專利名稱：一種人機(jī)交互平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖形顯示設(shè)備，特別是涉及一種人機(jī)界面的交互平臺。
背景技術(shù)：
人機(jī)交互設(shè)備是一種使用廣泛的圖形顯示設(shè)備，從工業(yè)中使用的自動化設(shè)備，工控機(jī)的 操作界面，到個人用戶所使用的普通PC機(jī)、MP3、 MP4、便攜式導(dǎo)航設(shè)備(PND)和手機(jī)等， 都有它的應(yīng)用。人機(jī)交互設(shè)備是指通過可進(jìn)行圖形顯示的設(shè)備(如PC機(jī)，手機(jī)，個人便攜移 動設(shè)備，MP3， MP4等)進(jìn)行顯示，并需要操作人員參與實際操作的，用于實現(xiàn)人和數(shù)字設(shè)備 進(jìn)行信息交互功能的系統(tǒng)。人機(jī)交互設(shè)備一般由硬件和軟件兩部分組成。硬件是指具體的圖 形顯示設(shè)備。而軟件包括這些硬件設(shè)備上運(yùn)行的嵌入式操作系統(tǒng)(如WinCE、 Linux和 Vxworks)，以及運(yùn)行在操作系統(tǒng)上的人機(jī)界面。人機(jī)界面需要符合人體工程學(xué)，使用時給用 戶提供視覺、觸覺和聽覺方面的直觀感受。
目前的人機(jī)界面，在視覺、樣式上都很單調(diào)，操作方法單一。圖形顯示大多比較簡單， 且依賴于操作系統(tǒng)提供的圖形庫，而這些圖形庫一般只支持幾種特定的圖片格式(如BMP和 JPEG〉，并且大多不支持圖形的縮放、拉伸和旋轉(zhuǎn)功能。
目前的人機(jī)界面都不包括語音功能，無法給客戶提供語音方面的提示。此外，目前的人 機(jī)界面依賴于顯示設(shè)備的分辨率，以及顯示設(shè)備的操作系統(tǒng)。換句話說，如果將一個480X 800的人機(jī)界面放在一個800X480的顯示設(shè)備上，那么水平方向上因為界面像素小于設(shè)備分 辨率而有一塊沒有圖像的區(qū)域，垂直方向上因為界面像素大于設(shè)備分辨率而有一部分圖像沒 法顯示。另一方面，如果想將某個WinCE系統(tǒng)上的人機(jī)界面移植到運(yùn)行Li皿x的顯示設(shè)備上， 由于兩種人機(jī)界面所依賴不同操作系統(tǒng)的關(guān)系，可能需要消耗大量的人力物力去解決人機(jī)界 面移植的問題，大多數(shù)情況下需要為新操作系統(tǒng)重新開發(fā)一套人機(jī)界面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種人機(jī)交互平臺，用于各種需要人機(jī)界面交互的 嵌入式圖形顯示設(shè)備，并且通過該設(shè)備向使用者提供一種全新的視覺、聽覺和觸覺方面的直 觀感受。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案 一種人機(jī)交互平臺，包括 繪圖引擎，用于顯示圖形、文字； 語音引擎，用于合成語音，進(jìn)行播報；
圖像識別引擎，用于識別用戶輸入圖形的樣式，觸發(fā)不同的功能； 跨平臺模塊，用于實現(xiàn)跨平臺功能； 人機(jī)交互模塊，用于顯示人機(jī)界面；人機(jī)交互模塊通過接口，經(jīng)繪圖引擎連接跨平臺模塊；圖像識別引擎、語音引擎通過接 口相連，并目.分別通過接口連接跨平臺模塊；上述各模塊均安裝在人機(jī)交互硬件設(shè)備上，跨 平臺模塊還與操作系統(tǒng)相交互。
本發(fā)明提供的人機(jī)交互平臺，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)
其一，兼容性強(qiáng)可以不依賴顯示設(shè)備的操作系統(tǒng)，通過自身的繪圖引擎進(jìn)行顯示；同時， 繪圖引擎可以高效的實現(xiàn)圖像填充，圖形旋轉(zhuǎn)、拉伸、反轉(zhuǎn)，以及透明顯示；并且界面具有可自 動適應(yīng)不同分辨率的顯示設(shè)備，例如本人機(jī)交互平臺可以在WinCE系統(tǒng)使用，同時也可以在經(jīng)過 較少的接口函數(shù)修改，甚至不進(jìn)行任何修改的情況下，移植到Linux， VxWorks， Symbian等操作 系統(tǒng)平臺下的顯示設(shè)備上使用。
其二，具有自身的語音引擎，合成語音指導(dǎo)用戶操作等功能，本人機(jī)交互平臺內(nèi)部自帶有語 音引擎，由于語音引擎是在建立該人機(jī)交互平臺時即以加入的模±央，所以可以完美的解決語音引 擎和其他模塊的兼容問題，使人機(jī)交互平臺更加穩(wěn)定，性能更加突出。
其三，圖形識別模塊可識別用戶輸入的各種操作的軌跡，而不同的操作軌跡可以代表不同的 功能含義，通過此方式，用戶可以自由的定義千變?nèi)f化的功能輸入方式，從而提高人機(jī)交互平臺 的使用方便性。
其四，具有各種不同圖片格式的相互轉(zhuǎn)換功能，還能提供自定義格式的圖形顯示，從而能夠 很好地進(jìn)行人機(jī)界面的編輯、設(shè)計，人機(jī)界面遷移的編輯、設(shè)計，以及人機(jī)界面系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行。
由于具有以上優(yōu)點(diǎn)，因此，本發(fā)明不僅能夠提供一般人機(jī)界面的功能，更能夠向用戶提供全 新的視覺、觸覺和聽覺方面的直觀感受。


圖1是本發(fā)明人機(jī)交互平臺結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖l所示， 一種人機(jī)交互平臺，包括 繪圖引擎，用于顯示圖形、文字； 語音引擎，用于合成語音，進(jìn)行播報；
圖像識別引擎，用于識別用戶輸入圖形的樣式，觸發(fā)不同的功能； 跨平臺模塊，用于實現(xiàn)跨平臺功能；
人機(jī)交互模塊，用于顯示人機(jī)界面；
人機(jī)交互模塊通過接口，經(jīng)繪圖引擎連接跨平臺模塊；圖像識別引擎、語音引擎通過接 口相連，并且分別通過接口連接跨平臺模塊；上述各模塊均安裝在人機(jī)交互硬件設(shè)備上，跨 平臺模塊還與操作系統(tǒng)相交互。
繪圖引擎為人機(jī)交互平臺的顯示模塊，具有獨(dú)立的繪圖功能，只需從顯示設(shè)備的驅(qū)動中獲取 基本的操作顯存的API (應(yīng)用程序接口)，即可實現(xiàn)人機(jī)界面的描繪功能。該模塊支持多種圖形格 式及自定義圖形格式的顯示，提供加密格式圖形顯示，通過圖片的加密可以保證圖片的專屬權(quán)。自定義格式可以同常用圖片格式相互轉(zhuǎn)換。繪圖引擎還具有快速的圖形描繪、填充、旋轉(zhuǎn)、拉伸， 反轉(zhuǎn)功能，并通過透明值的設(shè)置，實現(xiàn)所述圖像透明的效果。這樣，同一幅圖片，可以通過以 上的高效率處理，實現(xiàn)不同的效果，甚至可以使2D圖片產(chǎn)生3D的視覺效果。通過圖片的拉伸功 能，可以有效的提高圖片的使用率，即在需要不同分辨率，或不同大小的圖片時，通過使原圖片 的拉伸來起到圖片資源復(fù)用的作用。
本發(fā)明在需要語音輸出的時候，可以很方便的通過指定函數(shù)，根據(jù)輸入的文字信息，通過語 音輸出設(shè)備并結(jié)合平臺的語音引擎，合成并輸出提示性的語音，指導(dǎo)用戶正常使用。
人機(jī)交互硬件設(shè)備可包括觸摸屏，但不局限于觸摸屏。本發(fā)明允許用戶在觸摸屏設(shè)備上輸出 各種有規(guī)則的圖形，平臺通過圖像識別引擎，對用戶輸入的圖像和軌跡進(jìn)行識別，從而判斷和實 現(xiàn)各種事先約定好的功能。這些功能包括界面遷移，返回上一個界面，字符輸入等。圖像識別引 擎在觸發(fā)不同的功能時，還以美觀、友好的方式顯示出所觸發(fā)功能的效果。
跨平臺模塊封裝了操作系統(tǒng)層次的函數(shù)，這類函數(shù)涉及跨平臺所必須的功能，包括獲取 輸入信息、數(shù)據(jù)讀取機(jī)制、文件存儲方式等。通過該模塊，在不對平臺做任何改造或者對本 平臺部分接口做較少的改造后，實現(xiàn)在WindowCE、 Linux、 VxWorks、 Symbian、 " Cos等操作 系統(tǒng)之間移植。
人機(jī)交互模塊是通過使用繪圖引擎、語音引擎和圖像識別引擎，來顯示人機(jī)界面。目前 的可顯示設(shè)備的分辨率種類很多，如320X240， 600X800, 480X272等。本發(fā)明能夠事先通過顯 示設(shè)備的信號獲取顯示設(shè)備的分辨率，然后根據(jù)不同的分辨率獲取平臺自定義好的規(guī)則，自動調(diào) 整界面布局，使人機(jī)界面完美的顯示在不同分辨率的顯示設(shè)備上。
操作系統(tǒng)，提供基礎(chǔ)API (應(yīng)用程序接口)， API是用于跨平臺調(diào)用的基礎(chǔ)函數(shù)，具有操作系 統(tǒng)所提供的基礎(chǔ)功能。
本人機(jī)界面平臺具有整合以上各功能模塊的架構(gòu)設(shè)計，并提供輔助開發(fā)、調(diào)試和測試的相關(guān) 工具，即人機(jī)界面開發(fā)工具。人機(jī)界面開發(fā)工具基于繪圖引擎，輔助人機(jī)界面的開發(fā)，采用 了所見即所得的開發(fā)思想，能有效的提高開發(fā)效率。本工具通過調(diào)試和設(shè)計工具，開發(fā)人員可 以不用了解本平臺的內(nèi)部實現(xiàn)過程，而只需通過學(xué)習(xí)調(diào)試和設(shè)計工具，即可進(jìn)行應(yīng)用于具體設(shè)備 上的人機(jī)界面的開發(fā)。該工具模塊通過接口，經(jīng)繪圖引擎連接跨平臺模塊。
總之，本發(fā)明通過圖像識別引擎，來確認(rèn)硬件的輸入信息，將輸入的信息通過本發(fā)明特有的 消息機(jī)制進(jìn)行集中管理，實現(xiàn)消息的解釋和分發(fā)。然后本發(fā)明通過消息機(jī)制，來觸發(fā)繪圖引擎對 界面圖形進(jìn)行描繪，通過語音引擎，進(jìn)行聲音的輸入和輸出。另一方面，本人機(jī)交互平臺包括人 機(jī)交互模塊和人機(jī)界面開發(fā)工具，人機(jī)交互模塊和人機(jī)界面開發(fā)工具通過接口，經(jīng)繪圖引擎、 跨平臺模塊連接操作系統(tǒng)，實現(xiàn)消息的傳輸。
本發(fā)明提供了一套完整的具有調(diào)試，設(shè)計功能的人機(jī)交互平臺，該平臺不僅提供一般人 機(jī)界面的功能，更能提供使用者在視覺，聽覺，觸覺方面的體驗。
權(quán)利要求
1. 一種人機(jī)交互平臺，其特征在于，包括繪圖引擎，用于顯示圖形、文字；語音引擎，用于合成語音，進(jìn)行播報；圖像識別引擎，用于識別用戶輸入圖形的樣式，觸發(fā)不同的功能；跨平臺模塊，用于實現(xiàn)跨平臺功能；人機(jī)交互模塊，用于顯示人機(jī)界面；人機(jī)交互模塊通過接口，經(jīng)繪圖引擎連接跨平臺模塊；圖像識別引擎、語音引擎通過接口相連，并且分別通過接口連接跨平臺模塊；上述各模塊均安裝在人機(jī)交互硬件設(shè)備上，跨平臺模塊還與操作系統(tǒng)相交互。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人機(jī)交互平臺，其特征在于繪圖引擎支持多種圖形格式及自 定義圖形格式的顯示，提供加密格式圖形顯示，并提供圖形的填充、旋轉(zhuǎn)、拉伸、反轉(zhuǎn)和透 明功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人機(jī)交互平臺，其特征在于繪圖引擎通過透明值的設(shè)置，實 現(xiàn)所述圖像透明的效果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人機(jī)交互平臺，其特征在于語音引擎根據(jù)輸入的文字信息， 合成語音，進(jìn)行播報。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人機(jī)交互平臺，其特征在于人機(jī)交互硬件設(shè)備包括觸摸屏， 用戶在觸摸屏上輸出各種有規(guī)則的圖形，圖像識別引擎對用戶輸入的圖像和軌跡進(jìn)行識別，從而 判斷和實現(xiàn)各種事先約定好的功能；這些功能包括界面遷移，返回上一個界面，字符輸入。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人機(jī)交互平臺，其特征在于跨平臺模塊封裝了操作系統(tǒng)層次 的函數(shù)，這類函數(shù)涉及跨平臺所必須的功能，包括獲取輸入信息、數(shù)據(jù)讀取機(jī)制、文件存儲 方式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人機(jī)交互平臺，其特征在于人機(jī)交互模塊通過使用繪圖引擎、 語音引擎和圖像識別引擎，來顯示人機(jī)界面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人機(jī)交互平臺，其特征在于還包括人機(jī)界面開發(fā)工具，用于 人機(jī)界面的輔助開發(fā)、調(diào)試和測試；該模塊通過接口，經(jīng)繪圖引擎連接跨平臺模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種人機(jī)交互平臺，該平臺包括繪圖引擎，用于顯示圖形、文字；語音引擎，用于合成語音，進(jìn)行播報；圖像識別引擎，用于識別用戶輸入圖形的樣式，觸發(fā)不同的功能；跨平臺模塊，用于實現(xiàn)跨平臺功能；人機(jī)交互模塊，用于顯示人機(jī)界面；人機(jī)交互模塊通過接口，經(jīng)繪圖引擎連接跨平臺模塊；圖像識別引擎、語音引擎通過接口相連，并且分別通過接口連接跨平臺模塊；上述各模塊均安裝在人機(jī)交互硬件設(shè)備上，跨平臺模塊還與操作系統(tǒng)相交互。本發(fā)明可用于各種需要人機(jī)界面交互的嵌入式圖形顯示設(shè)備，并且通過該設(shè)備向使用者提供一種全新的視覺、聽覺和觸覺方面的直觀感受。
文檔編號G06F9/44GK101533348SQ20091006175
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者波 徐, 治 陳, 亮 黃 申請人:光庭導(dǎo)航數(shù)據(jù)(武漢)有限公司