本發(fā)明涉及一種三維筆式交互界面縮放方法，具體涉及一種基于智能筆的旋轉(zhuǎn)角度和距離的三維筆式交互界面縮放比例的選擇方法，可實現(xiàn)任意距離下用戶界面尺寸的連續(xù)性縮放選擇，可應(yīng)用于三維筆式人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種以人為中心的高效自然的人機(jī)交互方式，三維大空間筆式交互應(yīng)運而生。三維筆式交互技術(shù)將筆與人機(jī)對話中的三維信息相結(jié)合，模擬人類千百年來的紙筆使用習(xí)慣，充分利用電子計算機(jī)的優(yōu)勢，是一種自然流暢的交互方式。

在人機(jī)交互過程中，用戶常需瀏覽各種頁面，如：使用瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁頁面，使用辦公軟件瀏覽文檔頁面。然而，在教室或會議等場景使用電子白板時，由于界面顯示的圖片、文字或視頻畫面太小，位于遠(yuǎn)距離處的用戶經(jīng)?？床磺宄聊簧系膬?nèi)容，此時便需要對屏幕上顯示的內(nèi)容進(jìn)行放大；而在近距離觀看顯示內(nèi)容時，又希望適當(dāng)縮小顯示比例，以獲得更多信息，減小視覺負(fù)擔(dān)。現(xiàn)有的對顯示界面進(jìn)行放大或縮小的調(diào)整方法主要有兩種：第一，提供一個界面顯示比例界面，用戶通過選擇界面上的下拉菜單中的選項或通過計算機(jī)提供的縮放快捷鍵(如“Ctrl”和“+”或“-”的組合)，控制頁面按照一個不可修改的固定的縮放比例進(jìn)行縮放。但是，由于用戶不知道當(dāng)前場景適合自己的頁面大小是哪種，就需要進(jìn)行多次點擊或組合按鍵，操作繁瑣，效率不高。第二，通過多點觸摸觸屏進(jìn)行操作，例如，用戶可以在觸敏式表面的區(qū)域上輕扣兩次，以放大輕扣區(qū)域的大小，或用拇指和食指進(jìn)行“捏”或“反向捏”手勢，當(dāng)兩個指頭分開運動時放大內(nèi)容，當(dāng)兩個指頭靠近運動時則縮小內(nèi)容。但該方法需要多個手指的參與，操作不便，當(dāng)用戶與屏幕的距離大于手臂長度時，便無法進(jìn)行操作。

目前已有一些關(guān)于用戶界面顯示比例的調(diào)整方法。

中國專利“基于Android的圈選縮放方法和系統(tǒng)”(申請?zhí)?01410438956.X)公開了一種基于Android的圈選縮放方法和系統(tǒng)，可根據(jù)圈選區(qū)域與屏幕參數(shù)自動構(gòu)建需要放大的區(qū)域和縮放比例，自動進(jìn)行移動縮放，實現(xiàn)任意界面的縮放。中國專利“具有觸摸屏的電子設(shè)備及其畫面比例調(diào)節(jié)方法”(申請?zhí)?00810303319.6)公開了一種畫面比例調(diào)節(jié)方法，通過用戶在觸摸屏上的畫圈面積與預(yù)設(shè)面積的比例關(guān)系對顯示畫面進(jìn)行比例調(diào)節(jié)。但這兩種方法僅適用于觸摸屏終端，一旦涉及三維大空間人機(jī)交互，就會因距離因素及交互方式的改變帶來圈選姿勢識別不清及圈選區(qū)域受限等問題。

中國專利“一種瀏覽器中進(jìn)行頁面縮放的方法和裝置”(申請?zhí)?01410124020.X)公開了一種瀏覽器中進(jìn)行頁面縮放的裝置和相應(yīng)的瀏覽器中進(jìn)行頁面縮放的方法，使用戶可以在頁面縮放的過程中直觀的看見具體的縮放比例，解決了在縮放過程中用戶無法直觀地了解縮放到了何種程度的問題。中國專利“頁面縮放方法及裝置”(申請?zhí)?01510330448.4)公開了一種頁面縮放方法及裝置，根據(jù)用戶對頁面的縮放操作查找與當(dāng)前頁面顯示比例所對應(yīng)的縮放比例，以實現(xiàn)按照用戶的個人意愿對頁面進(jìn)行縮放的目的。中國專利“縮放用戶界面內(nèi)容的設(shè)備、方法和圖形用戶界面”(申請?zhí)?01080062559.7)公開了一種縮放電子文檔內(nèi)的顯示對象的試探法，通過把顯示對象縮放到預(yù)定比例，按預(yù)定增量縮放顯示的對象。中國專利“顯示界面調(diào)整方法及系統(tǒng)”(申請?zhí)?01110246615.9)公開了一種顯示界面調(diào)整方法，通過識別對顯示屏幕上的控制區(qū)域的操作指令獲取顯示屏幕的大小比例。但這些方法所述的顯示比例與縮放比例的對應(yīng)關(guān)系為預(yù)設(shè)的，不是實時更新的比例，且用戶對頁面的縮放操作是繁瑣的，如按下縮放組合鍵、點擊縮放選項、拖動滑動條等，不適用于三維大空間筆式交互。

中國專利“一種移動終端顯示界面縮放的實現(xiàn)方法和裝置”(申請?zhí)?01510141019.2)公開了一種移動終端顯示界面縮放的實現(xiàn)方法和裝置，通過識別移動終端當(dāng)前的傾斜數(shù)據(jù)對終端設(shè)備顯示界面進(jìn)行縮放，但該方法僅適用于小型手持設(shè)備，不適用于靜止不動的大型終端。

中國專利“一種在終端上對顯示界面進(jìn)行調(diào)整的方法和裝置”(申請?zhí)?01210562959.5)公開了一種在終端上對顯示界面進(jìn)行調(diào)整的方法和裝置，可根據(jù)終端與終端用戶的距離調(diào)整顯示界面，但該方法提前預(yù)設(shè)了平均距離與界面顯示比例之間的映射關(guān)系，只要執(zhí)行預(yù)設(shè)動作，在任意具體距離下界面顯示比例會自動調(diào)整，且是固定不變的，不適用于電子白板等多用戶共享終端，且無法實現(xiàn)自由選擇，不能滿足三維人機(jī)交互過程中多樣化情境的需求。中國專利“顯示設(shè)備、顯示控制方法和顯示控制程序”(申請?zhí)?01010104322.2)公開了一種具有顯示屏的移動終端和顯示控制方法，可根據(jù)操作者的臉部相對于顯示設(shè)備的相對位置放大或縮小顯示屏上的顯示信息，但是這種方法僅適用于近距離單用戶情況，且在任意具體距離下界面顯示比例會自動調(diào)整成固定不變的大小，在用戶與顯示屏的相對距離不斷變化情況下對顯示信息的調(diào)整十分頻繁，造成顯示屏幕不斷抖動，既對用戶視力有害，又十分耗費電量。中國專利“用戶界面自動縮放系統(tǒng)及方法”(申請?zhí)?01410459298.2)公開了一種用戶界面自動縮放系統(tǒng)及方法，能根據(jù)使用者與電子設(shè)備之間的距離對用戶界面進(jìn)行自動縮放，省去了手動操作的繁瑣性，增加了用戶的使用體驗。但該方法針對個人終端設(shè)備(平板電腦或手機(jī))，對于不同用戶群體，預(yù)設(shè)的初始距離以及顯示比例的步進(jìn)值不同，且在使用者與電子設(shè)備之間的距離不變的情況下無法進(jìn)行顯示界面的縮放。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于旋轉(zhuǎn)角度和距離的三維筆式交互界面縮放方法，在三維大空間人機(jī)交互中引入方向控制及距離控制實現(xiàn)對用戶界面顯示比例大小的連續(xù)性選擇，可實現(xiàn)任意位置處通過旋轉(zhuǎn)智能筆控制界面顯示比例的功能。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，包括下列步驟：

1)長按智能筆的定位按鍵，讀取智能筆的初始狀態(tài)信息，計算智能筆與主機(jī)之間的距離D；所述智能筆的初始狀態(tài)信息包括智能筆尖的三維坐標(biāo)A＝(x₀,y₀,z₀)及智能筆的姿態(tài)角信息；

2)旋轉(zhuǎn)智能筆，讀取智能筆的輸入信息，計算智能筆的旋轉(zhuǎn)角度△θ，所述智能筆的旋轉(zhuǎn)角度是旋轉(zhuǎn)前后智能筆在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量與X軸正方向夾角的相對角度變化量；

3)、判斷智能筆旋轉(zhuǎn)角度的所屬控制范圍，當(dāng)△θ<-80°時，用戶界面直接縮小至最小顯示比例；當(dāng)△θ>80°時，用戶界面直接放大至最大顯示比例；

當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度屬于可控角度范圍內(nèi)時，計算虛擬標(biāo)尺的長度L，所述虛擬標(biāo)尺是智能筆與主機(jī)之間的距離在三維坐標(biāo)系中XY平面上的映射量；

計算縮放比例系數(shù)k，確定縮放比例大小，將用戶界面縮放至相應(yīng)的顯示比例。

本發(fā)明所述智能筆的姿態(tài)角信息是初始狀態(tài)下智能筆在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量與X軸正方向的夾角θ₁。

本發(fā)明所述步驟1)中智能筆與主機(jī)之間的距離D的計算方法如下：

計算智能筆與主機(jī)之間的距離：

其中d是智能筆尖到三維坐標(biāo)系中XY平面的距離：d＝|z₀|，z₀是智能筆尖在三維坐標(biāo)系中Z軸方向的坐標(biāo)，λ是調(diào)整系數(shù)的初始參數(shù)，disAdjust是距離調(diào)整量的初始參數(shù)，是智能筆與三維坐標(biāo)系中Y軸正方向的夾角，θ₁是智能筆在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量與X軸正方向的夾角。

本發(fā)明所述步驟2)中智能筆的輸入信息是旋轉(zhuǎn)之后智能筆在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量與X軸正方向的夾角θ₂。

本發(fā)明所述步驟2)中智能筆的旋轉(zhuǎn)角度△θ的計算方法如下：

1)獲取初始狀態(tài)下智能筆在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量與X軸正方向的夾角θ₁及旋轉(zhuǎn)之后在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量與X軸正方向的夾角θ₂；

2)計算智能筆的旋轉(zhuǎn)角度：△θ＝θ₂-θ₁。

本發(fā)明所述所述步驟3)中可控角度范圍是-80°≤△θ≤80°。

本發(fā)明所述步驟3)中虛擬標(biāo)尺的長度L的計算方法如下：

1)計算初始狀態(tài)下智能筆與主機(jī)之間的距離D以及智能筆的旋轉(zhuǎn)角度△θ的正切值tan(△θ)；

2)計算虛擬標(biāo)尺的長度：L＝D·tan(△θ)。

本發(fā)明所述步驟3)中縮放比例系數(shù)k的計算方法如下：

計算縮放比例系數(shù)：k＝L/lengthF；

其中，lengthF是長度因子的初始參數(shù)，L是虛擬標(biāo)尺的長度。

本發(fā)明所述步驟3)中縮放比例的確定方法如下：

1)當(dāng)k>0時，用戶界面的顯示比例為原來的k+1倍，即放大；

2)當(dāng)k<0時，用戶界面的顯示比例為原來的1/(|k|+1)倍，即縮??；

3)當(dāng)k＝0時，用戶界面顯示比例不發(fā)生變化。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：基于智能筆的旋轉(zhuǎn)角度及智能筆與主機(jī)之間的距離完成舒適角度下界面顯示比例的選擇，智能筆在執(zhí)行繪畫或交互任務(wù)時，無需中斷任務(wù)，可同時通過調(diào)整智能筆的旋轉(zhuǎn)角度或用戶的空間位置來連續(xù)的控制用戶界面的顯示比例，可充分利用三維大空間筆式交互過程中的距離優(yōu)勢，簡化操作，提高調(diào)整速率，同時用戶可以自主的控制界面調(diào)整的幅度及速度，減小調(diào)整中顯示界面的抖動頻率，從而既可節(jié)省功耗又可降低用戶的視覺負(fù)擔(dān)。

附圖說明

圖1A智能筆旋轉(zhuǎn)角度控制界面顯示比例大小示意圖；

圖1B智能筆與主機(jī)之間的距離控制界面顯示比例大小示意圖；

圖2縮放比例隨智能筆的旋轉(zhuǎn)角度及距離的變化曲線圖；

圖3主機(jī)組成框圖；

圖4智能筆結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5筆式交互實現(xiàn)方法框圖；

圖6A智能筆旋轉(zhuǎn)角度和距離計算的三維坐標(biāo)系原理圖；

圖6B智能筆及其投影量示意圖；

圖6C智能筆旋轉(zhuǎn)角度示意圖；

圖7計算智能筆與主機(jī)之間的距離的方法圖；

圖8縮放方法的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖3和圖4為本發(fā)明應(yīng)用的三維大空間人機(jī)交互系統(tǒng)的組成示意圖，包括主機(jī)300和智能電子筆400兩部分，主機(jī)300主要由平板電視屏幕/白板301和超聲三維定位模塊302組成，超聲三維定位模塊302包括3個不在一條直線上的超聲傳感器3021構(gòu)成的三維超聲定位陣列及2個紅外傳感器3022，智能電子筆400主要包括筆尖401、PVDF超聲薄膜402、紅外發(fā)射管403、按鍵404、MEMS六軸加速度/陀螺儀傳感器405和藍(lán)牙通信芯片406等。具體的筆式交互實現(xiàn)方法500可參考圖5：

1)、長按智能筆的定位按鍵404時，PVDF超聲薄膜402及紅外發(fā)射管403分別發(fā)射超聲信號及紅外信號，通過按鍵404和筆尖401在三維空間內(nèi)無需接觸板面即可觸發(fā)超聲波和紅外信號，以紅外信號作為測距同步信號，通過三維超聲定位技術(shù)對電子筆進(jìn)行三維實時定位501，進(jìn)而判斷是否獲得三維定位坐標(biāo)502，若沒有獲得則重復(fù)上述過程，若已獲得三維坐標(biāo)，進(jìn)行超聲三維筆記跟蹤503，利用MEMS六軸加速度/陀螺儀405完成加速度和角速度信號的提取504，主機(jī)300通過藍(lán)牙通信芯片406實現(xiàn)加速度筆跡跟蹤505，獲得智能筆的初始狀態(tài)信息506，包括智能筆尖的三維坐標(biāo)A＝(x₀,y₀,z₀)、智能筆與Y軸正方向的夾角及智能筆在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量與X軸正方向的夾角θ₁6061，其中x₀、y₀、z₀分別為智能筆尖在三維坐標(biāo)系中X軸、Y軸、Z軸方向的坐標(biāo)；

2)、首先參照圖6A，圖6A是三維笛卡爾坐標(biāo)系下實現(xiàn)智能筆旋轉(zhuǎn)角度和距離計算的原理圖600，智能筆400與主機(jī)300之間的距離D605是智能筆400在XZ平面上的投影量601的旋轉(zhuǎn)中心點602到X軸的直線距離，距離D605的計算700可參考圖7，其步驟如下：

計算智能筆與主機(jī)之間的距離D605，需要用到如下參數(shù)：智能筆尖的三維坐標(biāo)A＝(x₀,y₀,z₀)，智能筆4001與三維坐標(biāo)系中Y軸正方向的夾角智能筆4001在三維坐標(biāo)中XZ平面上的投影量6011與X軸正方向的夾角θ₁6061，智能筆尖到三維坐標(biāo)系中XY平面的距離d604，獲取距離調(diào)整量disAdjust及調(diào)整系數(shù)λ的初始參數(shù)702，距離調(diào)整量disAdjust的初始參數(shù)由智能筆400的長度決定，調(diào)整系數(shù)λ的初始參數(shù)由智能筆尖到旋轉(zhuǎn)中心點602的長度和智能筆的長度的比值決定。

智能筆400與主機(jī)300之間的距離D605的計算步驟如下：

計算智能筆尖到三維坐標(biāo)系中XY平面的距離d＝|z₀|703；

計算的正弦值及θ₁6061的正弦值sin(θ₁)704；

智能筆400與主機(jī)300之間的距離：

旋轉(zhuǎn)智能筆400，讀取智能筆4002在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量[6012]與X軸正方向的夾角θ₂[6062]，計算智能筆[400]的旋轉(zhuǎn)角度[6063]。智能筆[400]的旋轉(zhuǎn)角度[6063]是旋轉(zhuǎn)前后智能筆在三維坐標(biāo)系中XZ平面上的投影量[601]的相對角度變化量：△θ＝θ₂-θ₁；

3)、判斷智能筆旋轉(zhuǎn)角度6063的所屬控制范圍，當(dāng)△θ<-80°時，用戶界面直接縮小至最小顯示比例；當(dāng)△θ>80°時，用戶界面直接放大至最大顯示比例；

當(dāng)-80°≤△θ≤80°時，旋轉(zhuǎn)角度屬于可控角度-80°≤△θ≤80°范圍內(nèi)，計算虛擬標(biāo)尺的長度，虛擬標(biāo)尺是智能筆400與主機(jī)300之間的距離605在三維坐標(biāo)系中XY平面上的映射量：L＝D·tan(△θ)，用戶界面顯示比例的最大、最小值由平板電視屏幕/白板301和顯示內(nèi)容的尺寸決定，可依實際情況給定；

基于旋轉(zhuǎn)角度和距離的三維筆式交互界面縮放方法的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程，如圖8所示800；

狀態(tài)1：激活定位801；

狀態(tài)2：用戶界面縮小至最小顯示比例802，此時智能筆的旋轉(zhuǎn)角度6063△θ<-80°，不屬于可控角度范圍，無需計算縮放比例，直接縮小至預(yù)設(shè)定的最小顯示比例，最小顯示比例需根據(jù)實際情況設(shè)定；

狀態(tài)3：用戶界面縮放至相應(yīng)顯示比例804，此時智能筆的旋轉(zhuǎn)角度6063-80°≤△θ≤80°，屬于可控角度范圍，計算虛擬標(biāo)尺的長度L；

計算縮放比例系數(shù)k的大小，確定縮放比例大小，將用戶界面縮放至相應(yīng)的顯示比例，縮放比例系數(shù)k的計算方法及縮放比例大小的確定方法如下：

計算縮放比例系數(shù)k，需要用到如下參數(shù)：智能筆與主機(jī)之間的距離D605，筆設(shè)備的旋轉(zhuǎn)角度△θ6063，虛擬標(biāo)尺的長度L，獲取長度因子lengthF的初始參數(shù)；lengthF的值決定了縮放比例在不同距離區(qū)間的變化速率，其值需要根據(jù)平板電視屏幕/白板301的大小設(shè)定，當(dāng)平板電視屏幕/白板301的面積為S₀＝L₁×L₂＝1.5m×2m時，lengthF的初始參數(shù)設(shè)定為1dm，其中，L₁、L₂分別是平板電視屏幕/白板301的寬和長；當(dāng)L₁、L₂同時變?yōu)樵鹊腒(K>0)倍時，lengthF的值設(shè)定為

縮放比例系數(shù)的計算步驟如下：

計算智能筆旋轉(zhuǎn)角度△θ[6063]的正切值tan(△θ)；

計算虛擬標(biāo)尺的長度：L＝D·tan(△θ)；

計算縮放比例系數(shù)：k＝L/lengthF。

縮放比例大小的確定方法如下：

當(dāng)k>0時，用戶界面的顯示比例為原來的k+1倍，即放大；

當(dāng)k<0時，用戶界面的顯示比例為原來的1/(|k|+1)倍，即縮??；

當(dāng)k＝0時，用戶界面顯示比例不發(fā)生變化。

進(jìn)一步的，智能筆400具體的縮放比例隨旋轉(zhuǎn)角度△θ6063及距離D 605的變化曲線200如圖2所示，所述旋轉(zhuǎn)角度△θ6063屬于可控角度范圍；當(dāng)用戶與主機(jī)300的位置一定，控制智能筆400向右旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)角度-80°≤△θ≤0°時，不同旋轉(zhuǎn)角度下的顯示界面縮放比例如圖2(a)所示201；當(dāng)用戶控制智能筆400向左旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)角度0°≤△θ≤80°時，不同旋轉(zhuǎn)角度下的顯示界面縮放比例如圖2(b)所示202。當(dāng)用戶先對智能筆400進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后保持智能筆姿態(tài)不變，改變空間位置時，-80°≤△θ≤0°時不同距離下的顯示界面縮放比例如圖2(c)所示203；0°≤△θ≤80°時不同距離下的顯示界面縮放比例如圖2(d)所示204?？梢钥闯?，當(dāng)距離一定，向左旋轉(zhuǎn)智能筆，顯示界面比例增大；向右旋轉(zhuǎn)智能筆，顯示界面比例減小。當(dāng)用戶先向左旋轉(zhuǎn)智能筆，然后保持智能筆姿態(tài)不變時，用戶遠(yuǎn)離主機(jī)時顯示界面比例增大，靠近主機(jī)時顯示界面比例減小；當(dāng)用戶先向右旋轉(zhuǎn)智能筆，然后保持智能筆姿態(tài)不變時，用戶遠(yuǎn)離主機(jī)時顯示界面比例減小，靠近主機(jī)時顯示界面比例增大。

狀態(tài)4：用戶界面放大至最大顯示比例803，此時智能筆的旋轉(zhuǎn)角度△θ>80°6063，不屬于可控角度范圍，無需計算縮放比例，直接放大至預(yù)設(shè)定的最大顯示比例，最大顯示比例同樣需根據(jù)實際情況設(shè)定。

本發(fā)明針對用戶界面顯示比例進(jìn)行連續(xù)性選擇，圖1示意性地給出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的界面顯示比例放大方法。為了控制用戶界面顯示比例的大小，用戶無需中斷當(dāng)前交互任務(wù)，只需旋轉(zhuǎn)智能筆或通過空間移動來連續(xù)的調(diào)整用戶界面的顯示比例。例如，當(dāng)用戶正在執(zhí)行書空(用智能筆在空中虛劃字形)任務(wù)，同時想要放大界面顯示比例時，無需結(jié)束當(dāng)前任務(wù)，有兩種控制方法可以實現(xiàn)目的。第一種如圖1A所示，用戶保持位置不變，向左旋轉(zhuǎn)智能筆，界面顯示比例即可隨旋轉(zhuǎn)角度△θ的變大連續(xù)放大；第二種如圖1B所示，用戶向左旋轉(zhuǎn)智能筆之后，保持智能筆姿態(tài)不變，向后移動空間位置，界面顯示比例會隨著用戶與主機(jī)之間的距離D的增大連續(xù)放大。具體的縮放倍數(shù)隨智能筆的旋轉(zhuǎn)角度△θ及用戶與主機(jī)之間的距離D的變化曲線如圖2所示。

下邊通過具體實例來進(jìn)一步說明狀態(tài)轉(zhuǎn)換全過程：

1)長按智能筆定位按鍵701，智能筆處于狀態(tài)1，定位被激活801，獲取智能筆的初始狀態(tài)信息702，在此過程中，筆的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)角度信息決定了筆的下一個狀態(tài)；

2)旋轉(zhuǎn)智能筆，獲取筆的旋轉(zhuǎn)角度△θ6063，當(dāng)△θ<-80°時，智能筆處于狀態(tài)2，用戶界面直接由當(dāng)前比例縮小至最小顯示比例802；此時，若繼續(xù)旋轉(zhuǎn)智能筆，則更新θ₂6062的值為θ₂'6064，重新計算△θ'6065；當(dāng)△θ'<-80°時，智能筆仍處于狀態(tài)2；當(dāng)-80°≤△θ'≤80°時，智能筆轉(zhuǎn)至狀態(tài)3；

3)旋轉(zhuǎn)智能筆，獲取筆的旋轉(zhuǎn)角度△θ6063，當(dāng)-80°≤△θ≤80°時，智能筆處于狀態(tài)3，計算當(dāng)前虛擬標(biāo)尺的長度L及縮放比例系數(shù)k的值，調(diào)整用戶界面到相應(yīng)的顯示比例804，此時，若繼續(xù)旋轉(zhuǎn)智能筆，則更新θ₂6062的值為θ₂'6064，重新計算△θ'6065，當(dāng)△θ'<-80°時，智能筆轉(zhuǎn)至狀態(tài)2；當(dāng)-80°≤△θ'≤80°時，智能筆仍處于狀態(tài)3；當(dāng)△θ'>80°時，智能筆轉(zhuǎn)至狀態(tài)4；

旋轉(zhuǎn)智能筆，獲取筆的旋轉(zhuǎn)角度△θ6063，當(dāng)△θ>80°時，智能筆處于狀態(tài)4，用戶界面直接由當(dāng)前比例放大至最大顯示比例803；此時，若繼續(xù)旋轉(zhuǎn)智能筆，則更新θ₂6062的值為θ₂'6064，重新計算△θ'6065；當(dāng)-80°≤△θ'≤80°時，智能筆轉(zhuǎn)至狀態(tài)3；當(dāng)△θ'>80°時，智能筆仍處于狀態(tài)4。

在用戶界面的顯示比例設(shè)計方面，若長按智能筆的按鍵404不松開，則始終視為一次操作控制，無論智能筆400在旋轉(zhuǎn)過程中是否停頓、回轉(zhuǎn)，始終以智能筆的當(dāng)前狀態(tài)為旋轉(zhuǎn)終態(tài)，所參考初始狀態(tài)始終為按下定位按鍵時智能筆的狀態(tài)。若結(jié)束按鍵操作，則用戶界面的顯示比例固定為取消按鍵動作時的縮放比例，也即下一次操作時的初始界面顯示比例。