1.一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于包括下列步骤:
1)长按智能笔的定位按键,读取智能笔的初始状态信息,计算智能笔与主机之间的距离D;所述智能笔的初始状态信息包括智能笔尖的三维坐标A=(x0,y0,z0)及智能笔的姿态角信息;
2)旋转智能笔,读取智能笔的输入信息,计算智能笔的旋转角度△θ,所述智能笔的旋转角度是旋转前后智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向夹角的相对角度变化量;
3)、判断智能笔旋转角度的所属控制范围,当△θ<-80°时,用户界面直接缩小至最小显示比例;当△θ>80°时,用户界面直接放大至最大显示比例;
当旋转角度属于可控角度范围内时,计算虚拟标尺的长度L,所述虚拟标尺是智能笔与主机之间的距离在三维坐标系中XY平面上的映射量;
计算缩放比例系数k,确定缩放比例大小,将用户界面缩放至相应的显示比例。
2.如权利要求1所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于:所述智能笔的姿态角信息是初始状态下智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角θ1。
3.如权利要求1所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于:步骤1)中智能笔与主机之间的距离D的计算方法如下:
计算智能笔与主机之间的距离:
其中d是智能笔尖到三维坐标系中XY平面的距离:d=|z0|,z0是智能笔尖在三维坐标系中Z轴方向的坐标,λ是调整系数的初始参数,disAdjust是距离调整量的初始参数,是智能笔与三维坐标系中Y轴正方向的夹角,θ1是智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角。
4.如权利要求1所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于:所述步骤2)中智能笔的输入信息是旋转之后智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角θ2。
5.如权利要求4所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于:步骤2)中智能笔的旋转角度△θ的计算方法如下:
1)获取初始状态下智能笔在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角θ1及旋转之后在三维坐标系中XZ平面上的投影量与X轴正方向的夹角θ2;
2)计算智能笔的旋转角度:△θ=θ2-θ1。
6.如权利要求1所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于:所述步骤3)中可控角度范围是-80°≤△θ≤80°。
7.如权利要求6所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于:步骤3)中虚拟标尺的长度L的计算方法如下:
1)计算初始状态下智能笔与主机之间的距离D以及智能笔的旋转角度△θ的正切值tan(△θ);
2)计算虚拟标尺的长度:L=D·tan(△θ)。
8.如权利要求6所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于:步骤3)中缩放比例系数k的计算方法如下:
计算缩放比例系数:k=L/lengthF;
其中,lengthF是长度因子的初始参数,L是虚拟标尺的长度。
9.如权利要求6所述的一种基于旋转角度和距离的三维笔式交互界面缩放方法,其特征在于:步骤3)中缩放比例的确定方法如下:
1)当k>0时,用户界面的显示比例为原来的k+1倍,即放大;
2)当k<0时,用户界面的显示比例为原来的1/(|k|+1)倍,即缩小;
3)当k=0时,用户界面显示比例不发生变化。