技术领域
[0001] 本发明一般地涉及虚拟操控技术领域。更具体地，本发明涉及一种基于非可触控屏幕的多轴虚拟操作方法。
相关背景技术
[0002] 目前市场对于多轴设备的远程操控需求愈渐增加，例如远程操作无人机、多足多轴设备等。通常地，对多轴设备的远程操控多使用物理操作杆的技术方案，或者基于多点触控屏幕虚拟操纵杆的技术方案，然而在某些场合下，例如大屏监控中心等，需要通过远程Web方式对多轴设备进行操控，在这种环境下无法或不便于通过物理操纵杆或者多点触控屏幕对多轴设备进行操纵。
具体实施方式
[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020] 下面结合附图来详细描述本发明的具体实施方式。
[0021] 图1是根据本发明的实施例的一种基于非可触控屏幕的多轴虚拟操作方法的流程图。
[0022] 如图1所示，一种基于非可触控屏幕的多轴虚拟操作方法包括步骤S1至步骤S2。
[0023] 步骤S1：将设备中的用于控制设备移动的装置映射以及用于控制设备姿态的装置映射到鼠标和/或键盘。
[0024] 其中，该步骤包括三种实现方式，方式一：将四个方向映射为键盘的四个按键，并将四个姿态映射为键盘的四个按键。方式二：将四个方向映射为鼠标，并将四个姿态映射为键盘的四个按键。方式三：将四个方向映射为键盘的四个按键，并将四个姿态映射为鼠标。
[0025] 例如，对于方式一和方式三，将四个方向映射为键盘的四个按键，包括：响应于第一按键按下，获得第一按键的第一按下时间t1，其中，第一按键对应于所述四个方向映射的四个按键；根据所述第一按下时间t1获得第一位置移动量L1；根据所述第一位置移动量L1使设备移动。
[0026] 其中，第一位置移动量L1包括第一纵向位置移动量y1，第一横向位置移动量x1，第一按下时间t1包括上方向对应按键的按下时间t1,1、下方向对应按键的按下时间t1,2、左方向对应按键的按下时间t1,3以及右方向对应按键的按下时间t1,4；所述根据所述第一按下时间t1获得第一位置移动量L1包括：计算所述第一纵向位置移动量y1：y1＝(t1,1‑t1,2)/t0×n0，t0为预设大小的标准时间，n0为预设大小的标准距离；计算所述第一横向位置移动量x1＝(t1,3‑t1,4)/t0×n0。
[0027] 需要说明的是，第一按下时间t1可以为：第一按键中任一按键按下时刻至第一按键均不处于被按下的时刻之间的时间段。此时得到的第一纵向位置移动量y1以及第一横向位置移动量x1为设备在第一按下时间t1内位移的最终结果。第一按下时间t1还可以为：在一段控制时间内，第一按键中各按键按下的时间，这段控制时间的最后时刻，设备通过控制信号使设备发生位移，例如：第一按下时间t1为Ti时刻至Ti+1时刻之间的时间段(该段时间为0.01S)，第一按下时间t1中：t1,1＝0S，t1,2＝0.005S，t1,3＝0S，t1,4＝0S，若标准时间t0＝
0.01S，标准距离n0＝0.1cm为则设备在Ti+1时刻接收到向后位移n0＝0.1cm的控制信号。其中，Ti时刻为设备接收到第i次控制信号的时刻。
[0028] 再者，对于方式一和方式二，四个姿态映射为键盘的四个按键包括：响应于第二按键按下，获得第二按键的第二按下时间t2，其中，第二按键对应于所述四个姿态映射的四个按键；根据所述第二按下时间t2获得第一姿态变化量θ1，其中，第二按键对应于所述四个姿态映射的四个按键，所述第一姿态变化量θ1包括第一仰俯角变化量α1，第一横滚角变化量β1，所述第二按下时间t2包括上仰对应按键的按下时间t2,1、下俯对应按键的按下时间t2,2、左转对应按键的按下时间t2,3以及右转对应按键的按下时间t2,4，根据所述第一姿态变化量θ1使设备姿态变化。
[0029] 其中，根据第二按下时间t2获得第一姿态变化量θ1包括：计算所述第一仰俯角变化量α1：α1＝(t2,1‑t2,2)/t0×m0，t0为预设大小的标准时间，m0为预设大小的标准角度；计算所述第一横滚角变化量β1：β1＝(t2,3‑t2,4)/t0×m0。
[0030] 再者，对于方式二，将四个方向映射为鼠标包括：响应于鼠标按下，获取鼠标的第一运动方向与右方向的第一夹角a1、第一运动方向与下方向的第二夹角a2、以及鼠标的第三按下时间t3，其中，且所述第一运动方向和所述四个方向位于同一坐标系；根据所述第三按下时间t3计算设备实际运动距离s：s＝t3n0；根据所述第一夹角a1、所述第二夹角a2、以及所述实际运动距离s计算所述计算第二位置移动量L2；根据所述第二位置移动量L2使设备移动。
[0031] 其中，第二位置移动量L2包括第二纵向位置移动量y2，第二横向位置移动量x2；所述根据所述第一夹角a1、所述第二夹角a2、以及所述实际运动距离s计算所述计算第二位置移动量L2包括：计算所述第二纵向位置位移量y2：y2＝cosa1×s1；计算所述第二横向位置移动量x2：x2＝cosa2×s1。
[0032] 在一个实施例中，当第二纵向位置位移量y2远大于第二横向位置移动量x2时，例如，y2>20x2，控制设备不发生横向位移。当第二横向位置移动量x2远大于第二纵向位置位移量y2时，控制设备不发生横向位移。
[0033] 在另一个实施例中，当第一夹角a1
[0034] 再者，对于方式三，将四个姿态映射为鼠标包括：响应于鼠标按下，获取鼠标的第二运动方向与右转在虚拟姿态控制面板上的指示方向的第三夹角a3、第二运动方向与下方向在虚拟方向控制面板上的指示方向的第四夹角a4、以及鼠标的第三按下时间t3，其中，所述右转在虚拟姿态控制面板上的指示方向、所述第二运动方向与下方向在虚拟方向控制面板上的指示方向和所述四个方向位于同一坐标系；根据所述第四按下时间t4计算设备实际姿态变化角度量c：c＝t4m0，m0为预设大小的标准角度；根据所述第三夹角a3、所述第四夹角a4、以及所述姿态变化角度量c计算所述计算第二姿态变化量θ2；根据所述第二姿态变化量θ2使设备姿态变化。
[0035] 需要说明的是，右转在虚拟姿态控制面板上的指示方向与鼠标的第二运动方向之间第三夹角a3可以反映出：鼠标通过运动期望小车姿态的方式和幅度。这里以右转在虚拟姿态控制面板上的指示方向为标准，进而可以通过第三夹角a3得到姿态角度的变化方式。
[0036] 其中，第二姿态变化量θ2包括第二仰俯角变化量α2，第二横滚角变化量β2；根据所述第三夹角a3、所述第四夹角a4、以及所述第二实际运动距离s2计算所述计算第三姿态变化量θ3包括：计算所述第二仰俯角变化量α2＝c×cosa3；计算所述第二横滚角变化量β2＝c×cosa4。
[0037] 在另一个实施例中，第二仰俯角变化量α2满足：
[0038]
[0039] 其中α0为仰俯角变化量阈值，其经验值为5°。基于此，在鼠标运动方式相对于右转在虚拟姿态控制面板上的指示方向的角度较小时，认为用户期望设备不发生仰俯角的变化，从而使设备俯仰角不发生变化。
[0040] 在一个实施例中，位置移动量L包括：第一位置移动量L1和第二位置移动量L2，横向位置移动量x包括：第一横向位置移动量x1和第二横向位置移动量x2，纵向位置移动量y包括：第一纵向位置移动量y1和第二纵向位置移动量y2。根据位置移动量L使设备移动包括：响应于横向位置移动量x<0，控制多轴设备向右的移动的大小为|x|，响应于横向位置移动量x≥0，控制多轴设备向左的移动的大小为|x|。响应于纵向位置移动量y<0，控制多轴设备向前的移动的大小为|x|，响应于纵向位置移动量y≥0，控制多轴设备向后的移动的大小为|x|。特别地，多轴设备的横向(向左或享有)移动和纵向(向前或向后)移动同时进行。
[0041] 在一个实施例中，姿态变化量θ包括：第一姿态变化量θ1和第二姿态变化量θ2，仰俯角变化量α包括：第一仰俯角变化量α1和第二仰俯角变化量α2，横滚角变化量β包括：第一横滚角变化量β1和第二横滚角变化量β2。根据姿态变化量θ使设备姿态变化包括：响应于仰俯角变化量α<0，控制多轴设备的视角向其自身的正上方进行变化的角度为|α|，响应于仰俯角变化量α≥0，控制多轴设备的视角向其自身的正下方进行变化的角度为|α|。响应于横滚角变化量β<0，控制多轴设备向左转动的角度为|β|，响应于横滚角变化量β≥0，控制多轴设备向右转动的角度为|β|。特别地，多轴设备的仰俯角变化和横滚角变化同时进行。
[0042] 步骤S2：在非可触控屏幕上显示一个虚拟方向控制面板和一个虚拟姿态控制面板，虚拟方向控制面板用于显示所述四个方向，虚拟姿态控制面板用于显示四个姿态。
[0043] 其中，虚拟方向控制面板D1包括四个虚拟键，四个虚拟键对应设备向四个方向的运动，虚拟姿态控制面板D2包括四个虚拟键，对应设备的四个姿态变化。
[0044] 在其他实施例中，响应于鼠标和/或键盘控制设备移动，使所述虚拟方向控制面板和/或所述虚拟姿态控制面板上的虚拟键发亮。
[0045] 其中，响应于横向位置移动量y<0，虚拟方向控制面板D1中用于反映设备向正前方移动的按键A1亮起，响应于横向位置移动量y≥0，虚拟方向控制面板D1中用于反映设备向正后方移动的按键A2亮起来。响应于纵向位置移动量x<0，虚拟方向控制面板D1中用于反映设备向右方移动的按键A4亮起来，响应于纵向位置移动量x≥0，虚拟方向控制面板D1中用于反映设备向左方移动的按键A3亮起来。特别地，多轴设备的横向(向左或享有)移动和纵向(向前或向后)移动同时进行，因此可能存在两个按键同时亮起。
[0046] 再者，响应于仰俯角变化量α<0，虚拟姿态控制面板D2中用于反映设备上仰的按键B2亮起来。响应于仰俯角变化量α≥0，虚拟姿态控制面板D2中用于反映设备向下俯的按键B1亮起。响应于横滚角变化量β<0，虚拟姿态控制面板D2中用于反映设备右转按键B4亮起来。响应于横滚角变化量β≥0，虚拟姿态控制面板D2中用于反映设备左转的按键B3亮起。
[0047] 图2是根据本发明的实施例的虚拟方向控制面板和虚拟方向面板的示意图。
[0048] 如图2所示，虚拟方向控制面板D1包括四个虚拟键，四个虚拟键对应设备向四个方向的运动，虚拟姿态控制面板D2包括四个虚拟键，对应设备的四个姿态变化。
[0049] 其中，上方向对应按键A1，下方向对应按键A2、左方向对应按键A3、右方向对应按键A4。上仰对应按键B1，下俯对应按键B2、左转对应按键B3、右转对应按键B4。
[0050] 在一个实施例中，设备向左前方移动，此时按键A1和按键A3亮起。设备的姿态进行左转变化和上仰变化，按键B1和按键B3亮起。
[0051] 在本说明书的描述中，“多个”、“若干个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
[0052] 虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。
