JP5866199B2 - 3dポインタマッピング - Google Patents
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Description
先に述べたように、ユーザが6自由度で移動させる3Dポインティングデバイスは、運動をカーソル運動に変換するために使用され得る。異なるアプリケーションは、デバイス運動がカーソル運動にどのようにマッピングされるべきかに関して異なる要求および要件を有する。これらの例示的な実施形態は、改善された3Dポインタ性能を提供し、各アプリケーションについて最適応答を送出するように構成されている、デバイス運動をカーソル運動にマッピングする新規な方法を述べる。とりわけ、本発明の例示的な実施形態は、新しい3Dポインタマッピング方法および所与のアプリケーションについて最適応答を提供するために代替のマッピング方法と組み合わせる方法を述べる。これらは、たとえば、絶対ポインティングに関して主要な問題である、ディスプレイに対するユーザの位置の関数としてのカーソル解像度変動を低減し得る。同時に、例示的な実施形態は、一部の相対ポインティングアプリケーションについて問題となり得る、デバイス位置とカーソル位置との間の一定マッピングを提供し得る。
1.6自由度で運動を測定するデバイスと、
2.デバイス運動をカーソル運動に変換する1つまたは複数のアルゴリズムと、
3.アルゴリズムからのカーソル運動出力を結合する(combine)方法と、
4.カーソルを表示するビジュアルディスプレイと
を含む。
小文字は、スカラー変数、x、y、zを表し、
太字の小文字は、ベクトル、
太字の大文字は、行列、
ベクトルは、列ベクトル(N×1行列)であると仮定され、
長さ2のベクトル
長さ3のベクトル
bxo=[1,0,0]
uyo=[0,1,0]
uzo=[0,0,1]
として任意に定義される。本体-フレーム座標系の軸および原点は、本発明を実質的に変更することなく選択され得ることを当業者は認識するであろう。先の説明は、デカルト座標系を仮定するが、球座標などの他の座標系もまた、本発明に影響を及ぼすことなく使用され得る。
1.直線運動を適切にスケーリングするために、実際のデバイス位置に対して任意のx軸値を加算する(または減算する)こと、
2.デバイスから仮想ディスプレイまでの距離をアルゴリズム的に増減させること、
3.直線運動に対する応答を増減させるために、デバイスの実際の位置にスケール係数を乗算すること、
4. 上記因子のうちの任意の因子の組合せ
を含む。代替の仮想ディスプレイ表面が使用され得る。上記テキストは、平面および球を述べるが、仮想ディスプレイは、円柱、楕円、および高次表面に拡張され得る。
210 入出力(I/O)バス
212 テレビ/モニタ
214 ビデオカセットレコーダ
216 デジタルビデオディスクレコーダ/再生デバイス
218 オーディオ/ビデオチューナ
220 コンパクトディスクプレーヤ
222 マイク/スピーカシステム
224 ビデオカメラ
226 無線I/Oコントロールデバイス
228 システムコントローラ
230 ケーブル放送
232 衛星放送
400、500 3Dポインティングシステム
402、404、502、504 ボタン
406、506 スクロールホイール
408、702 ディスプレイ
420、422 角速度センサ(回転センサ)
424 直線加速度計
501 リング形状ハウジング
507 グリップ
508 コントロールエリア
620 テレビ
640、703 カーソル
701 デバイス
Claims (13)
- デバイスの移動をカーソル位置にマッピングする方法であって、
前記デバイスの直線位置および角度位置の少なくとも一方を推定するステップと、
第1のカーソルロケーションを生成する第1のマッピングアルゴリズムと第2のカーソルロケーションを生成する第2のマッピングアルゴリズムの両方を使用して、前記推定された直線位置および前記推定された角度位置の少なくとも一方を処理するステップと、
最終カーソル出力を生成するために、前記第1のカーソルロケーションおよび前記第2のカーソルロケーションを結合するステップとを含み、
前記マッピングアルゴリズムの少なくとも一方は、絶対ポインティングアルゴリズムであり、前記絶対ポインティングアルゴリズムは、デバイス角度運動に対するカーソル運動の比が、前記デバイスとカーソルが表示されるディスプレイとの間の距離の関数として変化する特性を有する、
方法。 - 前記絶対ポインティングアルゴリズムは、前記デバイスの前ポインティング方向(本体-フレームx軸)と、前記カーソルが表示されるディスプレイの表面の交差に基づいてデバイス運動をカーソルロケーションにマッピングする請求項1に記載の方法。
- 前記絶対ポインティングアルゴリズムは、
uuxは、ユーザの参照フレームにおける直線位置x軸の検出値であり、
uuyは、ユーザの参照フレームにおける直線位置y軸の検出値であり、
uuzは、ユーザの参照フレームにおける直線位置z軸の検出値であり、
uxo xは、ユーザの参照フレームにおける本体-フレームx軸の検出値であり、
uxo yは、ユーザの参照フレームにおけるy軸に沿う本体-フレームy軸の検出値であり、
uxo zは、ユーザの参照フレームにおけるz軸に沿う本体-フレームz軸の検出値であり、
- デバイスの移動をカーソル位置にマッピングする方法であって、
前記デバイスの直線位置および角度位置の少なくとも一方を推定するステップと、
第1のカーソルロケーションを生成する第1のマッピングアルゴリズムと第2のカーソルロケーションを生成する第2のマッピングアルゴリズムの両方を使用して、前記推定された直線位置および前記推定された角度位置の少なくとも一方を処理するステップと、
最終カーソル出力を生成するために、前記第1のカーソルロケーションおよび前記第2のカーソルロケーションを結合するステップとを含み、
前記マッピングアルゴリズムの少なくとも一方は、絶対不変アルゴリズムであり、前記絶対不変アルゴリズムは、デバイス直線位置および角度位置からカーソルロケーションへの直接的再現可能マッピングを提供する特性ならびに直線運動および角度運動に対するカーソル応答性が、ある運動範囲にわたって一貫性がある第2の特性を有する、
方法。 - 前記絶対不変アルゴリズムは、直線位置値の項および直線位置と独立である角度位置から計算された項の和としてカーソル位置を生成する請求項4に記載の方法。
- デバイスの移動をカーソル位置にマッピングする方法であって、
前記デバイスの直線位置および角度位置の少なくとも一方を推定するステップと、
第1のカーソルロケーションを生成する第1のマッピングアルゴリズムと第2のカーソルロケーションを生成する第2のマッピングアルゴリズムの両方を使用して、前記推定された直線位置および前記推定された角度位置の少なくとも一方を処理するステップと、
最終カーソル出力を生成するために、前記第1のカーソルロケーションおよび前記第2のカーソルロケーションを結合するステップとを含み、
前記マッピングアルゴリズムの少なくとも一方は、前記デバイスに向くように移動する中間の仮想ディスプレイを作成し、
前記中間の仮想ディスプレイは、前記デバイスの前ポインティング方向(本体-フレームx軸)と、前記デバイスに少なくとも部分的に向くように回転して中間の平面仮想ディスプレイを作成する前記カーソルが表示されるディスプレイの表面の交差に基づいて、デバイス運動をカーソルロケーションにマッピングし、
前記中間の平面仮想ディスプレイは、
u x Δ は、ユーザ参照フレームにおける仮想ディスプレイx軸の検出値であり、
u y Δ は、ユーザ参照フレームにおける仮想ディスプレイy軸の検出値であり、
u z Δ は、ユーザ参照フレームにおける仮想ディスプレイz軸の検出値であり、
w y は、仮想ディスプレイ参照フレームにおける直線位置y軸の検出値であり、
w z は、仮想ディスプレイ参照フレームにおける直線位置z軸の検出値であり、
s x は、仮想ディスプレイ参照フレームにおける本体-フレームx軸の検出値であり、
s y は、仮想ディスプレイ参照フレームにおける本体-フレームy軸の検出値であり、
s z は、仮想ディスプレイ参照フレームにおける本体-フレームz軸の検出値であり、
方法。 - デバイスの移動をカーソル位置にマッピングする方法であって、
前記デバイスの直線位置および角度位置の少なくとも一方を推定するステップと、
第1のカーソルロケーションを生成する第1のマッピングアルゴリズムと第2のカーソルロケーションを生成する第2のマッピングアルゴリズムの両方を使用して、前記推定された直線位置および前記推定された角度位置の少なくとも一方を処理するステップと、
最終カーソル出力を生成するために、前記第1のカーソルロケーションおよび前記第2のカーソルロケーションを結合するステップとを含み、
前記マッピングアルゴリズムの少なくとも一方は、前記デバイスに向くように移動する中間の仮想ディスプレイを作成し、
前記マッピングアルゴリズムの少なくとも一方は、前記デバイスに向くように移動する中間の球仮想ディスプレイを作成する
方法。 - 前記球仮想ディスプレイは、変換行列によって前記仮想ディスプレイ座標に変換され、かつ、カーソルロケーションに変換される前記推定される角度位置の球座標に基づいて、デバイス運動をカーソルロケーションにマッピングする請求項8に記載の方法。
- 前記マッピングは、前記デバイスの前記推定される直線位置を使用することなく実施される請求項9に記載の方法。
- 前記マッピングアルゴリズムの少なくとも一方は、カーソルロケーションの変化を確定するために、前記デバイスと前記仮想ディスプレイとの間の角度の変化を使用する中間相対球仮想ディスプレイを作成する請求項8に記載の方法。
- 前記中間相対球仮想ディスプレイは、変換行列によって修正され、かつ、カーソルのロケーションの変化に変換される本体-フレーム角速度に基づいてデバイス運動をカーソルロケーションにマッピングする請求項12に記載の方法。
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