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用于用户界面的罗盘智能光照的设备和方法
【专利摘要】提供一种用于用户界面的罗盘智能光照的设备和方法。提供一种用于描绘对象的设备和方法。所述方法包括：确定一个或更多个对象的地理位置；确定从所述一个或更多个对象到光源的矢量；根据所述矢量将影子应用于所述一个或更多个对象；根据所述矢量确定对象的阴影；用所述影子和所述阴影中的至少一个在所述地理位置描绘对象。
【专利说明】用于用户界面的罗盘智能光照的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于用户界面的罗盘智能光照的设备和方法。更具体地，本发明涉及一种用于根据用户的环境和装置的朝向来调节用户界面的设备和方法。
【背景技术】
[0002]移动终端被开发以提供用户之间的无线通信。随着技术的进步，移动终端现在提供了许多简单的电话交谈以外的额外的功能。例如，移动终端现在能够提供额外的功能(例如，报警器、短消息服务(SMS)、多媒体消息服务(丽S)、电子邮件、游戏、短距离通信的遥控、使用安装的数字相机的图像捕获功能、用于提供音频和视频内容的多媒体功能、日程安排功能等等很多)。使用现在提供的多个功能，移动终端已有效地成为日常生活的必需品。
[0003]包括对象的3维(3D)表示(例如，在地图或导航应用中的建筑物、游戏应用中的任意角色或对象等)的许多应用现在可用于移动终端。在本申请中，术语“3D”主要用于指示便携式装置(诸如移动终端)的显示器上3D对象(例如，建筑物)的表示，并且不限于将不同的视频输入提供给两眼中的每一个来为观看者提供立体效果的“真正的” 3D显示的环境。然而，公开的发明包括在这样的3D显示器上以及仅呈现单个图像的显示器上的实现。
[0004]图1是根据现有技术的移动终端。
[0005]参照图1，移动终端100正用于导航。通过现有技术的各种技术，移动终端的位置被确定，并且方向的显示包括用户的第一人称视角的前方路径。在导航应用中，假设在这个示例中，用户正在道路上驾驶汽车或类似的机动车。道路是在绘制的公共区域中，关于沿着道路的两侧的建筑物的信息被整合到导航程序，以帮助用户识别作为地标的建筑物和其他对象以进行导航。在图1中，方向指示驾驶员应在榆树街100英尺处左转。如果用户难以遵循书面指示(例如，用户无法通过路标识别榆树街、或能见度差、或不熟悉阅读英文)，则仍可通过识别方向指示用户应转弯的环境来理解方向。在图1中，用户可识别期望的转弯是在十字路口，所述十字路口在用户附近的街道的两侧具有商店，在用户应转弯的十字路口之后的街道的右侧上具有房屋并在街道的左侧上具有带有停车场的大型建筑物。因此，用户将更容易地识别位置。
[0006]然而，现有技术限于仅已知建筑物的基本表示是可能的。
[0007]图2是根据现有技术的移动终端。
[0008]参考图2，移动终端200正被用于玩游戏，例如足球游戏。在本示例中假设游戏包括在空中飞行的对象(例如足球)。在游戏中，通过给予飞行对象阴影来体现它们相对于地平面的相对位置，增强游戏中的飞行对象的描绘。
[0009]然而，现有技术限于阴影直接出现在飞行对象的下方。未能使用外部环境信息沿着不同的方向投射阴影。
[0010]对象的其他描绘也类似地限于阴影和逼真光照仅被模仿或在有限的环境中使用。
[0011]此外，之前还没有任何办法来结合各种真实世界信息，以为用户提供对象和位置的更精确、有用和令人愉快的描绘。[0012]因此，需要一种用于根据用户的环境和装置的朝向来提供改进的用户界面的设备和方法。

【发明内容】

[0013]本发明的多个方面在于至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下面描述的优点。因此，本发明的一方面在于提供一种用于使用智能光照为用户界面描绘对象的设备和方法。
[0014]根据本发明的另一方面，提供一种用于描绘一个或更多个对象的方法。所述方法包括:确定一个或更多个对象的地理位置；确定从所述对象到光源的矢量；根据所述矢量向对象应用影子；根据所述矢量确定对象投射的阴影；用应用的影子和投射的阴影中的一个或更多个在所述地理位置描绘对象。
[0015]根据本发明的另一方面，提供一种用于描绘一个或更多个对象的方法。所述方法包括:确定一个或更多个对象中的每一个的大小、形状和相对位置；确定从所述对象到光源的矢量；根据所述矢量确定对象的影子和对象投射的阴影中的至少一个；确定显示器的朝向；根据所述朝向用所述影子和所述阴影中的至少一个描绘所述一个或更多个对象。
[0016]根据本发明的另一方面，提供一种用于描绘一个或更多个对象的方法。所述方法包括:确定一个或更多个对象的地理位置；获得所述地理位置的当前环境信息；根据所述环境信息在所述地理位置描绘对象。
[0017]根据本发明的另一方面，提供一种用于描绘一个或更多个对象的设备。所述设备包括:显示器；以及至少一个控制器，用于确定一个或更多个对象的地理位置，用于确定从对象到光源的矢量，用于根据所述矢量将影子应用于对象，用于根据所述矢量确定对象投射的阴影，并用于控制在显示器上用应用的影子和投射的阴影中的一个或更多个在所述地理位置描绘对象。
[0018]根据本发明的另一方面，提供一种用于描绘一个或更多个对象的设备。所述设备包括:显示器；以及至少一个控制器，用于确定一个或更多个对象中的每一个的大小、形状和相对位置，用于确定从对象到光源的矢量，用于根据所述矢量确定所述一个或更多个对象中的一个对象的影子和所述一个或更多个对象中的一个对象投射的阴影中的至少一个，用于确定显示器的朝向，并用于根据所述朝向在显示器上用所述影子和所述阴影中的至少一个描绘对象。
[0019]根据本发明的另一方面，提供一种用于描绘一个或更多个对象的设备。所述设备包括:显示器；以及至少一个控制器，用于确定一个或更多个对象的地理位置，用于获得所述地理位置的当前环境信息，并用于根据所述环境信息控制在显示器上在所述地理位置描绘对象。
[0020]从下面的结合附图公开本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其他方面、优点和显著特点将对于本领域中的技术人员变得清楚。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]从下面结合附图的描述，本发明的特定示例性实施例的上述和其他方面、特征和优点将更加清楚，其中:[0022]图1是根据现有技术的移动终端；
[0023]图2是根据现有技术的移动终端；
[0024]图3是根据本发明的示例性实施例的移动装置；
[0025]图4是根据本发明的示例性实施例的描绘对象的方法的流程图；
[0026]图5是根据本发明的示例性实施例的描绘对象的方法的流程图；
[0027]图6是根据本发明的示例性实施例的描绘对象的方法的流程图；
[0028]图7是根据本发明的示例性实施例的移动装置的框图。
[0029]在整个附图中，应注意相同的标号用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。
【具体实施方式】
[0030]提供下面参照附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物所限定的本发明的示例性实施例。所述描述包括各种具体细节以帮助理解，但是这些具体细节将被认为仅仅是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对这里所描述的实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明，省略对公知功能和构造的描述。
[0031]下面的描述和权利要求中所使用的术语和词语不局限于书面意义，而仅仅被发明人使用以使本发明得以清楚和一致的理解。因此，本领域的技术人员应该清楚，提供下面对本发明示例性实施例的描述仅是为了说明的目的，而不是为了限制本发明的目的，其中，本发明由权利要求及其等同物限定。
[0032]应当理解，除非上下文清楚地另有指示，否则单数形式包括复数指示物。因此，例如，提及“组件表面”包括提及一个或更多个这样的表面。
[0033]术语“基本上”意味着所述的特征、参数或值不需要被精确地实现，但是偏差或变化(包括例如公差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其他因素)可以以不妨碍特征意图提供的效果的量出现。
[0034]本发明的示例性实施例包括用于根据用户的环境和装置的朝向来调节用户界面的设备和方法。
[0035] 申请人:注意虽然使用三维(3D)示例描述这里的一些示例性实施例，但是本发明不限于此。例如，本发明的示例性实施例还包括二维(2D)方法和设备。
[0036]图3是根据本发明的示例性实施例的移动装置。
[0037]参照图3，与图1类似的导航应用正被使用。然而，在图3中，建筑物据光源的位置投射阴影。假定对于这个示例，用户在大约中午的时候正沿约西南方向行驶。因此，太阳位于用户的前方且左侧的天空中的较高处。面向用户的前方和他的左侧的建筑物将处于阴影中，面向用户的右侧和他后方的建筑物会有阳光照亮它们。此外，建筑物会根据它们的大小和形状以及太阳的相对位置在地面上投射阴影。
[0038]根据本发明的示例性实施例，根据用户的位置和本地时间以及移动装置的朝向，用实时光照和阴影描绘真实世界中的对象。顺便说一下，在本申请中，术语“真实世界位置”和地理位置将被等同地用于指示地球上的任意可识别位置。
[0039]用户的位置可通过任意现有技术来确定。例如，移动装置可配备有全球定位系统(GPS)卫星接收器。可选择地，移动装置可根据检测到的W1-Fi服务、移动电话接入点的信号强度或可用于确定地理位置的任意其它信号来确定其位置。本地时间可例如根据与标准周期性同步的内部时钟，或根据无线地接收到的时间信号来确定。在地理位置和本地时间已知的情况下，天体(诸如，太阳、月亮、行星和恒星)的位置可被确定。最亮已知光源(例如，太阳)可用于确定对象的照亮的两侧和投射的阴影。移动装置的朝向用于确定用户的方向或视点。可从各种现有技术(例如，磁场传感器、陀螺仪等)来确定朝向。
[0040]在用户中午沿西南方向行驶的示例中，在用户左转后，他将面对约东南方向，并且太阳的相对位置将在前方且右侧。面对他的后方或他左侧的建筑物将被照亮，并且面对前方或他的右侧的建筑物将处于阴影中。投射的阴影的大小、形状和方向被确定并被描绘，以便复制用户的可见环境。不仅对地面投射和描绘阴影，还对地图数据库中的任意对象投射和描绘阴影。例如，街道的一侧上的高层建筑物可将它的阴影投射在街道对面的建筑物的正面。因此，通过逼真地复制光照和阴影状况，帮助用户识别环境，并且增强了他的用户体验。
[0041 ] 在上述示例性实施例的变化中，不使用装置的朝向。例如，无论移动装置朝向哪条路，在汽车中的后向座椅上的用户均可查看导航指令并看到前方视野。
[0042]如果用户不遵循导航指令，则他可能根据面对的方向在位置和时间上使用描绘当地建筑物、市场等的应用。注意，位置、时间和面对方向可与当前位置、时间和面对方向不同。例如，调查事故的用户可能需要根据涉及事故的车辆的时间、位置和行驶方向来知道太阳、阴影等的方向。因此，用户可操作显示视点来转向期望的方向并查看具有根据地图数据库描绘的信息的视点前方的街道的3维(3D)描绘。如果未输入位置、时间或方向中的任意一个，则将酌情使用当前位置、时间或方向。
[0043]除了光线和阴影信息，本发明的示例性实施例也可根据用户的输入被配置为高亮显示信息。具体地，如果由于光照和阴影状况，一些信息的可见性可能会差，则所述信息可被高亮显示给用户。可选择地，当确定的光照和阴影状况可能会差时，可用信息通常可被高亮显示或显示。例如，用户可配置装置以在约黄昏时显示开放餐厅，并可随移动装置转动，直到高亮显示的开放餐厅被描绘。例如，如果用户正沿着远离随后将接近地平线的太阳的方向观看，则可见度可能良好，但是，如果用户沿着朝向太阳的方向观看，则沿着这个方向的每件事物的可见度可能很差。随着用户转向，移动装置将从沿着用户确定的任意方向的视点位置显示正确的视图。
[0044]如上所述，从其它信息计算光源的位置。然而，本发明不限于此。例如，配备有至少一个相机的移动装置可通过使用来自所述至少一个相机的采样视频帧来确定到最强光源的相对方向。因此，在室内使用的装置可确定室内光照的相对位置并因此确定阴影。
[0045]在上述示例中，环境恒定，并且移动装置相对于环境物理地移动。然而，本发明不限于此。在示例性实施例中，描绘的虚拟对象(例如日晷)可以被描绘为离移动装置预定距离。以上述方式计算日晷阴影。然而，可根据移动装置的朝向来描绘日晷，而不是描绘真实世界视图。因此，如果在显示器水平的情况下持有移动装置，则日晷被描绘为从正上方观看。如果在移动装置的背面朝向北方的情况下移动装置垂直，则日晷将被描绘为直接从南方观看。如果移动装置在背部朝向西方和下方的情况下倾斜，则日晷将被描绘为从东方和上方观看。
[0046]在本发明的示例性实施例中，除了光照以外的环境背景信息被用于增强用户的体验。例如，移动装置可在特定位置描绘树林。移动装置可搜索所述位置常见的典型树木，并根据日期用树叶或不用树叶来描绘它们。例如，在春天将用翠绿的新叶来描绘枫树，在夏天将用于深绿的树叶来描绘枫树，在秋天将用红色和黄色的叶子来描绘枫树，在冬天枫树将被描绘为裸露。
[0047]在本发明的示例性实施例中，可获得的任意环境信息可被整合到描绘的场景中。例如，可获得当地的天气状况，包括风、雨、雪、温度、云量等。因此，如果存在强风，则树木可根据风向和风速被描绘摇曳。如果秋天存在强风，则常见的本地树木的适当颜色的叶子可被描绘随风飘荡。如果雨、雪或云层存在，则可确定太阳会被遮蔽，并且不投射清楚的阴影。
[0048]图4是根据本发明的示例性实施例的描绘对象的方法的流程图。
[0049]参照图4，在步骤401，确定移动装置将一个或更多个3D对象描绘在真实世界位置。针对3D对象确定相对于真实世界位置的大小、形状和位置。可从稳定的数据(诸如，街道地址或纬度和经度坐标)确定所述一个或更多个3D对象的位置。可选择地，所述一个或更多个3D对象可以是仅在真实世界位置中描绘的虚拟对象。可例如通过GPS信号、通过获得标识的无线网络接入点的信息、通过地址的输入等来确定真实世界位置。真实世界位置也可以是移动装置的场所，例如，无法获得用于确定地理位置的信号的室内的装置。为了更高的精度，确定位置的方法当然可被组合。如果地理位置被使用，则地理位置可以是装置的当前位置，但本发明不限于此。例如，用户可正查阅到目的地的导航指令。
[0050]在步骤403，从所述一个或更多个3D对象到光源的矢量被确定。例如，如果真实世界位置是在户外，则光源可以是在所述位置可见的天体(诸如，太阳或月亮)。从地理位置和本地日期和时间计算太阳或月亮的位置。如果无法确定所述位置，则地理位置、最亮的光源可被使用。例如，可通过对来自装置上的一个或更多个相机的输入进行采样来确定最亮的光源。为了更高的精度，确定光源的方法当然可被组合。
[0051]在步骤405，影子和阴影被应用于根据到光源的矢量来描绘的3D对象。
[0052]图5是根据本发明的示例性实施例描绘的对象的方法的流程图。
[0053]参照图5，在步骤501，确定一个或更多个3D对象将被描绘。针对3D对象确定相对于彼此的大小、形状和位置。在步骤503，确定从所述一个或更多个3D对象到主要光源的矢量。
[0054]在步骤505，装置的朝向被确定。例如，一个或多个磁传感器可用于获得地球磁场的信息，所述信息随后可与装置的地理位置的信息一起使用，以确定磁场矢量的校正，并从而确定装置的朝向。当然可使用其他方法，例如，陀螺仪可用于确定与参考朝向的差异。对于另一示例，控制器可使用来自相机的图像确定地平线，并且从中确定朝向。为了更高的精度，确定所述朝向的方法当然可被组合。
[0055]在步骤507，根据到光源的矢量确定3D对象的影子和阴影。在步骤509，根据显示器的朝向，3D对象被描绘具有影子和阴影。例如，日晷可被显示，装置的朝向可确定观看日晷的视点。在这个示例中，朝向可被认为与确定围绕对象的虚拟球面上的视点类似。可选择地，装置的朝向可用于从真实世界位置确定视点。例如，用户可显示他计划访问的城镇的商业区。用户将输入位置，所述位置(商业区)的视点将根据装置的朝向而变化。因此，用户可“环视”，如同装置在所述位置控制相机。用相应的影子和阴影示出在每个方向上描绘的3D对象。[0056]图6是根据本发明示例性实施例的描绘对象的方法的流程图。
[0057]参照图6，在步骤601，确定地理位置。地理位置可被确定或通过本领域中任意已知的各种手段(诸如，GPS、纬度和经度坐标、街道地址等)被输入。
[0058]在步骤603，获得用于所述地理位置的当前环境信息。环境信息可包括，例如，日期、时间、温度、风速和风向、云量、降水量、近期降水(诸如可能未融化的降雪或可能使街道变湿的降雨)、常见的当地植物、封路或维护工作的通知等的信息。
[0059]在步骤605，根据环境信息描绘地理位置。例如，如果确定在温度保持零度以下的情况下，在过去一天已存在6英寸降雪，则地理位置可被描绘为积雪覆盖。如果确定树林区域可见，则它们的叶子可根据针对地理位置的日期和常见树木来确定。如果信息指示阴天，则阴影的呈现可被抑制。如果风速大于最小值，则树木摇曳或掉下的叶子吹起可酌情被描绘。如果当前正在降水，则降水可被描绘。对什么类型的信息可被获得并用于地理位置的描绘没有固有限制。
[0060]图7是根据本发明的示例性实施例的移动装置的框图。
[0061]参照图7，移动装置700将包括将控制装置的功能和操作的至少一个控制器710。虽然一个控制器710被描绘，但本发明不限于此。例如，专门的控制器可能被提供给移动装置710的每个功能模块。控制器710控制装置来执行上述功能。
[0062]输入单元722从用户接收输入。输出单元724将输出显示给用户。输入单元722和输出单元724可被组合为触摸屏720，但本发明不限于此。
[0063]可选的相机单元730可存在，并包括一个或更多个相机。如果存在多个相机，则它们可面对不同的方向，或可面对相同的方向，以进行立体成像。
[0064]一个或更多个可选的传感器740可被包括。可选传感器740可包括，例如，磁场传感器、热传感器、接近传感器、陀螺仪、温度计或获得装置700的环境的信息的任何其它传感器。
[0065]如果存在可选的存储器750，则它存储装置700的操作所需要的软件，以及通过装置700的使用接收或产生的各种数据。存储器可包括该控制器可以读出或写入的任何形式的数字储存器。用于执行上述功能的一个或更多个程序可被存储在存储器中。
[0066]可选的音频处理器760控制声音的处理，诸如，音频信息以数字形式的编码和解码。麦克风MIC拾取音频信息，并将其提供给音频处理器760。扬声器SPK从音频处理器760接收音频信号并播放它们。
[0067]一个或多个无线发送器770和无线接收器780可被可选地提供，并用于任何形式的无线通信，例如，蜂窝电话、WiF1、GPS接收、蓝牙等。
[0068]本发明的特定方面可还被实现为非瞬时性计算机可读记录介质上的计算机可读代码。所述非瞬时性计算机可读记录介质可以是任何可存储其后由计算机系统读取的数据的数据存储装置。所述非瞬时性计算机可读记录介质的示例包括:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘(⑶)-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。所述非瞬时性计算机可读记录介质还可被分布在联网的计算机系统上，使得所述计算机可读代码以分布式方式被存储和执行。此外，用于实现本发明的功能程序、代码和代码段可由本发明所属的领域中的程序员容易地解释。
[0069]虽然已经参照本发明的特定实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离由权利要求书及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在其中进行形式和细节上的各种改变。
【权利要求】
1.一种用于描绘对象的方法，所述方法包括: 确定一个或多个更对象的地理位置； 确定从所述一个或更多个对象到光源的矢量； 根据所述矢量将影子应用于所述一个或更多个对象； 根据所述矢量确定对象的阴影； 用所述影子和所述阴影中的至少一个在所述地理位置描绘对象。
2.如权利要求1所述的方法，其中，光源包括太阳和月亮，其中，确定矢量的步骤包括:根据地理位置和所述地理位置处的本地日期和时间来确定天空中光源的位置。
3.如权利要求1所述的方法，其中，对象包括位于所述地理位置处的至少一个对象，所述至少一个对象包括静止对象。
4.如权利要求1所述的方法，其中，确定地理位置的步骤基于由用户输入的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中，确定矢量的步骤包括:在由相机获得的至少一个图像中识别主要光源。
6.如权利要求1所述的方法，还包括: 获得所述地理位置的当前环境信息； 根据当前环境信息在所述地理位置描绘对象。
7.如权利要求6所述的方法，其中，当前环境信息包括:在所述地理位置的温度、风向、风速、日期、时间、当前云层、当前降水、最近降水、植物信息和包括维修或封闭的道路信息中的至少一个。
8.一种用于描绘对象的方法，所述方法包括: 确定一个或更多个对象中的每一个的大小、形状和相对位置； 确定从所述对象到光源的矢量； 根据所述矢量确定所述一个或更多个对象的影子和所述一个或更多个对象的阴影中的至少一个； 确定显不器的朝向； 根据所述朝向用所述影子和所述阴影中的至少一个描绘所述一个或更多个对象。
9.一种用于描绘对象的设备，所述设备包括: 显示器； 至少一个控制器，用于确定一个或更多个对象的地理位置，确定从对象到光源的矢量；根据所述矢量将影子应用于对象，根据所述矢量确定对象的阴影，并控制在显示器上用所述影子和所述阴影中的至少一个在所述地理位置描绘对象。
10.如权利要求9所述的设备，其中，光源包括太阳和月亮， 其中，控制器根据所述地理位置和所述地理位置处的本地日期和时间来确定天空中光源的位置。
11.如权利要求9所述的设备，其中，对象包括位于所述地理位置处的至少一个对象，所述至少一个对象包括静止对象。
12.如权利要求9所述的设备，其中，控制器基于由用户输入的信息确定所述地理位置。
13.如权利要求9所述的设备，其中，控制器通过在由相机获得的至少一个图像中识别主要光源来确定所述矢量。
14.如权利要求9所述的设备，其中，控制器获得所述地理位置的当前环境信息， 根据当前环境信息在所述地理位置描绘对象， 其中，当前环境信息包括:在所述地理位置的温度、风向、风速、日期、时间、当前云层、当前降水、最近降水、植物信息和包括维修或封闭的道路信息中的至少一个。
15.一种用于描绘对象的设备，所述设备包括: 显示器； 至少一个控制器，用于确定一个或更多个对象中的每一个的大小、形状和相对位置，确定从对象到光源的矢量，根据所述矢量确定所述一个或更多个对象的影子和所述一个或更多个对象的阴影中的至少一个，确定显示器的朝向，并根据所述朝向控制在显示器上用所述影子和所述阴影中的至少一个描绘对象。
【文档编号】G01C21/26GK103968816SQ201410042798
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2013年1月31日
【发明者】克里斯·雷利 申请人:三星电子株式会社