Ende des Eingabestifts umfasst, eine Bilderfassungsvorrichtung verbunden mit dem Spitzenabschnitt zum Erfassen eines Bildes einer Oberfläche, die an dem Spitzenabschnitt anliegt, eine Übertragungsvorrichtung, die elektromagnetisch mit der Bilderfassungsvorrichtung verbunden ist, und das Bild wird auf dem Bildschirm angezeigt.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst das System Änderungen in der Entfernung der Oberfläche von dem Spitzenabschnitt.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst die Bilderfassungsvorrichtung eine Kamera.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst der Spitzenabschnitt einen lichtdurchlässigen Abschnitt.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst das Bild eine Textur.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform entspricht die Textur der Oberfläche.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst das System eine inertiale Messeinheit (Inertial Measurement Unit, IMU).
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst das System eine Vorrichtung für haptische Rückmeldung, wobei die Vorrichtung für haptische Rückmeldung betreibbar ist zum Ausgeben einer haptischen Rückmeldung, die mit der Textur korreliert.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren bereitgestellt zum Anzeigen eines Bildes einer Oberfläche auf einer elektronischen Vorrichtung, umfassend die Schritte Scannen eines Eingabestiftes über die Oberfläche, Erfassen eines Bildes der Oberfläche in dem Eingabestift, Erfassen des Bildes in dem Eingabestift, und Übertragen des Bildes an die elektronische Vorrichtung.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst die Oberfläche Änderungen in der Entfernung der Oberfläche von dem Eingabestift.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Extrahierens einer Textur aus dem Bild.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform umfasst der Schritt des Scannens ein Erfassen des Bildes an mehreren Positionen auf der Oberfläche.
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Während die Offenbarung verschiedene Ausführungsformen beschrieben hat, sollte es durch den Fachmann ausdrücklich verstanden werden, dass bestimmte Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem Geist oder Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können, während verschiedene Konfigurationen für einen Eingabestift offenbart wurden zum Ermöglichen verschiedener Anwendungen zur Texturerfassung, zusätzliche Möglichkeiten verwendet werden, ohne von dem Geist oder Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Entsprechend ist der angemessene Umfang dieser Offenbarung in den folgenden Ansprüchen festgelegt.
