具有量子曲线和量子弧的用户界面的制作方法

本申请要求2014年6月24日提交的美国临时专利申请号62/016,636的权益，其公开内容在此通过引用以其整体表达地并入。

背景技术：

本公开主要涉及用户界面以及用户界面元素的计算机化动画领域。更特别地而非限制，本公开描述了用于产生用户界面元素行进的弧形路径的方法、系统和计算机可读介质。

用户界面元素，诸如图标、窗口和微件在用于计算机、膝上型电脑、智能电话、个人数字助理和其它装置的现代用户界面中是普遍的。在一些情况下，用户界面元素可以从用户界面中的一个位置移动至另一位置。例如，装置可以基于字母顺序或者使用频率在显示屏上自动地重新排列图标。

传统的计算界面通常使用线性路径移动或者动画化用户界面元素。例如，当将图标从一个位置移动至另一位置时，使用最短路径、即直线从起点移动至终点。

技术实现要素：

根据本公开的实施例，提供用于产生用户界面元素行进的弧形路径的计算机实施系统、方法和计算机可读介质。

根据一个实施例，提供一种包括由至少一个处理器执行的操作的计算机化方法。该方法的操作可以包括确定与用户界面上的位置对应的、用户界面元素的起点和终点的坐标。该方法也可包括确定弧线的最小弧角和最大弧角。另外，该方法可以基于起点坐标、终点坐标、最小弧角和最大弧角产生弧形路径。该方法也可产生用于沿用户界面中的弧形路径移动或者动画化用户界面元素的命令。

在实施例中，该方法可以包括基于弧形路径的弧形路径距离和斜率产生代表用户元素沿弧形路径移动的速度的速度分布图。命令可以通过与速度分布图对应的速度移动或者动画化用户元素。

在实施例中，该方法可以确定弧线的凹度。还可以基于凹度产生弧形路径。

最小弧角、最大弧角和凹度可以至少基于所存储的用户偏好、系统默认设置、用户界面的大小以及用户界面的定向中的一项或多项。同样地，可以响应于对起点和终点的坐标不垂直对齐的确定来产生弧形路径。另外，可以改变最小弧角和最大弧角以避免与用于另一用户界面元素的现有弧形路径交叉。起点和终点的坐标可以与用户界面元素的形心的位置对应。

在本公开中，也可以提供用于产生用户界面元素行进的弧形路径的计算机可读介质和系统。本文描述了本公开的另外实施例和相关特征。

附图说明

被并入本公开并且组成本公开的一部分的附图示出本公开的几个实施例和多方面，并且用于与说明书一起解释当前公开实施例的特定原理。

图1示出符合本公开的实施例的示例弧形行进路径过程的流程图。

图2示出符合本公开的实施例的具有弧形路径的示例用户界面的视图。

图3示出符合本公开的实施例的具有例外路径的示例用户界面的视图。

图4示出符合本公开的实施例的示例弧形路径的几何形状的视图。

图5示出用于实施本公开的实施例的示例系统。

具体实施方式

现在将描述本公开的实施例。在可以一起或者单独实施的图1-5中公开了进一步实施例。

本公开的实施例主要涉及用于确定用户界面元素行进的弧形路径的系统、方法和计算机可读介质。根据特定实施例，用户界面(例如，监视器、显示器、触摸屏、窗口、容器等等)具有至少一个用户界面元素(例如，图标、按钮、控制器、标签、菜单项、文本、文本框、二进制框、图像、视频、高亮区等等)。例如，具有触摸屏的智能电话能够显示一排图标。用户可以选择(例如，通过与触摸屏的互动)用于图标之一的新位置。在将图标移动至新位置时，用户界面可以使用确定的弧线路径模拟自然运动。

用户界面可以包括允许用户与计算装置互动的任何人机界面，诸如图形用户界面(GUI)。示例用户界面可以允许用户控制计算装置，并且从计算装置接收反馈。例如，用户界面可以从用户接收输入，并且向用户提供输出。示例用户界面可以允许用户输入数据。例如，用户界面可以包括可选数字或者键盘，以在计算机中输入电话号码。示例用户界面可以响应于用户输入。例如，响应于用户选择，用户界面可以使文本高亮。用户界面可以包括各种类型的一个或者更多用户界面元素。

用户界面元素可以是用户界面的任何部分、份额或者组件。例如，示例用户界面可以包括图标、按钮、窗口、控制器、微件、标签、菜单、菜单项、文本、文本框、二进制框、图像或者视频。用户界面元素可以识别从用户接收输入、向用户提供输入或者两者的组合的区域。例如，用户界面可以包括提供输入的元素，诸如输入数字或者按下箭头以增大数值(例如，系统音频的音量、显示器的对比度、窗口的滚动条等等)。示例输出用户界面元素可以包括例如显示来自传感器的数据的框，诸如示出随时间的功率消耗或者显示时间日期的图表。用户界面元素可以起接收用户输入以及向用户提供输出两者两种机制的作用。例如，用户可选择图标以启动程序。当图标被选择时，图标可以被界面高亮(例如，圈出、变色、加粗等等)，向用户提供接收了输入的确认。

图1示出符合本公开的实施例的示例弧形行进路径过程100的流程图。如下文所述，可以通过图5中所示的一个或者更多组件实施示例过程100，但是可能存在其它布置。另外，可以使用一个或者更多处理器、存储装置和用户界面执行过程步骤。应理解，可以通过任何顺序执行过程100的步骤，以实现本公开的目标，并且图1的所示顺序仅是示例。

在步骤102中，处理器可以接收输入。在实施例中，输入可以与用户通过输入装置的输入对应。例如，用户可以通过敲击鼠标或者按压触摸屏而选择用户界面上的位置。用户可以使用其它输入装置，诸如跟踪球、键盘、手写笔、相机、麦克风、操纵杆。例如，用户可以按下键盘上的箭头键，以高亮用户界面上的特定图标。在实施例中，应用程序可以提供输入，诸如应用程序高亮特殊用户界面元素。例如，“how-to”手册应用程序可以向用户界面提供输入，以高亮特殊菜单项。在另一示例中，用户可以提供选择将扩大的微件，诸如显示天气的微件。处理器可以移动周围的用户界面元素(例如，微件和图标)，从而为扩大的天气微件腾出空间。可以使用与用户界面上的位置相关的任何输入。

在步骤104中，处理器可以确定用户界面元素的起点和终点坐标。起点和终点可以从所接收的输入(步骤102)直接传达，或者从其中导出。例如，输入可以是用户选择图标，然后选择该图标的新位置。输入可以直接地识别可以用于导出起点、以及直接地指示终端的图标。在实施例中，可以从编程界面，诸如需要移动一个或者更多用户界面元素的用户界面动作接收起点和终点。例如，用户可以选择扩大天气微件。处理器可以确定当天气微件扩大时，天气微件将与两个图标重叠。处理器还可以确定图标应被移动，以及图标为天气微件扩大让路而应移动到的新位置。图标的当前位置可以是对应的起点坐标，而所确定的新位置可以是相应的终点。

在步骤106中，处理器可以确定起点和终点坐标是否为例外。特定相对位置可以不使用弧形路径行进。例如，当起点和终点垂直对齐时，可优选或者提高用户体验而使用直线行进路径，以直线路径下降或者以直线路径升高。这可以允许用户界面模拟下落物体的外观。

在实施例中，处理器可以在确定例外时考虑用户界面的定向。例如，当在空中水平地把持平板电脑时，落入垂直对齐例外中的坐标在未调节的用户界面轴上实际水平地对齐。在实施例中，当处理器确定用户界面平放在表面上(例如，桌子、书桌等等)时，处理器可以不触发任何例外，而是作为代替可以确定弧形路径。这种行为可以模拟水滴落在平表面上的无序运动，以曲线而非直线移动。处理器可以使用一个或者更多传感器，例如包括加速计或者环境光传感器确定定向。

在步骤108中，处理器确定行进的弧形路径的最大和最小弧角。处理器可以识别存储在系统设置或者用户偏好中的最大和最小弧角。例如，处理器可以查询用户偏好，以确定最小和最大弧角设置是否存在，以及它们相应的值是什么。

在实施例中，处理器可以基于用户界面的定向、起点和终点之间的间距以及用户界面的尺寸确定最小和最大弧角。例如，当用户界面保持垂直时，可以使用更平缓的弧线，而当用户界面定向为较陡角时，可以使用更尖锐的弧形曲线。在另一示例中，当起点和终点靠在一起，处理器可以确定较低最大弧角，以确保路径平缓，无尖锐曲线。当确定最大和最小弧角时，处理器也可以使用用户界面的尺寸。显示器的尺寸可以要求使用更尖锐的曲线以适应更小的用户界面尺寸。例如，处理器可以确定所使用的显示器的分辨率，以提供用户界面(例如，320像素×240像素)。当显示器较小时，处理器可以增大最大弧角，以适应移动用户界面元素的较小空间。

在步骤110中，处理器可以产生用户界面元素行进的弧形路径。处理器可以通过在圆周上拟合起点和终点而确定弧形路径的几何形状。例如，处理器可以使用几何原理通过起点和终点计算圆心。处理器可以计算起点、圆心和终点形成的角度以确定弧角。然后，处理器可以确定现有弧角是否在最小弧角和最大弧角(例如，通过步骤108)的界限内。处理器可以通过移动圆心，同时将起点和终点保持在圆周上，从而增大或者减小起点和终点之间的弧角来修改该圆。

在实施例中，处理器可以确定弧形路径的凹度。处理器可以接收指示凹度的规律或者偏好的系统设置。例如，用户可以输入设置，以使所有路径都上凹。处理器可以基于用户界面的定向确定凹度。处理器可以从传感器接收指示用户界面的定向的信号。然后，处理器可以产生相对于用户界面的定向上凹的弧形路径，以便用户界面可以与用户界面如何倾斜无关地始终显示上凹弧形路径。

当在步骤106中，处理器确定起点和终点的相对位置落入例外中时，则在步骤112中，处理器可以产生线性或者直线路径。在一些实施例中，处理器可以产生从起点到终点的直线路径。例如，当终点处于起点正下方时，处理器可以通过使路径的x坐标相同而确定直线向下的路径。

在步骤114中，处理器可以确定用户界面元素沿路径(例如，在步骤110或者步骤112中产生的路径)的运动的速度分布图。速度分布图可以是沿路径的多个点处的用户界面元素的速度量值的表示。速度分布图可以是静态的，使用户界面元素以相同的速度从起点移动至终点。速度分布图可以线性或者指数加速。随着用户界面元素接近终点，速度分布图可以减弱和降低。

在实施例中，处理器基于路径的斜率、用户界面的定向和/或系统设置(例如，用户偏好)确定速度分布图。处理器可以基于路径的斜率和用户界面定向的角度确定感知斜率。例如，处理器可以产生当路径陡峭地弯曲或者用户界面被保持垂直时可以更快速地增大的速度分布图。处理器可以使用感知斜率以产生可以模拟地球重力提供的自然加速度的速度分布图。

在步骤116中，处理器使用速度分布图(例如，在步骤114中确定的速度分布图)产生沿路径(例如，在步骤110或者步骤112中产生的路径)移动或者动画化用户界面的指令。这些指令可以是指示用户界面元素、行进路径和用户界面元素行进的速度的一系列命令。处理器可以使用列举将移动的一系列点，或者通过限定构成该路径的几何元素描述行进路径。例如，可以基于中心处于(100，300)、半径为50的圆、起点为(100，250)、弧形逆时针延伸90度，将路径描述为弧形路径。

在实施例中，处理器产生指示用户界面元素应以其移动的速度的指令。速度指令可以指示沿路径的各个点处的速度。处理器可以根据距离或者时间产生指示速度分布图的命令。例如，处理器可以命令“速度(距离)＝-1*(距离)^2+10”。速度可以被指示为以像素/秒为单位。

在实施例中，处理器可以通过使用基于指示用户界面元素的方向和加速度的一系列向量的命令组合路径和速度的指令。

在步骤118中，处理器可以执行指令(例如，在步骤116中产生的指令)。指令可以引起用户界面元素在用户界面上从起点移动至终点。例如，网络浏览器的图标可以在天气微件扩大到该图标原来所在的区域中后以弧形移动至新位置。

过程100可以被应用于多个同时的用户界面元素行进路径，诸如当两个或者更多用户界面元素可能同时移动时如此。例如，两个图标可能同时在用户界面上移动。当产生用于每个图标的行进路径时(例如，步骤110和步骤112)，处理器可以确定路径是否将相交，以及是否应修改任一路径。在实施例中，处理器可以调节弧角或者速度分布图，以避免路径相交或者与用户界面元素冲突。例如，处理器可以产生延迟一个用户界面元素的加速度的速度分布图，以便随着该用户界面元素沿其行进路径移动时不与另一用户界面元素直接冲突。在另一示例中，处理器可以增大或者减小弯曲的行进路径的弧角，以避免路径交叉。例如，弯曲的行进路径可以更充分地转向，以避开另一行进路径。

在实施例中，当计算多个用户界面元素的行进路径和速度分布图时，处理器可以忽略冲突或者路径相交。元素可以彼此“穿过”或者“越过”，不修改可能产生的用于每个用户界面元素的指令，不考虑其它用户界面元素。

处理器可以接收和存储系统设置中的用户定义的偏好。作为示例，系统设置可以确定例如例外(步骤106)、最大和最小弧角(步骤108)、多个路径相交时的路径行为(步骤110和步骤112，如上所述)以及速度分布图(步骤114)。用户界面可以接收被发送至处理器以解释和修改特定设置的用户输入，包括先前列举的示例。例如，用户可以在最大弧角的文本框内输入“90度”。

图2示出符合本公开的实施例的手持装置或者系统200的示例用户界面201的视图。如图2中所示，系统200可以包括用户界面201。用户界面可以是图形用户界面(GUI)，包括一个或者更多用户界面元素(例如，第一用户界面元素210、第二用户界面元素241和第三用户界面元素240)。例如，用户界面201可以是包括可以被选择以启动应用程序的多个图标的智能电话的触摸屏。用户界面可以包括其它用户界面元素，包括上文所述的那些用户界面元素。

用户界面元素可以具有中心或形心(例如，第一用户界面元素形心211)。用户界面元素的形心坐标可以代表用户界面元素的位置，诸如在上述过程100的步骤中使用的用户界面元素位置。形心可以由处理器计算，或者通过用户界面元素的特征自我确定。例如，第一用户界面元素210可以包括一系列特征，这一系列特征可以包括标题形心的坐标。对于所述过程，其它非形心坐标可以被用作用户界面元素的位置。用户界面元素的起点可以是对运动识别的用户界面元素的形心。

用户界面201可以接收指示与目的地位置230对应的端点231的输入。例如，用户可以按压触摸屏，并且根据过程100的步骤102和步骤104，该位置可以被触摸屏记录，并且被发送至处理器。可以使用其它输入形式，诸如手写笔、鼠标、键盘和跟踪球。在实施例中，应用程序或者程序可以识别端点231。

根据步骤108和步骤110，处理器可以产生弧形路径220。弧形路径例如可以基于用户界面201的尺寸和定向。

如图2中所示的示例实施例中所示，弧形路径220可以上凹。弧形路径220的凹度可以被确定，以避免与其它用户界面元素，诸如第二用户界面元素241相交。弧形路径220可以基于者与最小弧角和最大弧角对应的用户偏好或系统设置而更弯曲或者较不尖锐地弯曲。

图3示出符合本公开的实施例的手持装置或者系统200的示例用户界面201的视图。如图3中所示，系统200可以包括用户界面201。用户界面201可以是图形用户界面(GUI)，包括一个或者更多用户界面元素(例如，第一用户界面元素310、第二用户界面元素341和第三用户界面元素340)。例如，用户界面201可以是包括可以被选择以启动应用程序的多个图标的智能电话的触摸屏。用户界面可以包括其它用户界面元素，包括上文所述的那些用户界面元素。

用户界面元素可以具有中心或形心(例如，第一用户界面元素形心311)。用户界面元素的形心坐标可以代表用户界面元素的位置，诸如在上述过程100的步骤中使用的用户界面元素位置。如上所述，形心可以由处理器计算，或者通过用户界面元素的特征自我确定。用户界面元素的起点可以是对运动识别的用户界面元素的形心。

用户界面201可以接收指示与目的地位置330对应的端点331的输入。例如，用户可以按压触摸屏，并且根据过程100的步骤102和步骤104，该位置可以被触摸屏记录，并且被发送至处理器。可以使用其它输入形式，诸如手写笔、鼠标、键盘、手势、眼睛注视和跟踪球。在实施例中，应用程序或者程序可以识别端点331。

根据步骤106和步骤112，处理器可以产生例外路径320。第一用户界面元素形心311(例如，起点)和端点331位于彼此之上。处理器可以确定这种相对位置是使用弧形路径的例外，并且产生线性的例外路径320。

在实施例中，例外确定(步骤106)可以在确定处理器是否应产生线性路径时考虑周围用户界面元素，包括任何潜在的相交。例如，如果第三用户界面元素340是移动至目的地位置330，则处理器将确定它们垂直地对齐。然而，如果使用线性路径，则例外路径将与第二用户界面元素341和第一用户界面元素310相交。然后，处理器可以推翻该例外，并且产生弧形路径以避免与周围的用户界面元素相交。可以出发其它例外以避免冲突。在其它实施例中，处理器可以在产生路径(步骤110和步骤120)和确定例外(步骤106)时忽略相交。

图4示出确定弧形路径的示例几何形状。示出用于从点A行进至点B的两个不同弧形路径。弧线ADB是圆F的一部分。弧线AEB是圆G的一部分。随着作为弧线的基础的圆的半径减小，从A至B的路径的弧角增大。例如，角AFB小于角AGB。随着圆心从点F或G移动至更靠近点C，弧角增大。当处理器产生弧形路径(步骤110)时，处理器可以产生多个潜在的圆以导出多个弧线。处理器可以剔除具有处于最大弧角和最小弧角的限制之外的弧角的那些弧角。处理器可以基于其它同时的路径或者用户界面元素的潜在相交剔除潜在弧形路径。即使弧线所基于的圆心极其远离点A和B，A和B之间的结果路径仍将弯曲，即使仅是稍微弯曲。当期望直线路径时，处理器可以确定例外(步骤106)，并且产生线性路径(步骤112)而非使用弧形路径计算。

图5示出用于实施符合本公开的实施例的示例系统200。系统200的变体可以被用于实施所公开的实施例的组件或者装置。系统200例如可以是台式机、膝上型计算机、平板电脑、混合式平板膝上型计算机、智能电话、腕带装置、机顶盒或者电视机。应明白，图5中所示的组件和特征可以被复用、省略或者修改。

如图5中所示，符合本公开的示例系统500可以包括中央处理单元501(也称为电子处理器或者CPU)，以管理和处理数据并且执行操作。(CPU 501可以被实施为一个或者更多处理器。)系统500也可以包括一个或者更多存储装置503。存储装置503可以包括光学、磁性、信号和/或任何其它类型的存储装置。系统500也可以包括网络适配器505。网络适配器505可以允许系统500连接至电子网络，诸如因特网、局域网、广域网、蜂窝网络、无线网络或者任何其它类型的网络。系统500也包括电源单元506，电源单元506可以使得系统500及其组件接收功率并且充分运行。

在一些实施例中，系统500也可以包括输入装置512，输入装置512可以从用户和/或模块或者装置接收输入。这些模块或者装置可以包括但是不限于键盘、鼠标、跟踪球、跟踪垫、扫描仪、相机，以及通过通用串行总线(USB)，串联、并联、红外、无线、有线或者其它连接而连接的装置。系统500也包括向用户和/或模块或者装置发送数据的输出装置514。这些模块或者装置可以包括但是不限于计算机监视器、电视机、屏幕、投影仪、打印机、绘图仪，以及通过有线或者无线连接而连接的其它记录/显示装置。

系统500可以包括用户界面516，用户界面516可以促进与用户的互动。示例用户界面可以包括例如触摸屏(例如，电阻式或者电容式触摸屏)、显示器(例如，LCD监视器)、LED阵列或者任何其它显示器。

在本公开中，已经参考附图和实施例描述了各种实施例。然而应明白，可以对其作出各种变型和变化，并且不偏离本公开，可以实施另外的实施例。因而，说明书和附图应被视为例示而非限制意义。

例如，如果以不同的顺序执行所公开的方法的步骤，和/或所公开的系统中的组件被以不同方式组合和/或被其它组件代替或者补充，仍可以实现有利结果。其它实施也在本公开的范围内。

应理解，上述一般说明仅提供示例和解释，并且不是限制性的。此外，被并入本公开并且组成本公开的一部分的附图与说明一起示出本公开的实施例，并且类似地也不是限制性的。