本发明属于触摸屏技术领域，尤其涉及一种基于矢量运算的悬浮触控方法及装置。
背景技术：
现有的触摸屏上有两种电容式传感器，互电容和自电容。其中，互电容用于实现多点触摸检测；自电容能够产生比互电容更强大的信号，检测更远的手指感应，但由于一种被称为“鬼影(ghosting)”的效应，自电容无法进行多点触控。
目前的悬浮触控技术普遍采用互电容的距离感应来实现悬浮触控操作，因此现有的悬浮触控操作不能实现多点触控，用户操作不方便，且不能实现对三维图像的触控操作。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于矢量运算的悬浮触控方法及装置，以实现悬浮触控中的多点触控检测，以及与三维图像交互的悬浮触控操作。
本发明是这样实现的，一种基于矢量运算的悬浮触控方法，所述方法包括：
按照预设的时间间隔在触摸屏的预设范围内连续进行多次检测，以获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息，记录所述多组坐标信息和对应的时间信息；
对所述多组坐标信息以及对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的悬浮操作；
根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
进一步地，所述坐标信息包括x轴坐标、y轴坐标；所述检测包括：
检测触摸屏上电容的变化情况，根据电容的变化情况计算出用户指尖所在位置垂直映射在触摸屏上的x轴坐标与y轴坐标。
进一步地，所述坐标信息还包括z轴坐标；所述检测包括：
检测电场的衰减程度，根据电场的衰减程度计算出用户指尖与触摸屏的高度距离；
在所述高度距离小于预设阈值时，以所述高度距离作为用户指尖在触摸屏上的z轴坐标。
进一步地，所述用户指尖的悬浮操作包括用户指尖的运行方向和运行速度；
所述对所述多组坐标信息以及对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的悬浮操作具体为：
以每一组坐标信息作为一个向量，对所述向量进行矢量运算，以获得用户指尖的运行方向；以及，对所述向量及其对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的运行速度；
所述根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件具体为：
根据所述矢量运算得到的用户指尖的运行方向和运行速度，在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
进一步地，所述方法还包括：
在接收到用户输入的返回指令时，结束悬浮触控操作。
本发明的第二方面，还提供了一种基于矢量运算的悬浮触控装置，所述装置包括：
检测模块，用于按照预设的时间间隔在触摸屏的预设范围内连续进行多次检测，以获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息，记录所述多组坐标信息和对应的时间信息；
计算模块，用于对所述多组坐标信息以及对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的悬浮操作；
执行模块，用于根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
进一步地，所述坐标信息包括x轴坐标、y轴坐标；所述检测模块包括第一检测单元，所述第一检测单元用于：
检测触摸屏上电容的变化情况，根据电容的变化情况计算出用户指尖所在位置垂直映射在触摸屏上的x轴坐标与y轴坐标。
进一步地，所述坐标信息还包括z轴坐标；所述检测模块还包括第二检测单元，所述第二检测单元用于：
检测电场的衰减程度，根据电场的衰减程度计算出用户指尖与触摸屏的高度距离；
在所述高度距离小于预设阈值时，以所述高度距离作为用户指尖在触摸屏上的z轴坐标。
进一步地，所述用户指尖的悬浮操作包括用户指尖的运行轨迹和运行速度；
所述计算模块具体用于：
以每一组坐标信息作为一个向量，对所述向量进行矢量运算，以获得用户指尖的运行方向；以及，对所述向量及其对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的运行速度；
所述执行模块具体用于：
根据所述矢量运算得到的用户指尖的运行方向和运行速度，在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
进一步地，所述装置还包括：
返回模块，用于在接收到用户输入的返回指令时，结束悬浮触控操作。
本发明通过在用户设备的触摸屏的预设范围内，按照预设的时间间隔连续进行多次检测，获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息，并根据所述多组坐标信息以及对应的时间信息，通过矢量运算计算出用户指尖的悬浮操作；并根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。从而实现了悬浮触控中的多点触控检测，以及与三维图像交互的悬浮触控操作，大大地提升了用户体验感。
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是本发明实施例一提供的基于矢量运算的悬浮触控方法的第一实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的基于矢量运算的悬浮触控方法的第二实现流程图；
图3是本发明实施例二提供的基于矢量运算的悬浮触控装置的组成结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明通过在用户设备的触摸屏的预设范围内，按照预设的时间间隔连续进行多次检测，获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息，并根据所述多组坐标信息以及对应的时间信息，通过矢量运算计算出用户指尖的悬浮操作；并根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。从而实现了悬浮触控中的多点触控检测，以及与三维图像交互的悬浮触控操作，大大地提升了用户体验感。
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的基于矢量运算的悬浮触控方法的第一实现流程。在本实施例中，所述方法适用于具有电容式触摸显示屏的用户设备(ue，userequipment)(例如为：手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等)，此处不作限定。
如图1所示，所述方法包括：
在步骤s101中，按照预设的时间间隔在触摸屏的预设范围内连续进行多次检测，以获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息，记录所述多组坐标信息和对应的时间信息。
在本实施例中，触摸屏上预先设有一个检测范围。在检测范围内，当人体手指接触到电容式触摸屏时，由于人体接地，手指与电容式触摸屏的工作面就形成一个等效电容，工作面上接有的高频信号可以通过这一等效电容流入地线。用户对触摸屏的操作一般是通过指尖来完成的，因此，指尖一般最靠近电容式触摸屏的工作面。此时，指尖所对应的触摸屏位置上的电容变化是最大的，通过检测电容变化最大的位置来确定悬浮操作中指尖在触摸屏上的对应位置，获得用户指尖在触摸屏上的一组坐标信息，同时记录所述坐标信息对应的时间信息。所述坐标信息包括用户指尖垂直映射在触摸屏上的x轴坐标、y轴坐标以及z轴坐标(即用户指尖与触摸屏的垂直距离)。所述时间信息为每一次检测所对应的当前时间。
按照预设的时间间隔进行刷新，检测下一个电容变化最大的位置，并记录所述下一个电容变化最大的位置的坐标信息及其对应的时间信息。作为本发明的一个实施示例，所述预设的时间间隔优选为0.8秒。当用户在触摸屏上方进行悬浮触控操作时，每隔0.8秒进行一次刷新，检测电容式触摸屏上电容变化最大的位置，以确定所述悬浮触控操作对应的一系列离散的悬浮触控操作点的坐标信息及对应的检测时间。
在步骤s102中，对所述多组坐标信息以及对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的悬浮操作。
在本实施例中，所述用户指尖的悬浮操作包括指尖的运行方向和运行速度。以每一组坐标信息作为一个向量，对所述向量进行矢量运算，以获得用户指尖的运行方向；以及，对所述向量及其对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的运行速度。
优选地，所述用户指尖的悬浮操作还可以包括用户指尖的运行加速度。
在步骤s103中，根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
得到指尖的运行方向和运行速度后，在电容式触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
在本实施例中，所述操作事件包括三维空间下的不同角度的旋转/翻转操作、不同速度或者路径的滑动操作等，以实现对三维图像的虚拟控制。
本发明通过在用户设备的触摸屏的预设范围内，按照预设的时间间隔连续进行多次检测，获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息，并根据所述多组坐标信息以及对应的时间信息，通过矢量运算计算出用户指尖的悬浮操作；并根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。从而实现了悬浮触控中的多点触控检测，以及与三维图像交互的悬浮触控操作，大大地提升了用户体验感。
实施例二
图2示出了本发明实施例二提供的基于矢量运算的悬浮触控方法的第二实现流程。在本实施例中，所述方法适用于具有电容式触摸显示屏的用户设备(ue，userequipment)(例如为：手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等)，此处不作限定。
如图2所示，所述方法包括：
在步骤s201中，启动悬浮触控功能。
在本实施例中，用户设备响应用户输入的启动悬浮触控功能的请求信息，根据用户输入的请求信息启动悬浮触控功能。所述请求信息可以为用户通过用户设备上预设的按钮或已有的按钮中一个按钮或者多个按钮的组合发出；或者，由用户通过用户设备触摸屏发出的启动悬浮触控请求信息。
在步骤s202中，在触摸屏的预设范围内判断是否有手指运动。
在本实施例中，在电容式触摸屏预设的检测范围内，判断电容式触摸屏上的电容是否发生变化，以判断电容式触摸屏上是否有手指运动。当手指靠近电容式触摸屏时，电容式触摸屏上的电容将发生变化，表明有手指在运动，此时，按照预设的时间间隔同时执行步骤s203和204。否则，执行步骤s209，不执行任何操作，返回步骤s202。所述预设的时间间隔优选为0.8秒。
在步骤s203中，检测触摸屏上电容的变化情况，根据电容的变化情况计算出用户指尖所在位置垂直映射在触摸屏上的x轴坐标与y轴坐标。
所述x轴坐标、y轴坐标以及z轴坐标共同构成了指尖在电容式触摸屏上的一组坐标信息。记录下检测的当前时间，所述检测的当前时间即为该组坐标信息对应的时间信息。跳转到步骤s205。
在步骤s204中，检测电场的衰减程度，根据电场的衰减程度计算出用户指尖与触摸屏的高度距离；在所述高度距离小于预设阈值时，以所述高度距离作为用户指尖在触摸屏上的z轴坐标。
优选地，在所述高度距离大于等于预设的阈值时，则以所述预设的阈值作为用户指尖在触摸屏上的z轴坐标，跳转到步骤s205。所述预设阈值优选为10-30毫米中的任一值。
通过按照预设的时间间隔进行多次检测，从而获得与用户指尖发出的悬浮操作对应的一系列离散的悬浮触作点的坐标信息及其对应的时间信息。
在步骤s205中，在触摸屏的预设范围内判断手指运动是否结束。
在本实施例中，若电容式触摸屏上的电容不再发生变化，则表明电容式触摸屏上手指运动已经结束。优选地，在执行完步骤s203与s204之后预设的时间间隔内(如1秒)电容式触摸屏上的电容不再发生变化时，则执行步骤s206，否则，按照预设的时间间隔同时返回步骤s203和204。
在步骤s206中，以每一组坐标信息作为一个向量，对所述向量进行矢量运算，以获得用户指尖的运行方向；以及，对所述向量及其对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的运行速度。
通过矢量计算，得到用户指尖的运行方向和运行速度，从而拟合出用户指尖悬浮操作的轨迹以及速度信息。
在步骤s207中，根据所述矢量运算得到的用户指尖的运行方向和运行速度，在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
在本实施例中，所述操作事件包括三维空间下的不同角度的旋转/翻转操作、不同速度或者路径的滑动操作等，以实现对三维图像的悬浮触控。
优选地，本发明还包括：
在步骤s208中，在接收到用户输入的返回指令时，结束悬浮触控操作。
在接收到用户输入的返回指令时，退出悬浮触控功能，返回到普通触屏功能。
本发明通过在用户设备的触摸屏的预设范围内，按照预设的时间间隔连续进行多次检测，获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息，并根据所述多组坐标信息以及对应的时间信息，通过矢量运算计算出用户指尖的悬浮操作；并根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。从而实现了悬浮触控中的多点触控检测，以及与三维图像交互的悬浮触控操作，大大地提升了用户体验感。
实施例三
图3示出了本发明实施例三提供的基于矢量运算的悬浮触控装置的组成结构图。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。
在本实施例中，所述装置应用于具有电容式触摸显示屏的用户设备(ue，userequipment)(例如为：手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等)，此处不作限定。
如图3所示，所述装置包括：
检测模块31，用于按照预设的时间间隔在触摸屏的预设范围内连续进行多次检测，以获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息，记录所述多组坐标信息和对应的时间信息。
在本实施例中，所述坐标信息包括x轴坐标、y轴坐标；所述检测模块31包括第一检测单元311，所述第一检测单元311用于：
检测触摸屏上电容的变化情况，根据电容的变化情况计算出用户指尖垂直映射在触摸屏上的x轴坐标与y轴坐标。
在本实施例中，所述坐标信息还包括z轴坐标；所述检测模块31还包括第二检测单元312，所述第二检测单元312用于：
检测电场的衰减程度，根据电场的衰减程度计算出用户指尖与触摸屏的高度距离；
在所述高度距离小于预设阈值时，以所述高度距离作为用户指尖在触摸屏上的z轴坐标。
优选地，在所述高度距离大于等于预设的阈值时，则以所述预设的阈值作为用户指尖在触摸屏上的z轴坐标。所述预设阈值优选为10-30毫米中的任一值。
计算模块32，用于对所述多组坐标信息以及对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的悬浮操作。
执行模块33，用于根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
在本实施例中，所述用户指尖的悬浮操作包括用户指尖的运行方向和运行速度；
在本实施例中，所述计算模块32具体用于：
以每一组坐标信息作为一个向量，对所述向量进行矢量运算，以获得用户指尖的运行方向；以及，对所述向量及其对应的时间信息进行矢量运算，以获得用户指尖的运行速度。
所述执行模块33具体用于：
根据所述矢量运算得到的用户指尖的运行轨迹和运行速度，在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。
在本实施例中，所述操作事件包括三维空间下的不同角度的旋转/翻转操作、不同速度或者路径的滑动操作等，以实现对三维图像的悬浮触控。
优选地，所述装置还包括：
返回模块34，用于在接收到用户输入的返回指令时，结束悬浮触控操作。
本实施例中，通过检测模块按照预设的时间间隔在触摸屏的预设范围内连续进行多次检测，获取用户指尖在触摸屏正上方进行悬浮操作时对应的触摸屏上的多组坐标信息和对应的时间信息；由计算模块根据所述多组坐标信息以及对应的时间信息，通过矢量运算计算出用户指尖的悬浮操作；执行模块根据所述悬浮操作在触摸屏显示的三维图像上执行相应的操作事件。从而实现了悬浮触控中的多点触控检测，以及与三维图像交互的悬浮触控操作，大大地提升了用户体验感。
本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括rom/ram、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。例如，各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。