基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法及装置与流程

本发明涉及智能可穿戴设备与人机交互技术领域，尤其涉及一种基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法及装置。

背景技术：

虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术通过计算机系统模拟出虚拟的三维世界，借助显示系统和交互系统，向使用者提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟体验，同时使用者能够与虚拟场景进行互动交互，带给使用者身临其境的感受。因此，交互技术是虚拟现实系统实现的关键性技术之一，决定了使用者如何在虚拟世界中与目标进行互动。

现有技术方案中，头戴式显示设备通过检测使用者的头部动作，或者通过检测使用者手持手柄时的手部动作，控制光标或锚点在虚拟键盘中移动，通过光标或锚点选定不同的字符对应虚拟按键实现内容输入。然而，使用者通过头部动作或手部动作控制光标或锚点在虚拟键盘中移动的过程中，使用者需要准确地控制动作的幅度和精度，提高了对于使用者操作要求，增加了用户输入操作的负担和复杂度，影响使用者的操作体验。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法及装置，降低使用者通过头戴式显示设备的虚拟键盘进行内容输入的操作复杂度，提高内容输入效率，改进头戴式显示设备使用者的输入体验。

有鉴于此，本发明一方面提供一种基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法，包括以下步骤：在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件与所述虚拟键盘中的一个虚拟键盘按键对应；根据用户操控指令，切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键；根据所述标识控件当前对应的虚拟键盘按键，输入所述虚拟键盘按键对应的字符。

优选地，所述在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件与所述虚拟键盘中的一个虚拟键盘按键对应的步骤，具体为：在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件显示于一个虚拟键盘按键上，与所述虚拟键盘按键对应。

优选地，所述根据用户操控指令，切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键的步骤，具体为：接收用户的动作指令，确定所述用户动作指令的运动方向及运动距离；判断所述用户动作指令的运动距离是否满足预设阈值条件，若是，则根据所述用户动作指令的运动方向切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键。

优选地，所述根据所述标识控件当前对应的虚拟键盘按键，输入所述虚拟键盘按键对应的字符的步骤之后，还包括：根据已输入的字符，通过字符匹配检索预设词库中的字符组合，确定与所述已输入的上一字符顺序相邻的下一候选字符，得到所述候选字符的集合；若所述候选字符集合中包含多个候选字符，则根据所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键在所述虚拟键盘中的位置分布，确定所述虚拟键盘中与所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键的平均距离最短的虚拟键盘按键，将所述标识控件移动至所述虚拟键盘按键；若所述候选字符集合中包含一个候选字符，则将所述标识控件移动至所述候选字符对应的虚拟键盘按键。

优选地，所述标识控件包括视觉锚点。

本发明另一方面提供一种基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置，包括：控件显示模块：用于在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件与所述虚拟键盘中的一个虚拟键盘按键对应；按键切换模块：用于根据用户操控指令，切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键；字符输入模块：用于根据所述标识控件当前对应的虚拟键盘按键，输入所述虚拟键盘按键对应的字符。

优选地，所述控件显示模块，还用于将所述标识控件显示于一个虚拟键盘按键上。

优选地，所述按键切换模块，包括：指令接收单元：用于接收用户的动作指令，确定所述用户动作指令的运动方向及运动距离；指令判断单元：用于判断所述用户动作指令的运动距离是否满足预设阈值条件；按键切换单元：用于当所述指令判断单元判断所述用户动作指令的运动距离满足预设阈值条件时，根据所述用户动作指令的运动方向切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键。

优选地，所述基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置，还包括：字库检索模块：用于根据已输入的字符，通过字符匹配检索预设词库中的字符组合，确定与所述已输入的上一字符顺序相邻的下一候选字符，得到所述候选字符的集合；以及，按键切换模块还用于若所述候选字符集合中包含多个候选字符，根据所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键在所述虚拟键盘中的位置分布，确定所述虚拟键盘中与所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键的平均距离最短的虚拟键盘按键，将所述标识控件移动至所述虚拟键盘按键；以及，若所述候选字符集合中包含一个候选字符，将所述标识控件移动至所述候选字符对应的虚拟键盘按键。

本发明还提供一种头戴式显示设备，包括上述基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置。

本发明基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法及装置，在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，根据用户操控指令控制标识控件在虚拟键盘按键之间切换，从而选定标识控件对应的虚拟键盘按键，实现内容输入。本发明技术方案中通过接收使用者满足预设条件的动作指令，控制标识控件在虚拟键盘按键之间切换，标识控件不随使用者的动作做自由移动，避免因使用者的动作不稳定导致标识控件不易定位到虚拟键盘按键区域，从而使使用者能够更加快捷高效地通过虚拟键盘进行内容输入操作，显著地提高操作效率，有效地降低操作复杂度，提升使用者的操作体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1示出了本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例的头戴式显示设备的第一种显示界面的示意图；

图3示出了本发明实施例的头戴式显示设备的第二种显示界面的示意图；

图4示出了本发明实施例的头戴式显示设备的第三种显示界面的示意图；

图5示出了本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置的结构示意图；

图6示出了本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置的按键切换模块的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，这仅仅是本发明的一些实施例，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

图1示出了本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法的流程示意图。

根据本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法，如图1所示，包括：步骤S101，在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件与所述虚拟键盘中的一个虚拟键盘按键对应；步骤S102，根据用户操控指令，切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键；步骤S103，根据所述标识控件当前对应的虚拟键盘按键，输入所述虚拟键盘按键对应的字符。

在该技术方案中，头戴式显示设备可以向使用者呈现虚拟的360°全景界面，使用者佩戴头戴式显示设备时，通过头戴式显示设备的显示屏幕，使用者在某一时刻能够看到屏幕显示区域中显示的虚拟全景界面的部分区域，屏幕显示区域中显示的虚拟全景界面的部分区域经头戴式显示设备的光学系统放大后，与人类的自然视野范围相同或近似，从而令使用者感受身处虚拟场景环境的真实感。使用者通过控制指令，包括语音指令、手势指令、动作指令等，可以控制显示屏幕中显示虚拟全景界面中的不同区域，从而浏览完整的虚拟全景界面，例如，使用者转动头部，根据使用者头部的转动方向与转动角度，调整显示屏幕中显示的虚拟全景界面的区域，结合听觉、触觉、动作等方面的交互体验，带给使用者置身虚拟环境中的沉浸感。

在上述技术方案中，优选地，所述步骤S101，具体为：在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件显示于一个虚拟键盘按键上，与所述虚拟键盘按键对应。具体地，使用者佩戴头戴式显示设备进行内容输入时，在所述头戴式显示设备显示屏幕的当前显示界面中显示虚拟键盘，在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件显示于虚拟键盘中的一个预设虚拟键盘按键上，与所述虚拟键盘按键对应。优选地，所述标识控件，可以包括头戴式显示设备中显示的交互控件，例如，视觉锚点，用于标识用户视线对焦在虚拟全景界面上的位置，或者用于标识在虚拟全景界面上的某一位置区域执行用户指令的位置。如图2所示，头戴式显示设备的屏幕显示区域110中，屏幕显示区域的中心位置区域显示标识控件111，标识控件111与虚拟键盘中的虚拟键盘按键“G”对应。

在上述技术方案中，优选地，所述步骤S102，具体为：接收用户的动作指令，确定所述用户动作指令的运动方向及运动距离；判断所述用户动作指令的运动距离是否满足预设阈值条件，若是，则根据所述用户动作指令的运动方向切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键。具体地，佩戴头戴式显示设备时，使用者通过操控指令(例如：语音指令、手势指令、动作指令等)控制在显示屏幕中显示所述虚拟全景界面的不同区域，实现虚拟视角的转换，标识控件始终显示于显示屏幕显示区域的中心位置，从而可以将标识控件调整到虚拟键盘显示界面中的不同位置。同样地，使用者也可以通过与头戴式显示设备配合使用的操控设备，如手柄，控制标识控件调整到虚拟键盘显示界面中的不同位置。例如，头戴式显示设备使用者通过虚拟键盘进行内容输入时，初始状态下，标识控件位于虚拟键盘中预设的虚拟键盘按键“G”上，通过手柄接收用户的手部动作指令，确定用户动作指令的运动方向及运动距离，判断用户动作指令的运动距离是否满足预设阈值条件，若是，则根据所述用户动作指令的运动方向切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键，若否，则保持标识控件位于虚拟键盘中预设的虚拟键盘按键“G”上，不进行虚拟键盘按键切换。进一步地，预设阈值可以为分段阈值，当判断用户动作指令的运动距离处于第一预设阈值区间时，根据用户动作指令的运动方向将标识控件切换至虚拟键盘按键“H”，如图3所示。当判断用户动作指令的运动距离处于第二预设阈值区间时，将标识控件切换至虚拟键盘按键“J”，如图4所示。其中，第二预设阈值区间对应的用户动作指令的运动距离大于第一预设阈值区间对应的用户动作指令的运动距离，以此类推，此处不再赘述。

在上述技术方案中，优选地，所述步骤S103，具体地，头戴式显示设备的使用者通过动作指令移动标识控件，切换标识控件对应的虚拟键盘按键。当标识控件切换至某一虚拟键盘按键后，可以直接输入该虚拟键盘按键对应的字符，也可以在标识控件切换至某一虚拟键盘按键后接收用户操控指令，根据所述用户操控指令，输入该虚拟键盘按键对应的字符，此处不再赘述。进一步地，当标识控件切换至某一虚拟键盘按键后，可以对被选定的虚拟键盘按键进行放大显示。

本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法，在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，根据用户操控指令控制标识控件在虚拟键盘按键之间切换，从而选定标识控件对应的虚拟键盘按键，实现内容输入。本发明实施例根据满足预设条件的动作指令，控制标识控件在虚拟键盘按键之间切换，标识控件不随使用者的动作做自由移动，避免因使用者的动作不稳定导致的标识控件不易定位到虚拟键盘按键区域，从而使使用者能够更加快捷高效地通过虚拟键盘进行内容输入操作，显著地提高操作效率，有效地降低操作复杂度，提升使用者的操作体验。

实施例二

如实施例一中所述的技术方案，优选地，所述步骤S103之后，还包括：根据已输入的字符，通过字符匹配检索预设词库中的字符组合，确定与所述已输入的上一字符顺序相邻的下一候选字符，得到所述候选字符的集合；若所述候选字符集合中包含多个候选字符，则根据所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键在所述虚拟键盘中的位置分布，确定所述虚拟键盘中与所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键的平均距离最短的虚拟键盘按键，将所述标识控件移动至所述虚拟键盘按键；若所述候选字符集合中包含一个候选字符，则将所述标识控件移动至所述候选字符对应的虚拟键盘按键。具体地，根据已输入的字符，在预设词库中通过字符匹配检索确定匹配的候选词，得到所述候选词中与已输入的上一字符顺序相邻的下一候选字符，得到候选字符集合。其中，预设词库可以是本地词库，也可以是在线词库，此处不做限定。

在该技术方案中，进一步地，若所述候选字符集合中包含多个候选字符，可以根据所述多个候选字符对应的虚拟键盘按键在虚拟键盘中的位置分布，在所述虚拟键盘中确定与所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键的平均距离最短的虚拟键盘按键，将所述标识控件移动至所述虚拟键盘按键；同样地，也可以根据候选字符集中出现概率最高的候选字符，将标识控件直接移动至所述候选字符对应的虚拟键盘按键。若所述候选字符集合中包含一个候选字符，则将所述标识控件移动至所述候选字符对应的虚拟键盘按键。

本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入方法，在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，根据用户操控指令控制标识控件在虚拟键盘按键之间切换，从而选定标识控件对应的虚拟键盘按键，实现内容输入。本发明实施例根据已输入的字符，通过预设词库进行字符检索匹配确定候选字符，根据候选字符对应的虚拟键盘按键在虚拟键盘中的位置，移动标识控件至距离所述候选字符对应的虚拟键盘按键距离最近的虚拟键盘按键上，从而使头戴式显示设备使用者更加便捷地选中候选字符，显著降低使用者操作复杂度，进一步提高操作效率。

实施例三

图5示出了本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置的结构示意图。

根据本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置200，如图5所示，包括：控件显示模块201：用于在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件与所述虚拟键盘中的一个虚拟键盘按键对应；按键切换模块202：用于根据用户操控指令，切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键；字符输入模块203：用于根据所述标识控件当前对应的虚拟键盘按键，输入所述虚拟键盘按键对应的字符。

在该技术方案中，头戴式显示设备可以向使用者呈现虚拟的360°全景界面，使用者佩戴头戴式显示设备时，通过头戴式显示设备的显示屏幕，使用者在某一时刻能够看到屏幕显示区域中显示的虚拟全景界面的部分区域，屏幕显示区域中显示的虚拟全景界面的部分区域经头戴式显示设备的光学系统放大后，与人类的自然视野范围相同或近似，从而令使用者感受身处虚拟场景环境的真实感。使用者通过控制指令，包括语音指令、手势指令、动作指令等，可以控制显示屏幕中显示虚拟全景界面中的不同区域，从而浏览完整的虚拟全景界面，例如，使用者转动头部，根据使用者头部的转动方向与转动角度，调整显示屏幕中显示的虚拟全景界面的区域，结合听觉、触觉、动作等方面的交互体验，带给使用者置身虚拟环境中的沉浸感。

在上述技术方案中，优选地，所述控件显示模块201，还用于，将所述标识控件显示于一个虚拟键盘按键上。具体地，使用者佩戴头戴式显示设备进行内容输入时，在所述头戴式显示设备显示屏幕的当前显示界面中显示虚拟键盘，控件显示模块201用于在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，所述标识控件显示于虚拟键盘中的一个预设虚拟键盘按键上，与所述虚拟键盘按键对应。优选地，所述标识控件，可以包括头戴式显示设备中显示的交互控件，例如，视觉锚点，用于标识用户视线对焦在虚拟全景界面上的位置，或者用于标识在虚拟全景界面上的某一位置区域执行用户指令的位置。如图2所示，头戴式显示设备的屏幕显示区域110中，屏幕显示区域的中心位置区域显示标识控件111，标识控件111与虚拟键盘中的虚拟键盘按键“G”对应。

在上述技术方案中，优选地，如图6所示，所述按键切换模块202，包括：指令接收单元2021：用于接收用户的动作指令，确定所述用户动作指令的运动方向及运动距离；指令判断单元2022：用于判断所述用户动作指令的运动距离是否满足预设阈值条件；按键切换单元2023：用于当所述指令判断单元2022判断所述用户动作指令的运动距离满足预设阈值条件时，根据所述用户动作指令的运动方向切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键。具体地，接收头戴式显示使用者的操控指令(例如：语音指令、手势指令、动作指令等)，控制头戴式显示设备的显示屏幕中显示所述虚拟全景界面的不同区域，实现虚拟视角的转换，标识控件始终显示于显示屏幕显示区域的中心位置，从而可以将标识控件调整到虚拟键盘显示界面中的不同位置。同样地，使用者也可以通过与头戴式显示设备配合使用的操控设备，如手柄，控制标识控件调整到虚拟键盘显示界面中的不同位置。例如，头戴式显示设备使用者通过虚拟键盘进行内容输入时，初始状态下，标识控件位于虚拟键盘中预设的虚拟键盘按键“G”上，通过手柄接收用户的手部动作指令，确定用户动作指令的运动方向及运动距离，判断用户动作指令的运动距离是否满足预设阈值条件，若是，则根据所述用户动作指令的运动方向切换所述标识控件对应的虚拟键盘按键，若否，则保持标识控件位于虚拟键盘中预设的虚拟键盘按键“G”上，不进行虚拟键盘按键切换。进一步地，预设阈值可以为分段阈值，当判断用户动作指令的运动距离处于第一预设阈值区间时，根据用户动作指令的运动方向将标识控件切换至虚拟键盘按键“H”，如图3所示。当判断用户动作指令的运动距离处于第二预设阈值区间时，将标识控件切换至虚拟键盘按键“J”，如图4所示。其中，第二预设阈值区间对应的用户动作指令的运动距离大于第一预设阈值区间对应的用户动作指令的运动距离，以此类推，此处不再赘述。

在上述技术方案中，优选地，所述字符输入模块203，具体地，使用者佩戴头戴式显示设备时，按键切换模块202通过接收用户动作指令移动标识控件，切换标识控件对应的虚拟键盘按键。字符输入模块203根据标识控件当前对应的虚拟键盘按键，输入所述虚拟键盘按键对应的字符。当标识控件切换至某一虚拟键盘按键后，可以直接输入该虚拟键盘按键对应的字符，也可以在标识控件切换至某一虚拟键盘按键后接收用户操控指令，根据所述用户操控指令，输入该虚拟键盘按键对应的字符，此处不再赘述。进一步地，当标识控件切换至某一虚拟键盘按键后，可以对被选定的虚拟键盘按键进行放大显示。

本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置，在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，根据用户操控指令控制标识控件在虚拟键盘按键之间切换，从而选定标识控件对应的虚拟键盘按键，实现内容输入。本发明实施例根据满足预设条件的动作指令，控制标识控件在虚拟键盘按键之间切换，标识控件不随使用者的动作做自由移动，避免因使用者的动作不稳定导致的标识控件不易定位到虚拟键盘按键区域，从而使使用者能够更加快捷高效地通过虚拟键盘进行内容输入操作，显著地提高操作效率，有效地降低操作复杂度，提升使用者的操作体验。

实施例四

根据实施例三中所述的技术方案，优选地，所述基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置200，还包括：

字库检索模块204：用于根据已输入的字符，通过字符匹配检索预设词库中的字符组合，确定与所述已输入的上一字符顺序相邻的下一候选字符，得到所述候选字符的集合；以及，按键切换模块202还用于若所述候选字符集合中包含多个候选字符，则根据所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键在所述虚拟键盘中的位置分布，确定所述虚拟键盘中与所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键的平均距离最短的虚拟键盘按键，将所述标识控件移动至所述虚拟键盘按键；以及，若所述候选字符集合中包含一个候选字符，则将所述标识控件移动至所述候选字符对应的虚拟键盘按键。具体地，根据已输入的字符，字库检索模块204在预设词库中通过字符匹配检索确定匹配的候选词，得到所述候选词中与已输入的上一字符顺序相邻的下一候选字符，得到候选字符集合。其中，预设词库可以是本地词库，也可以是在线词库，此处不做限定。

在该技术方案中，进一步地，若所述候选字符集合中包含多个候选字符，按键切换模块202可以根据所述多个候选字符对应的虚拟键盘按键在虚拟键盘中的位置分布，在所述虚拟键盘中确定与所述候选字符集合中的多个候选字符对应的虚拟键盘按键的平均距离最短的虚拟键盘按键，将所述标识控件移动至所述虚拟键盘按键；同样地，按键切换模块202也可以根据候选字符集中出现概率最高的候选字符，将标识控件直接移动至所述候选字符对应的虚拟键盘按键。若所述候选字符集合中包含一个候选字符，按键切换模块202则将所述标识控件移动至所述候选字符对应的虚拟键盘按键。

本发明实施例的基于头戴式显示设备的虚拟键盘输入装置，在虚拟键盘显示界面中显示标识控件，根据用户操控指令控制标识控件在虚拟键盘按键之间切换，从而选定标识控件对应的虚拟键盘按键，实现内容输入。本发明实施例根据已输入的字符，通过预设词库进行字符检索匹配确定候选字符，根据候选字符对应的虚拟键盘按键在虚拟键盘中的位置，移动标识控件至距离所述候选字符对应的虚拟键盘按键距离最近的虚拟键盘按键上，从而使头戴式显示设备使用者更加便捷地选中候选字符，显著降低使用者操作复杂度，进一步提高操作效率。

再次声明，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明可以扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。