基于mems的仿真毛筆姿態測量裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于MEMS的仿真毛筆姿態測量裝置，屬于虛擬繪制【技術領域】。該仿真毛筆姿態測量裝置包括MEMS慣性測量單元、微處理器、無線傳輸設備和蓄電池；MEMS慣性測量單元、微處理器、無線傳輸設備、蓄電池沿仿真毛筆筆桿方向順序安裝在仿真毛筆筆桿內；MEMS慣性測量單元是姿態測量元件，與微處理器相連；微處理器是數據處理元件，與無線傳輸設備相連。用戶使用仿真毛筆在平板電腦上進行虛擬繪制，當仿真毛筆圍繞空間某矢量轉動時，測量裝置直接輸出描述仿真毛筆姿態變化的四元數，通過幾何變換計算得到仿真毛筆新的姿態矢量，該姿態矢量通過無線傳輸設備傳輸到平板電腦，用于虛擬繪制，再現實際繪制過程。
【專利說明】基于MEMS的仿真毛筆姿態測量裝置【技術領域】
[0001]本發明屬于虛擬繪制【技術領域】，特別涉及一種基于MEMS的仿真毛筆姿態測量裝置。
【背景技術】
[0002]在書法、繪畫過程中，毛筆姿態是影響書法、繪畫效果的重要因素之一。因此，如何測量仿真毛筆的姿態是虛擬繪制過程中的關鍵。Nelson S.H.Chu等在文獻“NelsonS.H.Chu, Chiew-Lan Ta1.Real-Time Paintingwith an Expressive Virtual ChineseBrush[J].1EEE Computer Graphics and Applications, Vol24, N0.5，pp.76-85，2004.，，中提出在毛筆上安裝微型陀螺儀檢測毛筆的姿態信息，完成虛擬繪制過程，但由于微型陀螺儀體積、重量大，操作不便，影響虛擬繪制過程。

【發明內容】

[0003]本發明提供了一種基于MEMS的仿真毛筆姿態測量裝置，進行仿真毛筆姿態矢量的實時檢測，完成虛擬繪制過程。
[0004]本發明的技術方案是:
[0005]一種基于MEMS的仿真毛筆姿態測量裝置，包括MEMS慣性測量單元、微處理器、無線傳輸設備和蓄電池。MEMS慣性測量單元、微處理器、無線傳輸設備、蓄電池沿仿真毛筆筆桿方向順序安裝在仿真毛筆筆桿內，其中，蓄電池位于仿真毛筆筆桿的頂端。MEMS慣性測量單元是本裝置的姿態測量元件，實時檢測仿真毛筆的姿態信息，與微處理器相連；微處理器是本裝置的數據處理元件，與無線傳輸設備相連；無線傳輸設備在仿真毛筆和平板電腦之間進行數據無線傳輸；蓄電池是該裝置的電源。
[0006]本發明的有益效果是:利用該裝置實時檢測虛擬繪制過程中仿真毛筆的姿態矢量，直接用于虛擬繪制過程控制，再現實際繪制過程。由于采用MEMS技術，該裝置體積小、
重量輕。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖是本發明剖面示意圖。
[0008]圖中:1.仿真毛筆筆頭；2.仿真毛筆筆桿；3.MEMS慣性測量單元；4.微處理器；
5.無線傳輸設備；6.蓄電池。
【具體實施方式】
[0009]以下結合技術方案和附圖，詳細敘述本發明的【具體實施方式】。
[0010]如附圖所示，該裝置包括MEMS慣性測量單元3、微處理器4、無線傳輸設備5和蓄電池6。MEMS慣性測量單元3、微處理器4、無線傳輸設備5、蓄電池6沿仿真毛筆筆桿2方向順序安裝在仿真毛筆筆桿2內，其中，蓄電池6位于仿真毛筆筆桿2的頂端。MEMS慣性測量單元3是本裝置的姿態測量元件，實時檢測仿真毛筆的姿態矢量，與微處理器4相連，將仿真毛筆姿態矢量信息送入微處理器4 ;微處理器4是本裝置的數據處理元件，與無線傳輸設備5相連；無線傳輸設備5在仿真毛筆和平板電腦之間進行數據無線傳輸；蓄電池6是MEMS慣性測量單元3、微處理器4、無線傳輸設備5的電源。
[0011]用戶使用仿真毛筆在平板電腦上進行虛擬繪制，當仿真毛筆圍繞空間某矢量轉動時，測量裝置直接輸出描述仿真毛筆姿態變化的四元數，通過幾何變換計算得到仿真毛筆新的姿態矢量，該姿態矢量通過無線傳輸設備傳輸到平板電腦，用于虛擬繪制過程。
【權利要求】
1.一種基于MEMS的仿真毛筆姿態測量裝置，其特征在于: 該仿真毛筆姿態測量裝置包括MEMS慣性測量單元、微處理器、無線傳輸設備和蓄電池； MEMS慣性測量單元、微處理器、無線傳輸設備、蓄電池沿仿真毛筆筆桿方向順序安裝在仿真毛筆筆桿內，其中，蓄電池位于仿真毛筆筆桿的頂端； MEMS慣性測量單元是姿態測量元件，實時檢測仿真毛筆的姿態信息，與微處理器相連； 微處理器是數據處理元件，與無線傳輸設備相連； 無線傳輸設備在仿真毛筆和平板電腦之間進行數據無線傳輸； 蓄電池是電源。
【文檔編號】G01C21/16GK103616022SQ201310533793
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】侯增選, 楊廣卿, 郭超, 鄭栓柱, 陳廣州, 李俊強, 黃磊 申請人:大連理工大學