中文三维输入装置、头戴式装置及中文三维输入方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于三维显示技术领域，具体地说，涉及中文三维输入装置、头戴式装置及中文三维输入方法。
【背景技术】
[0002]目前，在二维界面的应用程序中输入法已经非常成熟，但在三维界面中，并未发现有相应的中文三维输入法，特别是在应用Unity 3D开发的三维沉浸式应用程序中更是未发现有可用的中文输入法。传统的手机输入法是是二维的无需进行双眼分屏的处理，而三维沉浸式需要进行双眼分屏的处理，因此二维输入法不能应用到三维沉浸式环境中，另一方面由于三维沉浸式操作的特殊性，二维输入法的操作模式也不适合三维沉浸式操作。
[0003]因此，发明人经过上述研究后发现，现有技术需要一种可应用于三维显示环境中的中文输入方法。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供了中文三维输入装置、头戴式装置及中文三维输入方法，以解决无法在三维显示环境中输入中文的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种中文三维输入装置，包括:虚拟键盘提供模块，用于提供虚拟键盘及其位置信息;视觉特征捕捉模块，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据视觉特征信息提供虚拟光标及其位置信息；中文处理模块，用于根据虚拟光标与虚拟键盘的位置关系确定按键选取结果，并结合候选词选取工具和按键选取结果确定候选词选取结果；确认模块，用于响应于用户的确认操作，确认按键选取结果和候选词选取结果;显示模块，用于显示与按键选取结果对应的字符。
[0006]优选地，视觉特征捕捉模块还可以用于确定左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置，以及根据左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置计算瞳孔连线的中点，以该中点的位置为起点沿与瞳孔连线垂直的方向提供虚拟射线，以虚拟射线与虚拟键盘交汇位置作为虚拟光标的位置。
[0007]优选地，中文处理模块从虚拟键盘提供模块与视觉特征捕捉模块分别获取虚拟键盘位置信息以及虚拟光标位置信息，并计算虚拟场景中虚拟光标所确定的直线与虚拟键盘的交点，若交点在虚拟键盘的有效区域内停留一定的时长，则选中有效区域对应的按键作为按键选取结果，选中所述有效区域对应的候选词作为候选词选取结果候选词选取结果。
[0008]优选地，中文三维输入装置还可以包括位移数据采集模块，用于采集位移数据信息，当位移数据采集模块检测到自身发生位移时，将位移数据信息发送至视觉特征捕捉模块，以及视觉特征捕捉模块可以根据视觉特征信息与位移数据信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息。
[0009 ]优选地，位移数据采集模块可以为陀螺仪传感器。
[0010]优选地，确认模块可以为蓝牙手柄或触摸板。
[0011]优选地，确认模块还可以用于在一定时间内未接收到确认操作时，向虚拟键盘提供模块发送隐藏虚拟键盘指令，虚拟键盘提供模块还可以用于响应于隐藏虚拟键盘指令，执行隐藏虚拟键盘操作；以及确认模块还可以用于在虚拟键盘处于隐藏状态下收到确认操作时，向虚拟键盘提供模块发送显示虚拟键盘指令，虚拟键盘提供模块还可以用于响应于显示虚拟键盘指令，执行显示虚拟键盘操作。
[0012]优选地，虚拟键盘提供模块可以包括分屏显示器，用于提供包含深度信息的三维立体图像。
[0013]本发明还提供一种头戴式装置，包括上述的中文三维输入装置。
[0014]本发明还提供一种中文三维输入方法，包括如下步骤:虚拟键盘提供步骤，用于提供虚拟键盘及其位置信息;视觉特征捕捉步骤，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据视觉特征信息提供虚拟光标及其位置信息；中文处理步骤，用于根据虚拟光标与虚拟键盘的位置关系确定按键选取结果，并结合候选词选取工具和按键选取结果确定候选词选取结果；确认步骤，用于响应用户的确认操作，确认按键选取结果与候选词选取结果；显示步骤，用于显示与候选词结果对应的字符。
[0015]优选地，中文三维输入方法还可以包括采集步骤，采集步骤用于采集位移数据信息，视觉特征捕捉步骤获得位移数据信息，并在视觉特征步骤中根据视觉特征信息与位移数据特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息。
[0016]优选地，中文处理步骤可以包括:从虚拟键盘提供步骤与视觉特征捕捉步骤分别获取虚拟键盘位置信息以及虚拟光标位置信息;计算虚拟场景中光标所确定的直线与虚拟键盘的交点；若交点在所述虚拟键盘的有效区域内停留一定的时长，则选中有效区域对应的按键作为按键选取结果，选中有效区域对应的候选词作为候选词选取结果。
[0017]与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果:
[0018]本发明可以让用户在Unity3D开发的沉浸式应用中输入中文，解决了传统的二维输入法不支持在三维沉浸式环境中输入中文的状况，让用户体验更舒适的三维沉浸式体验。
[0019]当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0020]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0021]图1是本发明实施例的中文三维输入装置的示意图；
[0022]图2是本发明实施例的中文三维输入方法的流程图；
[0023]图3是本发明的中文三维输入方法中中文处理步骤的流程图；
[0024]图4是本发明的中文处理步骤的一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0026]如图1所示，本发明实施例提供的中文三维输入装置10，可应用于各种三维立体显示装置中，比如头戴式立体显示装置，笔记本，平板电脑，手机或者是电视等等。该三维立体显示装置可以使用裸眼立体显示技术，也可以使用眼镜式立体显示技术;该裸眼立体显示技术可以使用光栅透镜，也可以使用液晶透镜，本发明对此并无限制。
[0027]本发明实施例提供的中文三维输入装置10包括:虚拟键盘提供模块200、确认模块100、中文处理模块300、显示模块400以及视觉特征捕捉模块600。
[0028]虚拟键盘提供模块200，用于提供虚拟键盘及虚拟键盘位置信息;虚拟键盘提供模块200包括面板子模块，按键子模块和标签子模块(上述子模块图中均未示出)，面板子模块用于虚拟面板，按键子模块用于虚拟按键，标签子模块用于虚拟标签。在本发明中，是利用Unity 3D中的UGUI提供的面板(Panel)控件、按键(Button)控件、标签(Label)控件构建一个虚拟的键盘，面板子模块对应于面板控件，按键子模块对应按键控件，标签子模块对应标签控件。
[0029]视觉特征捕捉模块600，用于捕捉用户的视觉特征信息，并根据视觉特征信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息。视觉特征模块600还用于确定左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置，以及根据左眼瞳孔和右眼瞳孔的位置计算瞳孔连线的中点，以该中点的位置为起点沿与瞳孔连线垂直的方向提供虚拟射线，以虚拟射线与虚拟键盘交汇位置作为虚拟光标的位置。
[0030]需要说明的是，前述的虚拟射线通常并不是真实存在的射线，通常也不是显示在屏幕中的图像，而是便于空间计算而引入的抽象线条。
[0031]还可以用其他方法确定虚拟光标的位置，例如，以虚拟射线与屏幕的交汇点为起点，向虚拟场景内延伸固定距离作为光标的位置，这种方法更接近于用户现实世界中拾取物体的体验，可作为备选方案。
[0032]中文处理模块300，用于根据所述虚拟光标与所述虚拟键盘的位置关系确定按键选取结果，并结合候选词选取工具和所述按键选取结果确定候选词选取结果。
[0033]确定按键选取结果和候选词选取结果的方法是，中文处理模块从所述虚拟键盘提供模块与所述视觉特征捕捉模块分别获取所述虚拟键盘位置信息以及所述虚拟光标位置信息，并计算虚拟场景中所述虚拟光标所确定的直线与所述虚拟键盘的交点，若所述交点在所述虚拟键盘的有效区域内停留一定的时长，则选中所述有效区域对应的按键作为按键选取结果，选中所述有效区域对应的候选词作为候选词选取结果。
[0034]本发明中的中文处理模块300可以使用谷歌中文输入法，搜狗中文输入法等第三方中文输入法作为中间件进行中文候选词的显示和处理，也可以不使用上述输入法作为中间件；需要说明的是，无论是否使用第三方输入法，中文处理模块300均要通过虚拟射线拾取输入相应英文字符、标点符号、阿拉伯数字，甚至是功能键对应的指令，此亦为本发明中的中文处理模块300与传统中文输入法较为重要的区别点之一。
[0035]显示模块400，用于显示与所述候选词选取结果对应的字符。显示模块400为裸眼立体显示器，眼镜式立体显示器，该裸眼立体显示器可以是光栅透镜立体显示器，也可以是液晶透镜立体显示器，本发明对此并无限制。
[0036]本发明中的三维输入装置10还可以包括位移数据采集模块(图中未示出)，这个数据采集模块可以为陀螺仪传感器，陀螺仪传感器现已被广泛应用于手机等便携设备，可以用来确定运动物体的方位。
[0037]当位移数据采集模块检测到自身发生位移时，将位移数据信息发送至视觉特征捕捉模块600，视觉特征捕捉模块600可以根据视觉特征信息与位移数据信息提供虚拟光标及虚拟光标位置信息。
[0038]可以理解为，当位移数据采集装置不发生位移时，仅通过视觉特征捕捉模块600就能获得虚拟光标的位置信息，而当位移数据采集装置发生位移时，将位移数据发送至视觉特征采集模块600，最后获得虚拟光标的位置信息。
[0039]本发明中的中文三维输入装置10可用于在立体显示装置中输入中文。
[0040]此外，本发明还提供一种头戴式装置，包括如图1所述的中文三维输入装置10，该头戴式装置可以是可构建3D沉浸式环境的三维装置，如虚拟现实(VR)装置，增强现实(AR)装置等。换而言之，该头戴式装置可利用图1中的中文三维输入装置1进行输入字符。
[0041]本发明还提供一种中文三维输入方法，该方法可应用于各种三维立体显示装置中，比如头戴式立体显示装置，笔记本，平板电脑，手机或者是电视等等。该三维立体显示装置可以使用裸眼立体显示技术，也可以使用眼镜式立体显示技术;该裸