访问信息并与其进行交互的制作方法
专利名称：访问信息并与其进行交互的制作方法
技术领域：
本发明涉及人机交互，尤其涉及与信息和界面的三维交互。
背景技术：
许多常规计算机桌面界面一般以旨在类似于物理桌面的二维格式向用户呈现信息。在这些界面中，信息本身通常模拟基于纸张的格式，如文档和报表。这些二维类型的界面布局令人满意地用于与这些信息格式进行交互。然而，对于其他形式的信息，如对信息、 人等之间的关系进行捕捉并可视化，二维布局可能不能提供最优界面。例如，对来自大量源 (如可在万维网上获得的源)的信息进行数据挖掘可造成信息的源与目标之间的复杂的三维关系。作为另一示例，社交网络不仅被用作简单的消息收发系统，并且可表示待办事项、 待会晤的人等的地理阵列。此外，作为基础设施的云计算的兴起向新类型的信息存储和交互提供了借口和资源。例如，云计算范例使得新数据挖掘技术成为可能，并且云还能以先前不可能的方式将关于朋友和家人的实时数据集合在一起。另外，通过使他们的数据存储在云中，用户不再被限于在单个计算机上或通过单个计算机来访问他们的信息。因此，人-机交互正超出常规桌面样式的界面。
发明内容
提供本“发明内容”是为了以简化的形式介绍将在以下“具体实施方式
”中进一步描述的一些概念。本“发明内容”并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征；也不旨在用于确定或限制所要求保护的主题的范围。本文公开的一些实现提供与信息和界面的三维交互。在一些实现中，访问设备可被用来通过各种计算设备访问信息并与其进行交互，如访问在云计算环境、远程位置等中维护的用户信息。例如，该访问设备可以担当用于通过可用计算设备访问用户信息并与其进行交互的具有集成安全的密钥。
参考附图来阐明“具体实施方式
”。在附图中，附图标记中最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用同一附图标记指示相似或相同的项或特征。图I是根据一些实现的访问设备的示例的立体图。图2A-2C是根据一些实现的沿图I的线2A-2A拍摄的横截面图。图3是示出根据一些实现的访问设备的底部的立体图。图4是示出根据一些实现的示例访问设备的选定元件的框图。图5是根据一些实现的访问设备的示例操作框架的框图。图6示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图7示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图8示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。
图9示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图10A-10B示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图11示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图12示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图13示出根据一些实现的用于与访问设备进行交互的系统体系结构。图14是根据一些实现的用于访问信息的示例过程的流程图。图15是根据一些实现的用于与信息进行交互的示例过程的流程图。图16是根据一些实现的合适的计算系统环境的示例的框图。
具体实施例方式访问信息并与其进行交互本文描述的技术一般涉及访问信息并与其进行交互。根据一些实现，访问设备可以担当用于允许用户访问他们的诸如在云计算环境、在远程存储位置等等中的数据的安全密钥。例如，在云类型计算环境或远程存储环境中，用户可能不限于访问他们的来自特定计算设备的个人数据。因此，一些实现提供对云计算而言有用的访问设备，它能够使用任何附近计算设备来访问用户信息并与其进行交互。此外，该访问设备的一些实现可包括六自由度(DOF)控制、集成安全特征、以及反馈机制。该访问设备可以允许用户以三维(3D)方式访问他们的数据并与其进行交互，如提供“云内”效果，其中用户可以直观地查看并操纵虚拟3D空间中的数据项或对象。此外，本文的访问设备可以允许向用户提供新颖的数据形式和界面，如在从web数据挖掘到社交网络等应用程序中。在一些实现中，本文的访问设备可以向用户提供直接指点操作、与虚拟对象的抓住-把持-释放用户交互、以及有形反馈。通过检测多达六个D0F，该访问设备可以使用户能够在诸如在云计算环境中可用的那些资源等不同的信息资源集合之内、之间、以及周围进行导航。因为远程存储的信息和云计算服务不限于从特定位置或计算设备来访问，所以该访问设备可被用来从能够访问云(例如，因特网)的任何显示器或计算设备来访问用户的信息或服务。因此，在一些实现中，该访问设备可以担当用户的数据和服务的用户物理密钥，并可包括用于安全地访问并保护该用户的个人数据和服务的信息和安全特征。例如，在一些实现中，该访问设备可以包括生物测定或生理标识识别技术，如指纹读取器、虹膜扫描仪、DNA检测器等等，以确保只有授权用户才能利用该访问设备。本文的一些实现提供还担当用于与各种类型的用户界面范例进行交互的输入/ 输出(I/o)设备的访问设备。例如，该访问设备可以是用于与云计算环境进行接口和交互的个人访问和控制设备。该访问设备可被配置成在一个或多个可用计算设备上安全地访问云环境中的远程信息，并可以同时与多个计算设备进行交互。在一些实现中，云计算环境可包括与由计算机进行中介的用户行为有关的信息的存储。这一信息可被挖掘并被用来产生由大量用户生成的数据的聚集，这又可造成新洞察和服务机会。根据本文的一些实现，该访问设备可以是包括惯性传感器和用于传感在六DOF上的移动的其他传感器的3D空中指点和交互设备。在一些实现中，该访问设备使用户能够使用直观运动和姿势来与他们的信息进行交互。例如，使用该访问设备，用户可以通过将光标或指针定位在用户界面中显示的虚拟项或对象上方或与该对象接触来选择该对象。在指针与该对象接触时可以向用户提供反馈，如通过向访问设备提供振动或其他触觉反馈。附加或替换反馈可包括访问设备所产生的声音和/或访问设备所发出的光的颜色的变化。类似地，如果指针遇到界面中的虚拟障碍，如屏幕边缘等，访问设备可以提供附加反馈以指示碰撞。用户可以通过握紧并把持访问设备来抓住并把持用户界面中显示的虚拟对象。在用户成功地抓住并把持对象时，该访问设备可以提供附加反馈，如振动、声音、光照变化等， 以确认该对象已被抓住。用户可以继续把持该对象并通过移动访问设备来将该对象拖放到用户界面中的所需位置。在该对象处于所需位置中时，用户可以通过较不紧密地握住访问设备来释放该对象。因此，在一些实现中，访问设备检测用户所施加的握力水平来确定用户意图，如优化算法希望抓住某一对象。因此，本文的实现启用自然且高效的抓握交互机制。示例访问设备图I示出根据本文的一些实现的访问设备100的示例。在所示示例中,访问设备 100包括一般为蛋形的外壳102，该外壳可以用塑料、金属、或其他合适的材料来构造并可包括防滑外涂层104。至少一个应变传感器106可以附连到、安装在、嵌入在、或以其他方式结合到外壳102。例如，在用户希望抓住用户界面中显示的虚拟项或对象时，用户可以较有力地握紧访问设备100。在应变传感器106检测到访问设备100已被握紧得足以超过预定应变阈值时，访问设备100可以记录抓住动作。继续握紧访问设备100超过应变阈值可以被记录为把持动作。在用户放松他或她的握力低于预定应变阈值时，释放该对象。如上所述，可以向用户提供诸如振动、声音或其他反馈等反馈以使用户知道何时抓住、把持或释放了 一个项。另外，该访问设备可包括指点杆、轨迹球、或其他类型的传感设备操纵杆机构108 来作为访问设备100的上部110的一部分，如此定位以使得可以由用户的大拇指容易地操纵。操纵杆机构108可被用于于用户界面中的虚拟对象的精确或细粒度交互，如在其中手或臂姿势过于粗略的情况下。图2A-2C示出根据一些实现的操纵杆机构108的横截面图，如沿图I的线2A-2A 拍摄的。操纵杆机构108可以凹进开口 202中。开口 202 —般是倒截锥形的。将操纵杆机构108凹进开口 202有助于防止对操纵杆机构108的意外操作。操纵杆机构108可包括通过诸如球窝接头等枢轴接头208连接到控制轴206的圆形按钮204。如图2B和2C所示，用户可以将按钮204向左、向右、向前、向后或在之间的各个角度移动，这移动或弯曲控制轴 206。控制轴206的移动或弯曲从而控制用户界面中显示的光标或指针的运动，如以下另外描述的。例如，如图2B所示，在按钮204在箭头210的方向上移动时，轴206的上部也在箭头210的方向上移动，而按钮204往往绕接头208旋转并将锥形开口 202向上拱。类似地， 如图2C所示，在该按钮在箭头212所示的反方向上移动时，轴206的上部也在箭头212的方向上移动，并且按钮204旋转并将锥形开口 202的另一侧向上拱。另外，如图2A所示，按钮204可以安装在离与锥形开口 202直接接触稍远的距离处，以便可以在箭头214的方向上按下按钮204，如用于执行点击或选择动作。因此，还可以通过在操纵杆机构108上向下按来将操纵杆机构108用作选择工具。例如，在向下方向上按下按钮204可造成对“左击” 或“右击”类的动作的等效动作或其他所需动作进行记录。图3示出访问设备100的包括底部部分302的底部300的立体图。底部部分302可包括用于对访问设备100的电源进行充电的充电垫304。例如，当不在使用时，访问设备可以置于架子(未示出)中以对访问设备100充电。另外，底部部分302可包括用于使用户能够向访问设备100提供认证的访问控制组件306。在一些实现中，访问控制组件306可以是生物测定访问控制组件，如指纹读取器、虹膜或视网膜扫描仪、血管模式扫描仪、DNA检测器，等等。例如，用户可以在他们每次使用访问设备100时都向该访问设备标识他们自己。 此外，在访问设备100检测到它被放下时，或如果访问设备100检测到在指定时间段期间没有移动或运动时，则在下一次访问设备100被拾起或移动时，访问设备100可以请求用户提供认证，如通过生物测定访问控制组件进行生物测定验证。另外，在一些实现中，并非作为生物测定访问组件，访问控制组件306可以是使用户能够输入口令或通行码的小键盘等。图4是示出根据一些实现的示例访问设备100的选定元件的框图。在所示示例中， 访问设备100包括一个或多个处理器402、存储器404、以及一个或多个收发机406。在一些实现中，处理器402是微处理单元(MPU)、中央处理单元(CPU)、或本领域已知的其他处理单元或组件。处理器402可被配置成取出并执行存储在存储器404或其他计算机可读存储介质中的计算机可读的处理器可访问的指令，以及其他能力。在各实现中，存储器404是存储介质的示例，存储介质可包括易失性存储器和非易失性存储器(例如，RAM、ROM、闪存、微型硬盘驱动器、存储卡，等等)。另外，在一些实现中，存储器404包括可由访问设备100的用户插入或移除的可移动存储卡。例如，在共同拥有的访问设备100的情况下，每一用户可以将他或她的存储卡插入该访问设备，提供认证，并随后开始使用访问设备100。收发机406可包括本领域已知的用于接收和/或发送信息的任何设备。例如，收发机406可包括执行经由天线(未示出)发送和接收射频通信的功能的无线电收发机和接口。在一些实现中，收发机406可包括执行发送和接收近场无线地通信的功能的近场收发机。例如，近场收发机可以用于各种功能，如直接与针对近场通信启用的附近设备进行通信，例如经由蓝牙 或其他射频协议。另外，收发机406可包括执行使用例如IEEE 802. 11、 802. 16和/或802. 20标准发送和接收无线通信的功能的无线LAN接口。例如，访问设备 100可以使用Wi-Fi接口来与附近无线接入点进行通信，如用于经由Wi-Fi连接访问一个或多个附近计算设备。访问设备100还可包括认证组件408，如用于传感用户的物理或生理特征以将该用户标识为已授权操作访问设备100的生物测定传感器。如上所述，生物测定传感器可以是指纹读取器、以及虹膜或视网膜扫描仪、血管模式读取器、DNA检测器、语音模式检测器、 或其他合适的生物测定传感器。或者，并非生物测定传感器，认证组件408可包括用于输入安全码、口令等的小键盘。在本发明的范围内还构想了其他安全机制。访问设备100还可包括一个或多个陀螺仪410、一个或多个加速计412、以及一个或多个磁传感器414。如以下参考图5另外描述的，陀螺仪410、加速计412、以及磁传感器414 一起提供使访问设备100能够准确地跟踪把持访问设备100的用户在六 DOF上所执行的运动和姿势的输入。合适的陀螺仪410的示例是如可从瑞士日内瓦的 STMICR0ELECTR0NICS获得的三轴MEMs (微机电系统)陀螺仪。合适的加速计的示例可以是如可从美国得克萨斯州奥斯汀市的FREESCALE SEMICONDUCTOR INC.获得的三轴MEMs加速计。合适的磁传感器的示例可以是如可从日本静R的YAMAHA公司获得的三轴地磁传感器。访问设备100还可包括握力传感组件416和指点组件418。如上所述，握力传感组件416可包括用于传感用户所施加的握力程度的一个或多个应变仪。此外，指点组件418 可包括以上参考图I和图2A-2C描述的用于执行精确指点功能的操纵杆机构108。访问设备100还可包括触觉反馈组件420、音频组件422、以及光照组件424。例如，触觉反馈组件420可包括可用于向把持访问设备100的用户提供触觉反馈的振动生成设备等。此外，音频组件422也可以向用户提供反馈，并且可包括用于向用户生成听觉反馈的一个或多个扬声器。另外，音频组件422可以提供其他功能，如向用户提供口述指令。例如，在用户拾起访问设备100时，在被准许使用该设备之前，音频组件422可以指示用户提供指纹扫描或其他认证。另外，光照组件424可包括一个或多个灯，如用于向用户提供反馈或其他指示。例如，光照组件424可包括用于产生各种颜色的光以提供各种不同的反馈指示或其他状态指示的一个或多个RGB LED (红-绿-蓝发光二极管)。例如，访问设备100的外壳102和涂层104可以是半透明的，以使得能够透过外壳102看到光照组件424所产生的光。这向访问设备提供了可以向用户提供访问设备100的各种状态的基于颜色的指示的发光类型的效果。存储器404可包括用于使访问设备100能够执行本文描述的功能的各种模块和用户信息。在一些实现中，存储器404可包括用户信息426、控制模块428、安全模块430、以及通信模块432。例如，用户信息426可包括用户的各种信息，包括要提供给附近计算设备的访问信息，如用户数据在云中的位置或远程存储位置、最喜爱的网站、社交网络站点，等等。 另外，如以下另外描述的，用户信息426可包括当计算设备在显示器上向用户呈现该用户的远程数据和服务时要应用的用户界面设置和首选项。另外，用户信息可以指定计算设备以来自多个可能界面的特定界面类型向用户呈现该用户的远程数据，可以指定使用特定颜色或背景，等等。在访问数据建立与计算设备的通信时和/或在访问设备100的用户的认证之后，这一用户信息可以无线地发送到该计算设备。用户信息426还可包括其他信息，如访问设备100用来对用户进行认证的生物测定或安全数据。此外，在一些实现中，多个用户可以共享单个访问设备100，其中保护每一用户的用户信息免被其他用户访问。例如，在第一用户拾起访问设备100来进行使用时，第一用户向认证组件408提供生物测定或其他认证信息。访问设备100随后将第一用户的访问信息 426提供给附近计算设备以访问第一用户的云数据。另一方面，在第二用户拾起访问设备 100来进行使用时，第二用户向认证组件408提供生物测定或其他认证信息。访问设备100 随后将第二用户的信息426提供给附近计算设备以访问第二用户的云数据。因此，向第二用户保护第一用户的用户信息426和云数据(以免被第二用户访问)，反之亦然。控制模块428可以控制访问设备100的各组件的总体操作，如用于检测用户在使用访问设备100期间所作出的运动和动作。例如，控制模块428可以检测并记录姿势、点击、选择、抓住、释放等，并确定正确的输出或响应，如向附近计算设备发送指令。安全模块 430可以控制用户对访问设备100的访问，如用于获取用户的生物测定验证或以其他方式确保该用户被授权使用访问设备100。通信模块432可以与处于访问设备的通信射程内的一个或多个计算设备建立并进行通信，如用于发送访问用户在云环境中的数据的指令、用于发送与用户的数据进行交互的用户输入、以及用于从计算设备接收反馈消息。此外，在一些实现中，通信模块可包括用于启动穿过附近计算设备的虚拟专用网的建立以确保用户在
8云环境中的数据的安全的指令。控制模块428、安全模块430、以及通信模块432可包括多个处理器可执行指令，处理器可执行指令可包括单个指令模块或可被分成任何数量的指令模块。这些指令还可包括例如访问设备100的硬件组件的驱动程序。总体而言，这些模块 428,430和432可被整个地或部分地在设备100上实现。在一些实现中，模块428、430和 432部分地实现在另一设备或服务器上。存储器404或其他机器可读存储介质存储具体化本文所描述的方法或功能中的任何一个或多个的一组或多组指令(例如，软件)。在由访问设备100执行期间，这些指令还可完全或至少部分地驻留在存储器404内和处理器402内。此处所使用的术语“模块”、 “机制”、或“组件”一般表示可被配置成实现规定功能的软件、硬件或软件和硬件的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“模块”、“机制”、或“组件”可表示当在一个或多个处理设备 (例如，处理器402)上执行时执行指定任务或操作的程序代码(和/或声明型指令)。程序代码可被储存在一个或多个计算机可读存储器设备或其他计算机可读存储设备中，如存储器404。另外，访问设备100可包括一个或多个其他传感器，如用于跟踪访问设备100的绝对位置。例如，并非仅仅依赖于加速计412的惯性测量来确定访问设备100的平移运动，其他传感器434也可提供访问设备100的位置的指示及其位置的变化。合适的其他传感器 434的示例可包括一个或多个照相机或图像传感器、回声定位传感器、激光定位传感器，等等。例如，其他传感器434可以位于访问设备100的底部部分302来跟踪访问设备100的运动，以提供用于增强来自陀螺仪410、加速计412以及磁传感器414的输入的附加设备位置输入。此外，虽然已经描述了示例设备配置和体系结构，但其他实现不限于此处所描述的特定配置和体系结构。因此，本发明可涉及其他实现，如本领域技术人员已知或将要知道的。示例框架图5示出根据一些实现的用于确定访问设备100的角运动和定向的框架500的示例。例如，访问设备100的位置和定向可被用来确定于用户界面中的各虚拟对象的交互。作为一个示例，给定3D用户界面和该用户界面中显示的指针的位置，可以基于检测到的由用户使用访问设备100来执行的动作、运动以及姿势来执行与该界面的各个交互。如图5的图形502所示，访问设备100使用对六自由度上的移动的检测来启用操作，这六个自由度例如是前/后、上/下、左/右、横摇(roll)、纵摇(pitch)以及偏航(yaw)。六DOF操作使用户能够在不同信息资源集合之内、穿过、以及周围进行导航，这些集合诸如3D界面、3D数据集、复杂关系表示，等等。访问设备100的六DOF操作还可以使用户能够跨多个独立的显示器进行导航，在一些实现中，这些显示器可由多个独立的计算设备控制。框架500可包括三轴加速计504、三轴磁场传感器506以及三轴陀螺仪508。例如， 三轴加速计504可以提供平移运动的指示，即，前/后、上/下、左/右(在图5中未示出)。 在访问设备100不运动时，三轴加速计504还可以提供准确的纵摇和横摇角度。此外，三轴磁传感器506可以担当用于提供绝对偏航角的指南针，而三轴陀螺仪508能以很高的速度来检测沿全部三个轴的角位置的变化。框架500可以由过滤算法来补充以组合从不同的传感器504、506以及508计算得到的位置。另外，在一些实现中，可以使用MEMS型传感器，如用于三轴加速计506和三轴陀螺仪508。然而，在这些类型的内部测量传感器中，加速计和陀螺仪的中点可与温度相关。因此，由温度变化造成的中点变化可导致角度漂移。为适应这一点，框架500包括用于静止检测的框510。因此，在访问设备100静止时，本文的实现累积陀螺仪输出的平均值并使用这一平均值来周期性地重新校准三轴陀螺仪。可以类似地对三轴加速计进行重新校准。偏航、纵摇以及横摇可以基于以下等式来确定(ax_x0)2+(ay_y0)2+(az_z0)2 = G2其中G是重力，Xtl是χ轴中点，y(l是y轴中点，且Ztl是z轴中点。因此，三个方位角(偏航、纵摇以及横摇)可以基于以下等式来确定(a*x - ax) · X0 + (a^ - aJy) . y0 + (a^ - aJz) · Z0 =
剛[(4)2 - (4)2 + (4)2 - (4)2 + (4)2 - (4)2] /2其中，j= 1,2,3 ;并且 i 古 j。因此，加速计504提供检测到的横摇和纵摇512，而磁场传感器506提供检测到的偏航514。此外，陀螺仪508提供整合的检测到的横摇、纵摇以及偏航516。来自加速计504 的横摇和纵摇512被提供给第一低通滤波器518,而来自磁场传感器506的偏航514被提供给第二低通滤波器520。陀螺仪508检测到的横摇、纵摇以及偏航516被提供给高通滤波器 522。在节点524处，将来自第二低通滤波器520的磁场传感器偏航514与来自高通滤波器 522的陀螺仪偏航相组合以产生对偏航526的最终确定。类似地，在节点528处，将来自高通滤波器522的陀螺仪横摇和纵摇与来自第一低通滤波器518的横摇和纵摇相组合以产生对横摇528和纵摇530的最终确定。用户界面交互云计算环境允许用户将他或她的数据存储在一个或多个云服务器上或存储在可通过诸如因特网等网络访问的其他远程存储位置。用户可以在从具有因特网接入的任何计算设备访问他或她的数据而无需特定客户机。本文的访问设备100可以允许通过实际上任何可用计算设备来对用户数据进行访问，并且还提供与云计算环境中的用户界面中的数据的3D交互。用于访问设备100的用户界面体系结构可包括用户可以经由访问设备100与其进行交互的应用程序、项、文件、站点、页面、服务、以及其他数据的各种图形表示。在一些实现中，这些图形表示看起来是用户界面站点虚拟对象。另外，在一些实现中，与该用户界面的用户交互是基于模拟其中用户在云计算环境内部的体验的。传统用户界面是基于输入设备的，如键盘和鼠标，其中操作自由度是基于2D空间的，例如上/下和左/右移动。另一方面，本文的访问设备100支持3D操作并提供六个D0F。 另外，访问设备100还基于对施加在访问设备上的抓住或握紧压力的变化进行检测的能力来支持抓住和把持操作。本文的用户界面框架示出了访问设备100优于常规控制设备的优用户界面开发的当前趋势是使信息更清楚和更明确。例如，用户可从不同的源以及多个维度上获得的信息量日益增长。因此，在用户界面中以可理解的方式呈现这一大量数据是合乎需要的。与传统鼠标不同，访问设备100的一些实现不使用常规“平移并点击” 模式来与用户界面进行交互。相反，本文的实现使用基于双手和手臂姿势的移动和操纵杆机构108的移动，并且还使用用于抓住并拖动虚拟对象的抓握动作。因此，一些实现使用抓住并将对象拖到热区(hot zone)来触发进一步交互。抓住和/或拖动动作可以与诸如访问设备100所提供的触觉反馈、声音、和/或光等同时反馈相协调。因此，用户与用户界面中的虚拟对象的交互变得直观且自然。图6示出根据一些实现的使用访问设备100来与用户界面600进行交互的示例。 用户界面600对用户而言可以显得是包含多个虚拟项或对象602的虚拟3D空间。虚拟对象602可以是数据项、应用程序、服务、文件夹、人等的表示。光标或指针604也可以被表示在用户界面600中，以用于选择虚拟对象602来启用交互。例如，用户可以通过手姿势和对操纵杆机构108的操纵的组合来在三个维度上控制指针604在用户界面600中的位置。例如，如图6所示，通过上/下、左/右、前/后移动访问设备100，如图形606所示，用户可以使指针604在用户界面600中在相似方向上移动。例如，通过在箭头608的方向上移动访问设备，使得指针604在用户界面600中在箭头610所示的对应方向上移动，以定位指针604 来与虚拟对象602中的一个或多个进行交互。如以下另外描述的，用户可以抓住对象602 之一来选择该对象，并将该对象602拖到热区612中以与该所选对象进行进一步交互。例如，将对象602拖到热区612上可以使对象602打开或以其他方式变得可用于进一步交互。 热区612可以是用户界面600中的定义区域或范围，对象602可以被拖到该区域并被自动地打开以用于进一步交互。热区612在用户界面600中可以是可见或不可见的，或具有可见边界。如图7所示，访问设备100可以旋转，如箭头702所示，以执行用户界面600的对应旋转，如箭头704所示。例如，访问设备100可以根据横摇、纵摇以及偏航的任何组合来旋转，并且在界面600中所执行的旋转对应于访问设备100所执行的旋转。此外，该旋转可以与如以上参考图6所描述的访问设备100的平移同时执行。在一些实现中，用户界面的旋转可以由用户界面的观看点绕指针604的旋转来表示。例如，访问设备能以横摇、纵摇以及偏航的任何组合来旋转，并且包括虚拟对象602的用户界面可以绕诸如指针604的位置等特定点来相对应地旋转。在一个示例中，在其中抓住特定虚拟对象602a的情况下，如以下另外描述的，通过将指针604进行定位以与该特定虚拟对象602a相接触，用户的观看点可以通过旋转访问设备100来绕该特定虚拟对象602a直观地旋转。此外，在观看点的旋转之前、期间或之后，该观看点可以在特定虚拟对象602a上放大或缩小。另外，尽管在一些实现中旋转可以绕指针发生，但在其他实现中，该旋转可以绕用户界面600中的其他点发生。如图8所示，指针604的位置还可由操纵杆机构108来控制，如通过用用户的大拇指802来移动。操纵杆机构108可用于指针604的平移，并且可用于指针604的精确移动。 例如，手和手臂姿势可用于操纵指针604先靠近特定对象602a。操纵杆机构108随后可以用于指针604的细粒度移动以将指针604带进特定对象602a的重合区。如图9所示，访问设备100可以向用户提供反馈902以指示与用户界面600的各种交互。例如，在虚拟指针604接触用户界面600中的对象602 (如特定对象602a)或与其重合时，可以提供第一类型的反馈902，如访问设备100中包括的振动、访问设备100所产生的声音、访问设备100发出的特定颜色的光、或其任何组合。在用户操纵指针604以与用户想要与其交互的特定对象602a进行交互时，该用户可以通过增加访问设备100上的握力或抓力的量来抓住该特定对象602a。如上所述，通过握紧访问设备100的外壳超过预定阈值， 如由应变仪106所测量的，访问设备100可以记录抓住动作。用户可以继续维持握力超过预定阈值以把持该特定对象602a来将该特定对象602a从用户界面600中的一个位置移动到另一位置。例如，如箭头904所示，该用户可以将该特定对象602a拖到热区612上。在将特定对象602a成功拖到热区612上时，取决于该特定对象602a的性质，该特定对象602a 可以打开或以其他方式激活。例如，如果该特定对象602a是应用程序，如用于在线服务的应用程序，则该应用程序可被打开或启动。类似地，如果该特定对象602a是一组数字图像， 则将该特定对象602a拖到热区612可以造成该组图像被打开以供查看。特定对象602a和指针604与热区612的接触可以触发或不触发从访问设备100到用户的第二反馈指示。该第二反馈指示可以与上述第一类型的反馈相同，或可以有点不同， 如不同的振动、不同的声音、不同的彩色光，等等。另外，反馈还可以针对其他事件来提供， 如在指针604遇到虚拟障碍时，等等。例如，在指针604到达显示用户界面600的显示器的边缘时(在图9中未示出)，访问设备100可以提供另一类型的反馈，如不同的振动、声音、 光等。此外，在一些实现中，抓住、把持、拖动以及释放对象也可以使访问设备产生各种类型的反馈。例如，在拖动对象时，可以产生连续低水平振动。根据一些实现，投掷型运动可被用于从用户界面600中删除特定对象602。例如， 一旦用户抓住了特定对象602，则用户可以执行快速投掷运动同时稍微放松访问设备100 上握力。这可造成特定对象602虚拟地从用户界面中“扔”出去，并且取决于对象类型和界面类型，可有效地造成该特定对象602被删除、关闭，等等。对于对象的删除或关闭的确认可以在投掷运动之后显示给用户。根据本发明，可以使用访问设备100来执行的各种其他用户交互对本领域技术人员而言是显而易见的。某些类型的云计算服务可能利用复杂且动态地创建的各种形式的可视化和呈现来使用户能够有效地理解所呈现的信息并与该信息进行交互。例如，取决于特定用户需要和目标，社交网络的各部分可以在地理上、在时间上、根据联系频率、或作为所有数据类型的混合来可视化，并且可被实时地重新计算和重新显示。云服务的一些示例需要诸如呈现在统计上产生的一般用户活动的测量等事物，仅举数例，这些测量可以向各单独的用户通知例如当时或当地微博馈源中最常见的主题；当时收听或观看最多的媒体；朋友之间的最可能的结合强度；web浏览或搜索活动中最可能需要的目标；或可被用来定向并通知web搜索、通信动作(消息、在场警报，等等)的数字地中介的活动的历史和地理呈现。此外，各单独的用户可以从这些服务中获益，并且通过启用这些服务所表示的复杂关系和结构的可视化和交互，这些类型的服务可以在用户界面中利用六个D0F。图IOA和IOB示出根据一些实现的访问设备100与3D用户界面1000的另一示例的交互，并且其可以表示云计算服务。图IOA示出用户界面1000的正视图的示例。用户界面1000可包括多个虚拟对象602，如以上参考图6所描述的。可以根据分层结构在多个环 1002中安排对象602，以便用户可以使指针604穿过环1002前进来从一个分层结构层导航到下一层。例如，当指针604在用户界面1000中向内前进(离开用户)时，最近的环1002 可以显得向外移动并穿过用户，以便用户的观看点显得是在用户界面1000内行进。作为一个说明性示例，用户界面1000可以是隐藏各单独的应用程序的概念的面向任务的用户界面框架。对象602可以表示任务(例如，动作项、待做事项、事件、约会、待联系的人，等等)。因此，用户可以使用界面1000来集中于某些任务。在该示例中，每一个环1002可以表示一时间单位，如一天、一星期、一个月等等，并且每一对象602可以表示与该特定数据单位相关的任务。因此，如果每一个环1002表示一天，则用户可以在用户界面1000中所表示的环1002中行进以查看与环1002中的每一个相关联的特定一天的对象 602。因此，除显示数据之间的诸如因果、对比以及并列等常规关系之外，还可以在用户界面 1000中显示时间关系。结果，用户界面1000可以形成用户可在其中前进的某种基于时间的虚拟隧道。例如，环1002的位置越近，则该要执行的任务或事件在时间上越早。用户可以使用访问设备100来在用户界面1000内往返以浏览、控制、重新安排以及编辑任务、数据等等。此外，界面1000的一些实现可包括热区612，如上述用于打开或激活对象602的热区。另外，在一些实现中，用户界面1000可以被分成各独立的工作或个人部分。例如， 在工作部分，例如在界面1000的上半部分，可以根据类型和优先级来定位和分类工作项或对象。而在个人部分中，例如在用户界面1000的下半部分，可以根据联系人、小配件等来安排对象602。此外，一些对象可以与其他对象进行通信，可以共享信息，等等。例如，社交网络服务可以是用户界面1000的一部分。因此，特定对象602之间的连接或关系可以诸如通过连接符1004来显示在用户界面1000中，以使用户能够可视化不同虚拟对象602之间的关系。如图IOB所示，由于访问设备100可以提供的多个自由度，可以容易地延伸或旋转用户界面1000以从其他角度或观看点来查看，如从不同的观察点来查看。这允许将对象 602之间的关系可视化。例如，不同任务或事件的趋势图随后可由用户直观地感知。为了从另一观察点或观看点查看用户界面1000，用户可以简单地旋转访问设备1000，如由箭头 1008所示，以获得用户界面1000的透视图，如图IOB所描绘的。这帮助用户定位特定对象 602、可视化对象602之间的关系、查看可能模糊或当前从正视图中不可见的对象602、查看对象602之间的趋势，等等。此外，该透视图还可帮助快速地确定指针604在用户界面1000 中相对于用户界面1000中所描绘的对象602的位置。使用访问设备100，可以抓住虚拟对象，并且观看点相对于虚拟对象的定向可以通过访问设备100在六个可用DOF上的移动来更改。因此，观看点相对于虚拟对象的移动和改变不限于正视图、侧视图和后视图。相反，可以使用访问设备100获得任何观看点，以创建用户界面中的该虚拟对象或其他虚拟对象的任何数量的不同呈现。作为一个示例，可以使用从特定虚拟对象‘背后’的视图来查看该虚拟对象的历史。作为另一示例，从虚拟对象的‘侧面’的视图可以显示该虚拟对象和该虚拟对象的用户之间的关系。因此，通过使用户能够抓住虚拟对象并随后更改对该虚拟对象的观看点，本文的各个实现可使用户能够访问该虚拟对象的几乎无限数量的不同视图和呈现。因此，通过执行在把持访问设备100时执行的直观旋转动作，用户能够导航通过包含大量虚拟数据对象、表示、关系等的复杂三维用户界面。图11示出根据本文的一些实现的访问设备100可被配置成与其进行交互的3D用户界面1100的另一示例。作为一说明性示例，界面1100可以表示社交网络，其中访问设备的用户100被表示成中心对象1102，并且用户的朋友或联系人被表示成连接到中心对象 1102并在径向上分布在中心对象周围的虚拟对象1104。可以通过将用户界面1100旋转到特定位置来选择特定对象1104a，如通过旋转访问设备100，如箭头1106所示。此外，每一对象1104可包括与用户同朋友之间的交互相关的信息1110的3D表示1108。例如，可以根据时间片段1112或用于对信息1110进行分类的其它合适的类别来安排3D表示1108。例如，对于所选特定对象1104a，信息1110可以是在用户和朋友之间传递的消息、壁纸海报等等。 该信息可以根据时间来分类，以便每一片段1112可以表示一星期、一个月、一年，等等。此外，每一片段1112的信息1110的量可以影响该片段的大小,使得表不1108基于信息1110 的更大的量来在径向上增加或向外弯曲。因此，用户在最近时间段期间最频繁地与其通信的那些朋友将具有最大的表示1108。此外，特定对象1104a在用户界面1100中的大小可以通过比用户界面1100中的具有较小通信量的某些其他对象1104a具有更大的大小来反映这一通信频率。用户可以执行用户界面1100的进一步旋转，如以上参考图IOA和IOB所描述的，以将用户界面1100旋转到用于与同特定对象1104a相关联的信息1110进行进一步交互的观察点。图12示出根据本文的一些实现的访问设备100可被配置成与其进行交互的3D用户界面1200的又一示例。作为一说明性示例,用户界面1200可包括世界的表示,如球1202, 并且每一虚拟对象1204可以表示一个或多个位置、在特定位置发生的一个或多个事件，等等。用户1206能以上述方式旋转访问设备100，以在与访问设备100的旋转相对应的方向上旋转球1202和大小1204。用户可以如上所述地使用指针1208来选择特定对象1204以与该特定对象进行交互。在一些实现中，用户界面1200可包括如上所述的热区(未示出)， 而在其他实现中，用户可以通过双倍握紧访问设备100、在操纵杆机构108上向下按下、或通过其合适的选择指示来选择虚拟对象1204。此外，尽管描述了用户界面的各示例，但本文的实现不限于所描述的特定示例，并且如本领域技术人员根据本发明将显而易见的，可以涉及用户界面的附加配置。示例系统体系结构图13是根据一些实现的可以与访问设备100—起使用的合适的系统体系结构 1300的示例的框图。在所示示例中，体系结构1300包括能够通过网络1306与一个或多个用户计算设备1304-1、…、1304-N进行通信的至少一个服务器计算设备1302。例如，网络 1306可以是因特网或者使得能够在至少一个服务器计算设备1302和至少一个用户计算设备1304之间进行通信的其他合适的通信网络。至少一个服务器计算设备1302可包括用于提供云计算环境1310的信息1308。例如，信息1308可包括用户在云计算环境1310中存储或访问的用户数据、用户服务、云服务、网站、以及其他信息。用户计算设备1304的一些实现可包括浏览器1312或用于与服务器计算设备1302 进行通信的其他应用程序，如用于访问用户在云计算环境1310中的信息。例如，浏览器 1312可包括用于使访问设备100能够安全地访问云计算环境1310中的信息1308并与该信息进行交互的通信模块、安全模块(在图13中未示出)等。例如，在一些实现中，在用户计算设备1304和云计算环境1310之间建立诸如虚拟专用网等安全通信以保护用户的数据是合乎需要的。此外，在一些实现中，诸如出于隐私和安全来将用户的数据与用户计算设备 1304的其余部分相隔离是合乎需要的。每一用户计算设备1304可包括用于诸如在本文中描述的用户界面中显示访问设备100所访问的信息1308的相关联的显示器1314，例如1304-1、…、1304-N。例如，每一显示器1314可以是2D或3D显示设备,如IXD(液晶显示器)、等离子显示器、OED(有机电荧光显示器)、CRT (阴极射线管)显示器、投影仪显示器，等等。另外，在一些实现中，访问设备可以与其他设备1316进行通信和交互，其他设备1316可以与网络进行通信或不进行通信。其他设备1316可以是具有与其相关联的显示器 1318的计算设备、数码相框、电视机、或其他设备。其他设备1316可包括用于便于与访问设备100的无线通信的通信模块1320或应用程序。例如，在一些实现中，其他设备1316可以是其上存储有用户信息的计算设备，其中能够以上述方式使用访问设备100来访问该用户信息并与其进行交互。因此，访问设备100可用于访问存储在其他设备1316本地的信息并与该信息进行交互，以及通过用户计算设备1304访问存储在云计算环境1310中的远程信息。其他设备1316的另一示例可包括能够与访问设备100无线地通信但具有最小界面 (如仅仅用于显示图像)的数码相框或其他显示设备。在一些实现中，访问设备100可以一次与超过一个设备进行通信。例如，访问设备 100可以与具有第一显示器1314-1的第一用户计算设备1304-1和具有第二显示器1314-N 的第二用户计算设备1304-N进行通信。在一些实现中，如上所述，用户可以使用访问设备 100来抓住第一计算设备1304-1的第一显示器1314-1上显示的对象602，并将对象602拖到第二计算设备1304-N的第二显示器1314-N上，如通过使用手臂或手姿势来模拟将该对象从第一显不器1314-1拖到第二显不器1314-N。例如，在第一实现中，使用每一计算设备的网络连接，可通过网络1306将对象602 从第一计算设备1304-1传输到第二计算设备1304-N。因此，在用户将对象602拖到第二计算设备1304-N的第二显示器1314-N上时，访问设备可以向第二计算设备1304-N提供用于获得对象602的信息，如该对象的网络位置的网络地址或第一计算设备的网络地址，等等。在一替换实现中，对象602可以直接通过访问设备100从第一计算设备1304-1传输到第二计算设备1304-N。例如，基于检测到的访问设备100的移动和位置，访问设备100 的控制模块428可以检测到该对象实际上从第一显示器1314-1被拖到第二显示器1314-N。 响应于检测到拖动动作，控制模块428可以通过无线通信将对象602从第一计算设备1304 上传到访问设备100，随后可以将对象602下载到第二计算设备1304以显示在第二显示器 1314上。可以类似地将各对象拖到其他设备1316的显示器1318或从中拖出。在又一实现中，当第一计算设备1304-1与第二计算设备1304-N之间存在诸如 LAN、Wi-Fi连接、近场无线连接等通信链路时，该对象可以通过该连接直接传输。例如，在第一计算设备1304-1和第二计算设备1304-N是同一 LAN的一部分时，在控制模块检测到拖动动作时，控制模块428可以向第二计算设备1304-N发送从第一计算设备1304-1通过该LAN下载对象的指令。尽管以上阐明了其中可以实现本文的访问设备100的系统体系结构1300的示例， 但这仅仅是可能的系统体系结构的一个示例。因此，本文的实现不限于任何特定系统配置。访问信息图14是根据一些实现的用于使用本文的访问设备100来访问信息的示例过程 1400的流程图。在该流程图中，每一个框表示可以用硬件、软件、或其组合实现的一个或多个操作。在软件的上下文中，各个框表示在由一个或多个处理器执行时使得这些处理器执行既定操作的计算机可执行指令。一般而言，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述各框的次序并不旨在被解释为限制，并且任何数量的所述操作可以按任何次序和/或并行地组合以实现该过程。出于讨论目的，参考图I的访问设备100描述过程1400，但其他设备、系统、框架和环境可以实现
15该过程。在框1402，访问设备100接收用户认证信息。例如，在用户可以使用访问设备100 之前，用户提供认证，如生物测定信息、口令等。在框1404，访问设备100检测附近的一个或多个计算设备。例如，访问设备100可以检测可由用户用来访问该用户的远程信息的计算设备，如计算设备1304之一。访问设备 100可以通过一个或多个声音来向用户通知这一点。例如，访问设备100可以生成指示一个或多个可用计算设备处于访问设备100的射程内的人工语音。在框1406，访问设备100与一个或多个检测到的计算设备建立通信。例如，访问设备100可以与计算设备建立安全通信，如通过无线通信协议。此外，在一些实现中，认证和检测以及建立通信的次序可以反转，例如，当处于可用计算设备的通信射程内时，访问设备100可以检测并建立与该可用计算设备的通信，并且用户随后可以提供认证信息。在一些实现中，访问设备100可被配置成只与处于该用户紧密邻近度内的计算设备建立通信， 使得与该计算设备相关联的显示器可由用户看到。然而，在其他实现中，访问设备可以与附近计算设备建立通信，并随后向用户通知与该计算设备相关联的显示器的位置。在框1408，访问设备100向与其建立通信的计算设备提供用户信息。例如，访问设备100可以将用户信息无线地传递到计算设备，如要在诸如因特网等网络上访问的用户数据和服务的位置。该用户信息还可包括用于显示用户数据和服务的各种用户首选项和设置，如首选界面配置、颜色首选、背景首选，等等。另外，在一些实现中，访问设备100可以向计算设备提供一个或多个模块、插件、附件等，如用于确保计算设备能够与访问设备100进行交互并安全地访问和显示用户的数据和服务。在框1410，访问设备100与计算设备所呈现的用户数据和服务进行交互。例如，计算设备可以显示呈现用户的数据和服务的用户界面。访问设备100随后可以基于检测到的用户动作来发送附加指令以与用户界面进行交互。此外，如上所述，访问设备100可以一次与超过一个计算设备进行通信以与多个相关或不相关计算设备所显示的多个相关或不相关界面进行交互。上述用于访问信息的过程可以在多个不同的环境和情形中实现。例如，访问设备可以使用用于访问其上数据的类似访问技术来访问其他设备1316中的一个或多个。此外， 虽然出于解释的目的在本文描述了若干示例，但本发明不限于这些具体示例，并且可扩展至其他设备、环境、应用程序和设置。与信息进行交互图15是根据本文的一些实现的用于与用户信息进行交互的示例过程1500的流程图。在该流程图中，每一个框表示可以用硬件、软件、或其组合实现的一个或多个操作。在软件的上下文中，各个框表示在由一个或多个处理器执行时使得这些处理器执行既定操作的计算机可执行指令。描述各框的次序并不旨在被解释为限制，并且任何数量的所述操作可以按任何次序和/或并行地组合以实现该过程。出于讨论目的，参考图I的访问设备100 描述过程1500，但其他设备、系统、框架、体系结构和环境可以实现该过程。在框1502，访问设备100记录来自用户的输入。例如，访问设备可以检测用户移动了或旋转了访问设备100，握紧了访问设备100超过预定阈值以指示抓住，移动了操纵杆机构，等等。
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在框1504，访问设备可以基于检测到的输入来向计算设备发送指令。例如，如上所述，该指令可以指示计算设备在所显示的用户界面中移动指针604，旋转该用户界面，执行抓住、拖动、释放等。在框1506，如果在用户界面中发生了保证反馈的事件，则计算设备可以向访问设备100发送反馈。例如，如上所述，如果指针604接触到虚拟对象602、碰到界面特征、或在其他这样的事件期间，则提供反馈。在框1508，如果计算设备向访问设备100提供了反馈信息，则取决于该反馈事件的特定性质，访问设备100可以生成合适的反馈。例如，该反馈可包括触觉反馈、声音或光中的任何一个。该过程随后返回到框1502以检测来自用户的另外的输入。计算系统环境图16示出了根据本文的一些实现的合适的计算系统环境1600的示例配置。计算系统环境1600可以对应于图13的用户计算设备的一些实现，但用户计算设备1304不限于该示例配置。此外，计算系统环境1600可以对应于其他设备1316的一些实现。计算系统环境1600可包括至少一个处理器1602、存储介质1604、通信接口 1606、至少一个显示设备 1608、其他设备1610、以及输出设备1612，它们全部能够通过系统总线1614或其他合适的连接进行通信。处理器1602可以是单个处理单元或多个处理单元，它们都可包括单个或多个计算单元或多个核。处理器1602可被实现为一个或多个微处理器、微型计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或基于操作指令来操纵信号的任何设备。处理器1602可被配置成取回并执行存储在存储介质1604中的计算机可读指令，并且具有其他能力。存储介质1604是用于存储由处理器1602执行以执行上述各种功能的指令的计算机可读存储介质的示例。例如，存储介质1604 —般可以包括存储器和存储器设备，如易失性存储器和非易失性存储器两者(例如RAM、R0M等)。此外，存储介质1604还可包括一个或多个大容量存储设备，如硬盘驱动器、固态驱动器；可移动介质，包括外置和可移动驱动器、存储器卡、闪存、软盘、光盘(例如，⑶、DVD);存储阵列；存储区域网；网络附连存储、等等，或其任何组合。在本文中，存储介质1604可被统称为存储器或计算机可读存储介质。存储介质1604能够存储计算机可读、处理器可执行指令，作为可在处理器1602上执行来作为被配置成实现本文的实现中所描述的操作和功能的特定机器的计算机程序代码。存储介质1604可包括可以在处理器1602上执行以实现与本文描述的访问设备 100的交互的浏览器1312或其他模块。在一些实现中，浏览器1312可包括通信模块1614 和安全模块1616。例如,通信模块1614和安全模块1616可以是浏览器1312的插件、附件、 或集成部分的一部分，它们用于使访问设备100能够与浏览器1312进行通信并通过浏览器 1312访问用户的信息。在一些实现中，通信模块1614是访问设备100能够访问用户计算设备1304上的浏览器1312并与其进行通信，以控制浏览器的功能并用于显示用户界面且与其进行交互。此外，安全模块1616确保访问设备100、用户计算设备、以及包含用户信息的云计算环境之间的通信的安全。例如，安全模块1616可以在访问设备100和用户信息之间建立虚拟专用网或其他安全通信链路。安全模块1616还可以将用户的数据与计算系统 1600的其他模块进行隔离以保护用户的数据。在一些实现中，在访问设备100建立与客户机计算设备1304的通信时，安全模块1616的一些或全部可以从访问设备100接收。此外， 存储介质1604可包括其他模块1618，如操作系统、设备驱动程序等，以及其他数据1620，如其他模块1618所使用的数据。另外，在其他实现中，除浏览器1312之外，可以在计算系统 1600上提供应用程序或其他软件来与访问设备100进行通信并用于在用户界面中呈现用户数据。计算系统环境1600还可包括用于诸如经由网络、直接连接、射频通信、红外通信等来与并可访问设备100在内的其他设备交换数据的一个或多个通信接口 1606。通信接口 1606可便于使用各种各样的网络和协议类型进行通信，包括有线网络(例如，LAN、电缆等) 和无线网络(例如，WLAN、蜂窝、卫星等)、因特网等等。另外，在一些实现中，通信接口 1606 可包括接纳被配置成与访问设备100无线地通信的通信设备的通用串行总线(USB)端口。显示设备1608可以是任何已知显示设备，如IXD或CRT监视器、电视机、投影仪、 触摸屏、或者能够显示2D或3D图像的其他显示器或屏幕。除显示设备1608之外，输出设备1610可包括各种类型的输出设备，如扬声器、打印机等。另外，除访问设备100之外，输入设备1612可包括各种输入设备，如鼠标、键盘、遥控器、照相机、话筒、操纵杆，等等。此处所描述的示例环境、系统和计算设备只是适用于某些实现的示例，而非旨在对可以实现此处所描述的过程、组件和特征的环境、体系结构和框架的使用范围或功能提出任何限制。因此，本文的实现可用于众多环境或体系结构，并且可以在通用或专用计算系统或具有处理能力的其他设备中实现。一般而言，参考附图描述的任何功能都可使用软件、 硬件(例如，固定逻辑电路)或这些实现的组合来实现。此处所使用的术语“模块”、“机制”、 或“组件”一般表示可被配置成实现规定功能的软件、硬件或软件和硬件的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“模块”、“机制”、或“组件”可表示当在一个或多个处理设备(例如， CPU或处理器)上执行时执行指定任务或操作的程序代码(和/或声明型指令)。程序代码可被储存在一个或多个计算机可读存储器设备或其他计算机可读存储设备中。因此，此处所描述的过程、组件和模块可由计算机程序产品来实现。尽管在图4中被示为存储在访问设备100的存储器404中，但控制模块428、安全模块430和/或通信模块432或其各部分可以使用可由访问设备100访问的任何形式的计算机可读介质来实现。计算机可读介质可以包括例如计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质被配置成将数据存储在非瞬态有形介质上，而通信介质则不然。如上所述，“计算机存储介质”包括以存储如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。 计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EEPR0M、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可用于存储信息以供计算设备访问的任何其他介质。相反，通信介质通常用诸如载波或其他传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。此外，本发明提供了如在附图中描述和示出的各种示例实现。然而，本发明不限于此处所描述并示出的实现，而可扩展到其他实现，如本领域技术人员已知或将变得已知的。 说明书中对“一个实现”、“该实现”、“这些实现”或“一些实现”的引用意味着所述特定特征、 结构或特性被包括在至少一个实现中，并且这些短语在说明书各处的出现不一定都指代同
18一实现。结论本文的实现提供了用于访问以3D方式呈现的信息并与其进行交互的访问设备 100，这些交互包括指点操作、直观抓取交互、以及有形反馈。例如，访问设备100可以担当能够使用六DOF来与用户界面进行交互以使用户能够在诸如可在云计算环境中获得的不同的信息资源集合之内、之间以及周围进行导航的输入/输出设备。因此，访问设备可以担当用于访问云数据的用户物理密钥，并可包括用于使用户能够安全地访问他们的个人云数据和服务的认证组件。访问设备100可以使用户能够通过最近的可用显示器链接到他们的云信息和服务。尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但所附权利要求书中定义的主题不限于上述具体特征或动作。相反，上文所描述的具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式来公开的。本发明旨在覆盖所公开的实现的任一和所有改编或变型， 并且所附权利要求书不应被解释为限于说明书中所公开的具体实现。相反，本文的范围完全由所附权利要求书以及这些权利要求所授权的等效技术方案的完整范围来确定。
权利要求
1.一种访问设备(100),包括耦合到存储介质(404)的处理器(402)；用于传感所述访问设备在六个自由度上的移动的一个或多个传感器(410、412、414、 434)；在所述处理器上执行以对用户使用所述访问设备的授权进行验证的安全模块(430)；以及在所述处理器上执行的通信模块(432)，用于建立与计算设备(1304、1316)的通信。
2.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括结合到所述访问设备的外壳以传感把持所述访问设备的用户的抓握的应变传感器，其中在所述应变传感器指示所述用户的抓握超过预定阈值时，所述访问设备被配置成向所述计算设备发送指令以与显示在所述计算设备上的用户界面中显示的信息进行交互。
3.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括在所述处理器上执行的控制模块，所述控制模块用于基于来自所述一个或多个传感器的输入来确定所述访问设备在所述六个自由度中的一个或多个自由度上的移动，所述控制模块被配置成基于所确定的移动来向所述计算设备发送指令以与显示在所述计算设备上的用户界面中显示的信息进行交互。
4.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，所述一个或多个传感器包括用于传感所述访问设备在所述六个自由度上的移动的陀螺仪、加速计、以及磁场传感器。
5.如权利要求4所述的访问设备，其特征在于，还包括安装在其上的用于与所述计算设备上的用户界面中显示的信息进行交互的操纵杆机构。
6.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括安装在所述访问设备上的用于传感用户的生物测定特征来用于验证所述用户的授权的生物测定传感器。
7.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括用于基于与所述计算设备上的用户界面中显示的信息的交互来向把持所述访问设备的用户提供反馈的至少一个反馈组件，其中所述反馈包括以下各项中的至少一个所述访问设备提供触觉反馈；所述访问设备提供声音；或激活所述访问设备上的灯。
8.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，在建立与所述计算设备的通信之后，所述访问设备被配置成向所述计算设备无线地提供信息以使所述计算设备能够通过网络访问远程位置处的用户数据。
9.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括用于确保通过网络与使用所述访问设备通过所述计算设备访问的位于远处的用户信息的安全通信的安全模块，其中所述位于远处的信息包括由所述计算设备在三维用户界面中呈现的一个或多个云服务。
10.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，所述访问设备被配置成与多个计算设备同时通信以与由该多个计算设备显示在多个显示器上的多个用户界面进行交互。
11.一种方法，包括由访问设备(100)向计算设备(1304、1316)发送用户数据(426)以使所述计算设备能够通过网络(1306)访问用户信息(1308)；由所述访问设备确定(1502)所述访问设备在六个可检测自由度中的一个或多个自由度上的移动；以及作为确定所述移动的结果，由所述访问设备向所述计算设备提供(1504) —个或多个指令以显示所述用户数据的用户界面出00、1000、1100、1200)进行交互。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述用户界面是包括多个虚拟对象且还包括由所述访问设备控制的指针的三维用户界面；所述访问设备的移动包括所述访问设备在至少两个自由度上的旋转，从而造成所述用户界面的观看点在至少两个对应的自由度上的旋转；所述访问设备的旋转发生在抓握动作之后，其中所述指针移动到与特定虚拟对象重合的位置并且该特定虚拟对象是通过握紧所述访问设备来选择的；所述访问设备响应于以下各项中的至少一个来提供触觉输出所述指针被定位成与特定虚拟对象重合；或通过握紧所述访问设备选择了所述特定虚拟对象；以及所述用户界面的观看点的旋转绕所选虚拟对象发生。
13.—种方法,包括访问设备(100)检测(1502)所述访问设备的移动，所述访问设备被配置成检测六个自由度上的移动；所述访问设备向计算设备(1304、1316)发送(1504)与检测到的移动相对应的信息以与所述计算设备所显示的用户界面出00、1000、1100、1200)进行交互，其中所述激活造成所述界面中的指针(604)接触该界面中显示的虚拟对象^02a)；检测(1502)用户对所述访问设备的抓握超过预定抓握阈值；以及所述访问设备向所述计算设备发送(1504)指示所述用户界面中的虚拟对象已被抓住的信息。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括在发送指示所述用户界面中的虚拟对象已被抓住的信息之后，检测所述访问设备的附加移动；检测所述抓握继续超过所述预定阈值，所述抓握由结合到所述访问设备的外壳的应变传感器来确定；以及向所述计算设备发送所述附加移动的指示，从而造成所述对象在所述用户界面中的移动，所述对象在所述用户界面中的移动对应于检测到的附加移动。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括在发送指示所述用户界面中的虚拟对象已被抓住的信息之后，检测所述访问设备的旋转；以及向所述计算设备发送所述访问设备的旋转的指示，从而造成所述用户界面的观看点相对于所述虚拟对象的对应旋转。
全文摘要
本发明涉及访问信息并与其进行交互。在一些实现中，访问设备可以传感在六个自由度上的移动，以与用户界面中的信息进行交互。在一些实现中，可包括安全特征以用于对用户使用该访问设备的授权进行验证。另外，在一些实现中，访问设备可以建立与可用计算设备的通信来访问信息并与其进行交互，该信息包括远程存储的信息、云数据、云服务等。
文档编号G06F3/048GK102609186SQ20111046279
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月9日 优先权日2010年12月10日
发明者R·哈珀, 张春晖, 朱向未, 王敏, 袁通, 赵春水 申请人:微软公司
技术领域：
本发明涉及人机交互，尤其涉及与信息和界面的三维交互。
背景技术：
许多常规计算机桌面界面一般以旨在类似于物理桌面的二维格式向用户呈现信息。在这些界面中，信息本身通常模拟基于纸张的格式，如文档和报表。这些二维类型的界面布局令人满意地用于与这些信息格式进行交互。然而，对于其他形式的信息，如对信息、 人等之间的关系进行捕捉并可视化，二维布局可能不能提供最优界面。例如，对来自大量源 (如可在万维网上获得的源)的信息进行数据挖掘可造成信息的源与目标之间的复杂的三维关系。作为另一示例，社交网络不仅被用作简单的消息收发系统，并且可表示待办事项、 待会晤的人等的地理阵列。此外，作为基础设施的云计算的兴起向新类型的信息存储和交互提供了借口和资源。例如，云计算范例使得新数据挖掘技术成为可能，并且云还能以先前不可能的方式将关于朋友和家人的实时数据集合在一起。另外，通过使他们的数据存储在云中，用户不再被限于在单个计算机上或通过单个计算机来访问他们的信息。因此，人-机交互正超出常规桌面样式的界面。
发明内容
提供本“发明内容”是为了以简化的形式介绍将在以下“具体实施方式
”中进一步描述的一些概念。本“发明内容”并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征；也不旨在用于确定或限制所要求保护的主题的范围。本文公开的一些实现提供与信息和界面的三维交互。在一些实现中，访问设备可被用来通过各种计算设备访问信息并与其进行交互，如访问在云计算环境、远程位置等中维护的用户信息。例如，该访问设备可以担当用于通过可用计算设备访问用户信息并与其进行交互的具有集成安全的密钥。
参考附图来阐明“具体实施方式
”。在附图中，附图标记中最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用同一附图标记指示相似或相同的项或特征。图I是根据一些实现的访问设备的示例的立体图。图2A-2C是根据一些实现的沿图I的线2A-2A拍摄的横截面图。图3是示出根据一些实现的访问设备的底部的立体图。图4是示出根据一些实现的示例访问设备的选定元件的框图。图5是根据一些实现的访问设备的示例操作框架的框图。图6示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图7示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图8示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。
图9示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图10A-10B示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图11示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图12示出根据一些实现的访问设备与用户界面的交互。图13示出根据一些实现的用于与访问设备进行交互的系统体系结构。图14是根据一些实现的用于访问信息的示例过程的流程图。图15是根据一些实现的用于与信息进行交互的示例过程的流程图。图16是根据一些实现的合适的计算系统环境的示例的框图。
具体实施例方式访问信息并与其进行交互本文描述的技术一般涉及访问信息并与其进行交互。根据一些实现，访问设备可以担当用于允许用户访问他们的诸如在云计算环境、在远程存储位置等等中的数据的安全密钥。例如，在云类型计算环境或远程存储环境中，用户可能不限于访问他们的来自特定计算设备的个人数据。因此，一些实现提供对云计算而言有用的访问设备，它能够使用任何附近计算设备来访问用户信息并与其进行交互。此外，该访问设备的一些实现可包括六自由度(DOF)控制、集成安全特征、以及反馈机制。该访问设备可以允许用户以三维(3D)方式访问他们的数据并与其进行交互，如提供“云内”效果，其中用户可以直观地查看并操纵虚拟3D空间中的数据项或对象。此外，本文的访问设备可以允许向用户提供新颖的数据形式和界面，如在从web数据挖掘到社交网络等应用程序中。在一些实现中，本文的访问设备可以向用户提供直接指点操作、与虚拟对象的抓住-把持-释放用户交互、以及有形反馈。通过检测多达六个D0F，该访问设备可以使用户能够在诸如在云计算环境中可用的那些资源等不同的信息资源集合之内、之间、以及周围进行导航。因为远程存储的信息和云计算服务不限于从特定位置或计算设备来访问，所以该访问设备可被用来从能够访问云(例如，因特网)的任何显示器或计算设备来访问用户的信息或服务。因此，在一些实现中，该访问设备可以担当用户的数据和服务的用户物理密钥，并可包括用于安全地访问并保护该用户的个人数据和服务的信息和安全特征。例如，在一些实现中，该访问设备可以包括生物测定或生理标识识别技术，如指纹读取器、虹膜扫描仪、DNA检测器等等，以确保只有授权用户才能利用该访问设备。本文的一些实现提供还担当用于与各种类型的用户界面范例进行交互的输入/ 输出(I/o)设备的访问设备。例如，该访问设备可以是用于与云计算环境进行接口和交互的个人访问和控制设备。该访问设备可被配置成在一个或多个可用计算设备上安全地访问云环境中的远程信息，并可以同时与多个计算设备进行交互。在一些实现中，云计算环境可包括与由计算机进行中介的用户行为有关的信息的存储。这一信息可被挖掘并被用来产生由大量用户生成的数据的聚集，这又可造成新洞察和服务机会。根据本文的一些实现，该访问设备可以是包括惯性传感器和用于传感在六DOF上的移动的其他传感器的3D空中指点和交互设备。在一些实现中，该访问设备使用户能够使用直观运动和姿势来与他们的信息进行交互。例如，使用该访问设备，用户可以通过将光标或指针定位在用户界面中显示的虚拟项或对象上方或与该对象接触来选择该对象。在指针与该对象接触时可以向用户提供反馈，如通过向访问设备提供振动或其他触觉反馈。附加或替换反馈可包括访问设备所产生的声音和/或访问设备所发出的光的颜色的变化。类似地，如果指针遇到界面中的虚拟障碍，如屏幕边缘等，访问设备可以提供附加反馈以指示碰撞。用户可以通过握紧并把持访问设备来抓住并把持用户界面中显示的虚拟对象。在用户成功地抓住并把持对象时，该访问设备可以提供附加反馈，如振动、声音、光照变化等， 以确认该对象已被抓住。用户可以继续把持该对象并通过移动访问设备来将该对象拖放到用户界面中的所需位置。在该对象处于所需位置中时，用户可以通过较不紧密地握住访问设备来释放该对象。因此，在一些实现中，访问设备检测用户所施加的握力水平来确定用户意图，如优化算法希望抓住某一对象。因此，本文的实现启用自然且高效的抓握交互机制。示例访问设备图I示出根据本文的一些实现的访问设备100的示例。在所示示例中,访问设备 100包括一般为蛋形的外壳102，该外壳可以用塑料、金属、或其他合适的材料来构造并可包括防滑外涂层104。至少一个应变传感器106可以附连到、安装在、嵌入在、或以其他方式结合到外壳102。例如，在用户希望抓住用户界面中显示的虚拟项或对象时，用户可以较有力地握紧访问设备100。在应变传感器106检测到访问设备100已被握紧得足以超过预定应变阈值时，访问设备100可以记录抓住动作。继续握紧访问设备100超过应变阈值可以被记录为把持动作。在用户放松他或她的握力低于预定应变阈值时，释放该对象。如上所述，可以向用户提供诸如振动、声音或其他反馈等反馈以使用户知道何时抓住、把持或释放了 一个项。另外，该访问设备可包括指点杆、轨迹球、或其他类型的传感设备操纵杆机构108 来作为访问设备100的上部110的一部分，如此定位以使得可以由用户的大拇指容易地操纵。操纵杆机构108可被用于于用户界面中的虚拟对象的精确或细粒度交互，如在其中手或臂姿势过于粗略的情况下。图2A-2C示出根据一些实现的操纵杆机构108的横截面图，如沿图I的线2A-2A 拍摄的。操纵杆机构108可以凹进开口 202中。开口 202 —般是倒截锥形的。将操纵杆机构108凹进开口 202有助于防止对操纵杆机构108的意外操作。操纵杆机构108可包括通过诸如球窝接头等枢轴接头208连接到控制轴206的圆形按钮204。如图2B和2C所示，用户可以将按钮204向左、向右、向前、向后或在之间的各个角度移动，这移动或弯曲控制轴 206。控制轴206的移动或弯曲从而控制用户界面中显示的光标或指针的运动，如以下另外描述的。例如，如图2B所示，在按钮204在箭头210的方向上移动时，轴206的上部也在箭头210的方向上移动，而按钮204往往绕接头208旋转并将锥形开口 202向上拱。类似地， 如图2C所示，在该按钮在箭头212所示的反方向上移动时，轴206的上部也在箭头212的方向上移动，并且按钮204旋转并将锥形开口 202的另一侧向上拱。另外，如图2A所示，按钮204可以安装在离与锥形开口 202直接接触稍远的距离处，以便可以在箭头214的方向上按下按钮204，如用于执行点击或选择动作。因此，还可以通过在操纵杆机构108上向下按来将操纵杆机构108用作选择工具。例如，在向下方向上按下按钮204可造成对“左击” 或“右击”类的动作的等效动作或其他所需动作进行记录。图3示出访问设备100的包括底部部分302的底部300的立体图。底部部分302可包括用于对访问设备100的电源进行充电的充电垫304。例如，当不在使用时，访问设备可以置于架子(未示出)中以对访问设备100充电。另外，底部部分302可包括用于使用户能够向访问设备100提供认证的访问控制组件306。在一些实现中，访问控制组件306可以是生物测定访问控制组件，如指纹读取器、虹膜或视网膜扫描仪、血管模式扫描仪、DNA检测器，等等。例如，用户可以在他们每次使用访问设备100时都向该访问设备标识他们自己。 此外，在访问设备100检测到它被放下时，或如果访问设备100检测到在指定时间段期间没有移动或运动时，则在下一次访问设备100被拾起或移动时，访问设备100可以请求用户提供认证，如通过生物测定访问控制组件进行生物测定验证。另外，在一些实现中，并非作为生物测定访问组件，访问控制组件306可以是使用户能够输入口令或通行码的小键盘等。图4是示出根据一些实现的示例访问设备100的选定元件的框图。在所示示例中， 访问设备100包括一个或多个处理器402、存储器404、以及一个或多个收发机406。在一些实现中，处理器402是微处理单元(MPU)、中央处理单元(CPU)、或本领域已知的其他处理单元或组件。处理器402可被配置成取出并执行存储在存储器404或其他计算机可读存储介质中的计算机可读的处理器可访问的指令，以及其他能力。在各实现中，存储器404是存储介质的示例，存储介质可包括易失性存储器和非易失性存储器(例如，RAM、ROM、闪存、微型硬盘驱动器、存储卡，等等)。另外，在一些实现中，存储器404包括可由访问设备100的用户插入或移除的可移动存储卡。例如，在共同拥有的访问设备100的情况下，每一用户可以将他或她的存储卡插入该访问设备，提供认证，并随后开始使用访问设备100。收发机406可包括本领域已知的用于接收和/或发送信息的任何设备。例如，收发机406可包括执行经由天线(未示出)发送和接收射频通信的功能的无线电收发机和接口。在一些实现中，收发机406可包括执行发送和接收近场无线地通信的功能的近场收发机。例如，近场收发机可以用于各种功能，如直接与针对近场通信启用的附近设备进行通信，例如经由蓝牙 或其他射频协议。另外，收发机406可包括执行使用例如IEEE 802. 11、 802. 16和/或802. 20标准发送和接收无线通信的功能的无线LAN接口。例如，访问设备 100可以使用Wi-Fi接口来与附近无线接入点进行通信，如用于经由Wi-Fi连接访问一个或多个附近计算设备。访问设备100还可包括认证组件408，如用于传感用户的物理或生理特征以将该用户标识为已授权操作访问设备100的生物测定传感器。如上所述，生物测定传感器可以是指纹读取器、以及虹膜或视网膜扫描仪、血管模式读取器、DNA检测器、语音模式检测器、 或其他合适的生物测定传感器。或者，并非生物测定传感器，认证组件408可包括用于输入安全码、口令等的小键盘。在本发明的范围内还构想了其他安全机制。访问设备100还可包括一个或多个陀螺仪410、一个或多个加速计412、以及一个或多个磁传感器414。如以下参考图5另外描述的，陀螺仪410、加速计412、以及磁传感器414 一起提供使访问设备100能够准确地跟踪把持访问设备100的用户在六 DOF上所执行的运动和姿势的输入。合适的陀螺仪410的示例是如可从瑞士日内瓦的 STMICR0ELECTR0NICS获得的三轴MEMs (微机电系统)陀螺仪。合适的加速计的示例可以是如可从美国得克萨斯州奥斯汀市的FREESCALE SEMICONDUCTOR INC.获得的三轴MEMs加速计。合适的磁传感器的示例可以是如可从日本静R的YAMAHA公司获得的三轴地磁传感器。访问设备100还可包括握力传感组件416和指点组件418。如上所述，握力传感组件416可包括用于传感用户所施加的握力程度的一个或多个应变仪。此外，指点组件418 可包括以上参考图I和图2A-2C描述的用于执行精确指点功能的操纵杆机构108。访问设备100还可包括触觉反馈组件420、音频组件422、以及光照组件424。例如，触觉反馈组件420可包括可用于向把持访问设备100的用户提供触觉反馈的振动生成设备等。此外，音频组件422也可以向用户提供反馈，并且可包括用于向用户生成听觉反馈的一个或多个扬声器。另外，音频组件422可以提供其他功能，如向用户提供口述指令。例如，在用户拾起访问设备100时，在被准许使用该设备之前，音频组件422可以指示用户提供指纹扫描或其他认证。另外，光照组件424可包括一个或多个灯，如用于向用户提供反馈或其他指示。例如，光照组件424可包括用于产生各种颜色的光以提供各种不同的反馈指示或其他状态指示的一个或多个RGB LED (红-绿-蓝发光二极管)。例如，访问设备100的外壳102和涂层104可以是半透明的，以使得能够透过外壳102看到光照组件424所产生的光。这向访问设备提供了可以向用户提供访问设备100的各种状态的基于颜色的指示的发光类型的效果。存储器404可包括用于使访问设备100能够执行本文描述的功能的各种模块和用户信息。在一些实现中，存储器404可包括用户信息426、控制模块428、安全模块430、以及通信模块432。例如，用户信息426可包括用户的各种信息，包括要提供给附近计算设备的访问信息，如用户数据在云中的位置或远程存储位置、最喜爱的网站、社交网络站点，等等。 另外，如以下另外描述的，用户信息426可包括当计算设备在显示器上向用户呈现该用户的远程数据和服务时要应用的用户界面设置和首选项。另外，用户信息可以指定计算设备以来自多个可能界面的特定界面类型向用户呈现该用户的远程数据，可以指定使用特定颜色或背景，等等。在访问数据建立与计算设备的通信时和/或在访问设备100的用户的认证之后，这一用户信息可以无线地发送到该计算设备。用户信息426还可包括其他信息，如访问设备100用来对用户进行认证的生物测定或安全数据。此外，在一些实现中，多个用户可以共享单个访问设备100，其中保护每一用户的用户信息免被其他用户访问。例如，在第一用户拾起访问设备100来进行使用时，第一用户向认证组件408提供生物测定或其他认证信息。访问设备100随后将第一用户的访问信息 426提供给附近计算设备以访问第一用户的云数据。另一方面，在第二用户拾起访问设备 100来进行使用时，第二用户向认证组件408提供生物测定或其他认证信息。访问设备100 随后将第二用户的信息426提供给附近计算设备以访问第二用户的云数据。因此，向第二用户保护第一用户的用户信息426和云数据(以免被第二用户访问)，反之亦然。控制模块428可以控制访问设备100的各组件的总体操作，如用于检测用户在使用访问设备100期间所作出的运动和动作。例如，控制模块428可以检测并记录姿势、点击、选择、抓住、释放等，并确定正确的输出或响应，如向附近计算设备发送指令。安全模块 430可以控制用户对访问设备100的访问，如用于获取用户的生物测定验证或以其他方式确保该用户被授权使用访问设备100。通信模块432可以与处于访问设备的通信射程内的一个或多个计算设备建立并进行通信，如用于发送访问用户在云环境中的数据的指令、用于发送与用户的数据进行交互的用户输入、以及用于从计算设备接收反馈消息。此外，在一些实现中，通信模块可包括用于启动穿过附近计算设备的虚拟专用网的建立以确保用户在
8云环境中的数据的安全的指令。控制模块428、安全模块430、以及通信模块432可包括多个处理器可执行指令，处理器可执行指令可包括单个指令模块或可被分成任何数量的指令模块。这些指令还可包括例如访问设备100的硬件组件的驱动程序。总体而言，这些模块 428,430和432可被整个地或部分地在设备100上实现。在一些实现中，模块428、430和 432部分地实现在另一设备或服务器上。存储器404或其他机器可读存储介质存储具体化本文所描述的方法或功能中的任何一个或多个的一组或多组指令(例如，软件)。在由访问设备100执行期间，这些指令还可完全或至少部分地驻留在存储器404内和处理器402内。此处所使用的术语“模块”、 “机制”、或“组件”一般表示可被配置成实现规定功能的软件、硬件或软件和硬件的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“模块”、“机制”、或“组件”可表示当在一个或多个处理设备 (例如，处理器402)上执行时执行指定任务或操作的程序代码(和/或声明型指令)。程序代码可被储存在一个或多个计算机可读存储器设备或其他计算机可读存储设备中，如存储器404。另外，访问设备100可包括一个或多个其他传感器，如用于跟踪访问设备100的绝对位置。例如，并非仅仅依赖于加速计412的惯性测量来确定访问设备100的平移运动，其他传感器434也可提供访问设备100的位置的指示及其位置的变化。合适的其他传感器 434的示例可包括一个或多个照相机或图像传感器、回声定位传感器、激光定位传感器，等等。例如，其他传感器434可以位于访问设备100的底部部分302来跟踪访问设备100的运动，以提供用于增强来自陀螺仪410、加速计412以及磁传感器414的输入的附加设备位置输入。此外，虽然已经描述了示例设备配置和体系结构，但其他实现不限于此处所描述的特定配置和体系结构。因此，本发明可涉及其他实现，如本领域技术人员已知或将要知道的。示例框架图5示出根据一些实现的用于确定访问设备100的角运动和定向的框架500的示例。例如，访问设备100的位置和定向可被用来确定于用户界面中的各虚拟对象的交互。作为一个示例，给定3D用户界面和该用户界面中显示的指针的位置，可以基于检测到的由用户使用访问设备100来执行的动作、运动以及姿势来执行与该界面的各个交互。如图5的图形502所示，访问设备100使用对六自由度上的移动的检测来启用操作，这六个自由度例如是前/后、上/下、左/右、横摇(roll)、纵摇(pitch)以及偏航(yaw)。六DOF操作使用户能够在不同信息资源集合之内、穿过、以及周围进行导航，这些集合诸如3D界面、3D数据集、复杂关系表示，等等。访问设备100的六DOF操作还可以使用户能够跨多个独立的显示器进行导航，在一些实现中，这些显示器可由多个独立的计算设备控制。框架500可包括三轴加速计504、三轴磁场传感器506以及三轴陀螺仪508。例如， 三轴加速计504可以提供平移运动的指示，即，前/后、上/下、左/右(在图5中未示出)。 在访问设备100不运动时，三轴加速计504还可以提供准确的纵摇和横摇角度。此外，三轴磁传感器506可以担当用于提供绝对偏航角的指南针，而三轴陀螺仪508能以很高的速度来检测沿全部三个轴的角位置的变化。框架500可以由过滤算法来补充以组合从不同的传感器504、506以及508计算得到的位置。另外，在一些实现中，可以使用MEMS型传感器，如用于三轴加速计506和三轴陀螺仪508。然而，在这些类型的内部测量传感器中，加速计和陀螺仪的中点可与温度相关。因此，由温度变化造成的中点变化可导致角度漂移。为适应这一点，框架500包括用于静止检测的框510。因此，在访问设备100静止时，本文的实现累积陀螺仪输出的平均值并使用这一平均值来周期性地重新校准三轴陀螺仪。可以类似地对三轴加速计进行重新校准。偏航、纵摇以及横摇可以基于以下等式来确定(ax_x0)2+(ay_y0)2+(az_z0)2 = G2其中G是重力，Xtl是χ轴中点，y(l是y轴中点，且Ztl是z轴中点。因此，三个方位角(偏航、纵摇以及横摇)可以基于以下等式来确定(a*x - ax) · X0 + (a^ - aJy) . y0 + (a^ - aJz) · Z0 =
剛[(4)2 - (4)2 + (4)2 - (4)2 + (4)2 - (4)2] /2其中，j= 1,2,3 ;并且 i 古 j。因此，加速计504提供检测到的横摇和纵摇512，而磁场传感器506提供检测到的偏航514。此外，陀螺仪508提供整合的检测到的横摇、纵摇以及偏航516。来自加速计504 的横摇和纵摇512被提供给第一低通滤波器518,而来自磁场传感器506的偏航514被提供给第二低通滤波器520。陀螺仪508检测到的横摇、纵摇以及偏航516被提供给高通滤波器 522。在节点524处，将来自第二低通滤波器520的磁场传感器偏航514与来自高通滤波器 522的陀螺仪偏航相组合以产生对偏航526的最终确定。类似地，在节点528处，将来自高通滤波器522的陀螺仪横摇和纵摇与来自第一低通滤波器518的横摇和纵摇相组合以产生对横摇528和纵摇530的最终确定。用户界面交互云计算环境允许用户将他或她的数据存储在一个或多个云服务器上或存储在可通过诸如因特网等网络访问的其他远程存储位置。用户可以在从具有因特网接入的任何计算设备访问他或她的数据而无需特定客户机。本文的访问设备100可以允许通过实际上任何可用计算设备来对用户数据进行访问，并且还提供与云计算环境中的用户界面中的数据的3D交互。用于访问设备100的用户界面体系结构可包括用户可以经由访问设备100与其进行交互的应用程序、项、文件、站点、页面、服务、以及其他数据的各种图形表示。在一些实现中，这些图形表示看起来是用户界面站点虚拟对象。另外，在一些实现中，与该用户界面的用户交互是基于模拟其中用户在云计算环境内部的体验的。传统用户界面是基于输入设备的，如键盘和鼠标，其中操作自由度是基于2D空间的，例如上/下和左/右移动。另一方面，本文的访问设备100支持3D操作并提供六个D0F。 另外，访问设备100还基于对施加在访问设备上的抓住或握紧压力的变化进行检测的能力来支持抓住和把持操作。本文的用户界面框架示出了访问设备100优于常规控制设备的优用户界面开发的当前趋势是使信息更清楚和更明确。例如，用户可从不同的源以及多个维度上获得的信息量日益增长。因此，在用户界面中以可理解的方式呈现这一大量数据是合乎需要的。与传统鼠标不同，访问设备100的一些实现不使用常规“平移并点击” 模式来与用户界面进行交互。相反，本文的实现使用基于双手和手臂姿势的移动和操纵杆机构108的移动，并且还使用用于抓住并拖动虚拟对象的抓握动作。因此，一些实现使用抓住并将对象拖到热区(hot zone)来触发进一步交互。抓住和/或拖动动作可以与诸如访问设备100所提供的触觉反馈、声音、和/或光等同时反馈相协调。因此，用户与用户界面中的虚拟对象的交互变得直观且自然。图6示出根据一些实现的使用访问设备100来与用户界面600进行交互的示例。 用户界面600对用户而言可以显得是包含多个虚拟项或对象602的虚拟3D空间。虚拟对象602可以是数据项、应用程序、服务、文件夹、人等的表示。光标或指针604也可以被表示在用户界面600中，以用于选择虚拟对象602来启用交互。例如，用户可以通过手姿势和对操纵杆机构108的操纵的组合来在三个维度上控制指针604在用户界面600中的位置。例如，如图6所示，通过上/下、左/右、前/后移动访问设备100，如图形606所示，用户可以使指针604在用户界面600中在相似方向上移动。例如，通过在箭头608的方向上移动访问设备，使得指针604在用户界面600中在箭头610所示的对应方向上移动，以定位指针604 来与虚拟对象602中的一个或多个进行交互。如以下另外描述的，用户可以抓住对象602 之一来选择该对象，并将该对象602拖到热区612中以与该所选对象进行进一步交互。例如，将对象602拖到热区612上可以使对象602打开或以其他方式变得可用于进一步交互。 热区612可以是用户界面600中的定义区域或范围，对象602可以被拖到该区域并被自动地打开以用于进一步交互。热区612在用户界面600中可以是可见或不可见的，或具有可见边界。如图7所示，访问设备100可以旋转，如箭头702所示，以执行用户界面600的对应旋转，如箭头704所示。例如，访问设备100可以根据横摇、纵摇以及偏航的任何组合来旋转，并且在界面600中所执行的旋转对应于访问设备100所执行的旋转。此外，该旋转可以与如以上参考图6所描述的访问设备100的平移同时执行。在一些实现中，用户界面的旋转可以由用户界面的观看点绕指针604的旋转来表示。例如，访问设备能以横摇、纵摇以及偏航的任何组合来旋转，并且包括虚拟对象602的用户界面可以绕诸如指针604的位置等特定点来相对应地旋转。在一个示例中，在其中抓住特定虚拟对象602a的情况下，如以下另外描述的，通过将指针604进行定位以与该特定虚拟对象602a相接触，用户的观看点可以通过旋转访问设备100来绕该特定虚拟对象602a直观地旋转。此外，在观看点的旋转之前、期间或之后，该观看点可以在特定虚拟对象602a上放大或缩小。另外，尽管在一些实现中旋转可以绕指针发生，但在其他实现中，该旋转可以绕用户界面600中的其他点发生。如图8所示，指针604的位置还可由操纵杆机构108来控制，如通过用用户的大拇指802来移动。操纵杆机构108可用于指针604的平移，并且可用于指针604的精确移动。 例如，手和手臂姿势可用于操纵指针604先靠近特定对象602a。操纵杆机构108随后可以用于指针604的细粒度移动以将指针604带进特定对象602a的重合区。如图9所示，访问设备100可以向用户提供反馈902以指示与用户界面600的各种交互。例如，在虚拟指针604接触用户界面600中的对象602 (如特定对象602a)或与其重合时，可以提供第一类型的反馈902，如访问设备100中包括的振动、访问设备100所产生的声音、访问设备100发出的特定颜色的光、或其任何组合。在用户操纵指针604以与用户想要与其交互的特定对象602a进行交互时，该用户可以通过增加访问设备100上的握力或抓力的量来抓住该特定对象602a。如上所述，通过握紧访问设备100的外壳超过预定阈值， 如由应变仪106所测量的，访问设备100可以记录抓住动作。用户可以继续维持握力超过预定阈值以把持该特定对象602a来将该特定对象602a从用户界面600中的一个位置移动到另一位置。例如，如箭头904所示，该用户可以将该特定对象602a拖到热区612上。在将特定对象602a成功拖到热区612上时，取决于该特定对象602a的性质，该特定对象602a 可以打开或以其他方式激活。例如，如果该特定对象602a是应用程序，如用于在线服务的应用程序，则该应用程序可被打开或启动。类似地，如果该特定对象602a是一组数字图像， 则将该特定对象602a拖到热区612可以造成该组图像被打开以供查看。特定对象602a和指针604与热区612的接触可以触发或不触发从访问设备100到用户的第二反馈指示。该第二反馈指示可以与上述第一类型的反馈相同，或可以有点不同， 如不同的振动、不同的声音、不同的彩色光，等等。另外，反馈还可以针对其他事件来提供， 如在指针604遇到虚拟障碍时，等等。例如，在指针604到达显示用户界面600的显示器的边缘时(在图9中未示出)，访问设备100可以提供另一类型的反馈，如不同的振动、声音、 光等。此外，在一些实现中，抓住、把持、拖动以及释放对象也可以使访问设备产生各种类型的反馈。例如，在拖动对象时，可以产生连续低水平振动。根据一些实现，投掷型运动可被用于从用户界面600中删除特定对象602。例如， 一旦用户抓住了特定对象602，则用户可以执行快速投掷运动同时稍微放松访问设备100 上握力。这可造成特定对象602虚拟地从用户界面中“扔”出去，并且取决于对象类型和界面类型，可有效地造成该特定对象602被删除、关闭，等等。对于对象的删除或关闭的确认可以在投掷运动之后显示给用户。根据本发明，可以使用访问设备100来执行的各种其他用户交互对本领域技术人员而言是显而易见的。某些类型的云计算服务可能利用复杂且动态地创建的各种形式的可视化和呈现来使用户能够有效地理解所呈现的信息并与该信息进行交互。例如，取决于特定用户需要和目标，社交网络的各部分可以在地理上、在时间上、根据联系频率、或作为所有数据类型的混合来可视化，并且可被实时地重新计算和重新显示。云服务的一些示例需要诸如呈现在统计上产生的一般用户活动的测量等事物，仅举数例，这些测量可以向各单独的用户通知例如当时或当地微博馈源中最常见的主题；当时收听或观看最多的媒体；朋友之间的最可能的结合强度；web浏览或搜索活动中最可能需要的目标；或可被用来定向并通知web搜索、通信动作(消息、在场警报，等等)的数字地中介的活动的历史和地理呈现。此外，各单独的用户可以从这些服务中获益，并且通过启用这些服务所表示的复杂关系和结构的可视化和交互，这些类型的服务可以在用户界面中利用六个D0F。图IOA和IOB示出根据一些实现的访问设备100与3D用户界面1000的另一示例的交互，并且其可以表示云计算服务。图IOA示出用户界面1000的正视图的示例。用户界面1000可包括多个虚拟对象602，如以上参考图6所描述的。可以根据分层结构在多个环 1002中安排对象602，以便用户可以使指针604穿过环1002前进来从一个分层结构层导航到下一层。例如，当指针604在用户界面1000中向内前进(离开用户)时，最近的环1002 可以显得向外移动并穿过用户，以便用户的观看点显得是在用户界面1000内行进。作为一个说明性示例，用户界面1000可以是隐藏各单独的应用程序的概念的面向任务的用户界面框架。对象602可以表示任务(例如，动作项、待做事项、事件、约会、待联系的人，等等)。因此，用户可以使用界面1000来集中于某些任务。在该示例中，每一个环1002可以表示一时间单位，如一天、一星期、一个月等等，并且每一对象602可以表示与该特定数据单位相关的任务。因此，如果每一个环1002表示一天，则用户可以在用户界面1000中所表示的环1002中行进以查看与环1002中的每一个相关联的特定一天的对象 602。因此，除显示数据之间的诸如因果、对比以及并列等常规关系之外，还可以在用户界面 1000中显示时间关系。结果，用户界面1000可以形成用户可在其中前进的某种基于时间的虚拟隧道。例如，环1002的位置越近，则该要执行的任务或事件在时间上越早。用户可以使用访问设备100来在用户界面1000内往返以浏览、控制、重新安排以及编辑任务、数据等等。此外，界面1000的一些实现可包括热区612，如上述用于打开或激活对象602的热区。另外，在一些实现中，用户界面1000可以被分成各独立的工作或个人部分。例如， 在工作部分，例如在界面1000的上半部分，可以根据类型和优先级来定位和分类工作项或对象。而在个人部分中，例如在用户界面1000的下半部分，可以根据联系人、小配件等来安排对象602。此外，一些对象可以与其他对象进行通信，可以共享信息，等等。例如，社交网络服务可以是用户界面1000的一部分。因此，特定对象602之间的连接或关系可以诸如通过连接符1004来显示在用户界面1000中，以使用户能够可视化不同虚拟对象602之间的关系。如图IOB所示，由于访问设备100可以提供的多个自由度，可以容易地延伸或旋转用户界面1000以从其他角度或观看点来查看，如从不同的观察点来查看。这允许将对象 602之间的关系可视化。例如，不同任务或事件的趋势图随后可由用户直观地感知。为了从另一观察点或观看点查看用户界面1000，用户可以简单地旋转访问设备1000，如由箭头 1008所示，以获得用户界面1000的透视图，如图IOB所描绘的。这帮助用户定位特定对象 602、可视化对象602之间的关系、查看可能模糊或当前从正视图中不可见的对象602、查看对象602之间的趋势，等等。此外，该透视图还可帮助快速地确定指针604在用户界面1000 中相对于用户界面1000中所描绘的对象602的位置。使用访问设备100，可以抓住虚拟对象，并且观看点相对于虚拟对象的定向可以通过访问设备100在六个可用DOF上的移动来更改。因此，观看点相对于虚拟对象的移动和改变不限于正视图、侧视图和后视图。相反，可以使用访问设备100获得任何观看点，以创建用户界面中的该虚拟对象或其他虚拟对象的任何数量的不同呈现。作为一个示例，可以使用从特定虚拟对象‘背后’的视图来查看该虚拟对象的历史。作为另一示例，从虚拟对象的‘侧面’的视图可以显示该虚拟对象和该虚拟对象的用户之间的关系。因此，通过使用户能够抓住虚拟对象并随后更改对该虚拟对象的观看点，本文的各个实现可使用户能够访问该虚拟对象的几乎无限数量的不同视图和呈现。因此，通过执行在把持访问设备100时执行的直观旋转动作，用户能够导航通过包含大量虚拟数据对象、表示、关系等的复杂三维用户界面。图11示出根据本文的一些实现的访问设备100可被配置成与其进行交互的3D用户界面1100的另一示例。作为一说明性示例，界面1100可以表示社交网络，其中访问设备的用户100被表示成中心对象1102，并且用户的朋友或联系人被表示成连接到中心对象 1102并在径向上分布在中心对象周围的虚拟对象1104。可以通过将用户界面1100旋转到特定位置来选择特定对象1104a，如通过旋转访问设备100，如箭头1106所示。此外，每一对象1104可包括与用户同朋友之间的交互相关的信息1110的3D表示1108。例如，可以根据时间片段1112或用于对信息1110进行分类的其它合适的类别来安排3D表示1108。例如，对于所选特定对象1104a，信息1110可以是在用户和朋友之间传递的消息、壁纸海报等等。 该信息可以根据时间来分类，以便每一片段1112可以表示一星期、一个月、一年，等等。此外，每一片段1112的信息1110的量可以影响该片段的大小,使得表不1108基于信息1110 的更大的量来在径向上增加或向外弯曲。因此，用户在最近时间段期间最频繁地与其通信的那些朋友将具有最大的表示1108。此外，特定对象1104a在用户界面1100中的大小可以通过比用户界面1100中的具有较小通信量的某些其他对象1104a具有更大的大小来反映这一通信频率。用户可以执行用户界面1100的进一步旋转，如以上参考图IOA和IOB所描述的，以将用户界面1100旋转到用于与同特定对象1104a相关联的信息1110进行进一步交互的观察点。图12示出根据本文的一些实现的访问设备100可被配置成与其进行交互的3D用户界面1200的又一示例。作为一说明性示例,用户界面1200可包括世界的表示,如球1202, 并且每一虚拟对象1204可以表示一个或多个位置、在特定位置发生的一个或多个事件，等等。用户1206能以上述方式旋转访问设备100，以在与访问设备100的旋转相对应的方向上旋转球1202和大小1204。用户可以如上所述地使用指针1208来选择特定对象1204以与该特定对象进行交互。在一些实现中，用户界面1200可包括如上所述的热区(未示出)， 而在其他实现中，用户可以通过双倍握紧访问设备100、在操纵杆机构108上向下按下、或通过其合适的选择指示来选择虚拟对象1204。此外，尽管描述了用户界面的各示例，但本文的实现不限于所描述的特定示例，并且如本领域技术人员根据本发明将显而易见的，可以涉及用户界面的附加配置。示例系统体系结构图13是根据一些实现的可以与访问设备100—起使用的合适的系统体系结构 1300的示例的框图。在所示示例中，体系结构1300包括能够通过网络1306与一个或多个用户计算设备1304-1、…、1304-N进行通信的至少一个服务器计算设备1302。例如，网络 1306可以是因特网或者使得能够在至少一个服务器计算设备1302和至少一个用户计算设备1304之间进行通信的其他合适的通信网络。至少一个服务器计算设备1302可包括用于提供云计算环境1310的信息1308。例如，信息1308可包括用户在云计算环境1310中存储或访问的用户数据、用户服务、云服务、网站、以及其他信息。用户计算设备1304的一些实现可包括浏览器1312或用于与服务器计算设备1302 进行通信的其他应用程序，如用于访问用户在云计算环境1310中的信息。例如，浏览器 1312可包括用于使访问设备100能够安全地访问云计算环境1310中的信息1308并与该信息进行交互的通信模块、安全模块(在图13中未示出)等。例如，在一些实现中，在用户计算设备1304和云计算环境1310之间建立诸如虚拟专用网等安全通信以保护用户的数据是合乎需要的。此外，在一些实现中，诸如出于隐私和安全来将用户的数据与用户计算设备 1304的其余部分相隔离是合乎需要的。每一用户计算设备1304可包括用于诸如在本文中描述的用户界面中显示访问设备100所访问的信息1308的相关联的显示器1314，例如1304-1、…、1304-N。例如，每一显示器1314可以是2D或3D显示设备,如IXD(液晶显示器)、等离子显示器、OED(有机电荧光显示器)、CRT (阴极射线管)显示器、投影仪显示器，等等。另外，在一些实现中，访问设备可以与其他设备1316进行通信和交互，其他设备1316可以与网络进行通信或不进行通信。其他设备1316可以是具有与其相关联的显示器 1318的计算设备、数码相框、电视机、或其他设备。其他设备1316可包括用于便于与访问设备100的无线通信的通信模块1320或应用程序。例如，在一些实现中，其他设备1316可以是其上存储有用户信息的计算设备，其中能够以上述方式使用访问设备100来访问该用户信息并与其进行交互。因此，访问设备100可用于访问存储在其他设备1316本地的信息并与该信息进行交互，以及通过用户计算设备1304访问存储在云计算环境1310中的远程信息。其他设备1316的另一示例可包括能够与访问设备100无线地通信但具有最小界面 (如仅仅用于显示图像)的数码相框或其他显示设备。在一些实现中，访问设备100可以一次与超过一个设备进行通信。例如，访问设备 100可以与具有第一显示器1314-1的第一用户计算设备1304-1和具有第二显示器1314-N 的第二用户计算设备1304-N进行通信。在一些实现中，如上所述，用户可以使用访问设备 100来抓住第一计算设备1304-1的第一显示器1314-1上显示的对象602，并将对象602拖到第二计算设备1304-N的第二显示器1314-N上，如通过使用手臂或手姿势来模拟将该对象从第一显不器1314-1拖到第二显不器1314-N。例如，在第一实现中，使用每一计算设备的网络连接，可通过网络1306将对象602 从第一计算设备1304-1传输到第二计算设备1304-N。因此，在用户将对象602拖到第二计算设备1304-N的第二显示器1314-N上时，访问设备可以向第二计算设备1304-N提供用于获得对象602的信息，如该对象的网络位置的网络地址或第一计算设备的网络地址，等等。在一替换实现中，对象602可以直接通过访问设备100从第一计算设备1304-1传输到第二计算设备1304-N。例如，基于检测到的访问设备100的移动和位置，访问设备100 的控制模块428可以检测到该对象实际上从第一显示器1314-1被拖到第二显示器1314-N。 响应于检测到拖动动作，控制模块428可以通过无线通信将对象602从第一计算设备1304 上传到访问设备100，随后可以将对象602下载到第二计算设备1304以显示在第二显示器 1314上。可以类似地将各对象拖到其他设备1316的显示器1318或从中拖出。在又一实现中，当第一计算设备1304-1与第二计算设备1304-N之间存在诸如 LAN、Wi-Fi连接、近场无线连接等通信链路时，该对象可以通过该连接直接传输。例如，在第一计算设备1304-1和第二计算设备1304-N是同一 LAN的一部分时，在控制模块检测到拖动动作时，控制模块428可以向第二计算设备1304-N发送从第一计算设备1304-1通过该LAN下载对象的指令。尽管以上阐明了其中可以实现本文的访问设备100的系统体系结构1300的示例， 但这仅仅是可能的系统体系结构的一个示例。因此，本文的实现不限于任何特定系统配置。访问信息图14是根据一些实现的用于使用本文的访问设备100来访问信息的示例过程 1400的流程图。在该流程图中，每一个框表示可以用硬件、软件、或其组合实现的一个或多个操作。在软件的上下文中，各个框表示在由一个或多个处理器执行时使得这些处理器执行既定操作的计算机可执行指令。一般而言，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述各框的次序并不旨在被解释为限制，并且任何数量的所述操作可以按任何次序和/或并行地组合以实现该过程。出于讨论目的，参考图I的访问设备100描述过程1400，但其他设备、系统、框架和环境可以实现
15该过程。在框1402，访问设备100接收用户认证信息。例如，在用户可以使用访问设备100 之前，用户提供认证，如生物测定信息、口令等。在框1404，访问设备100检测附近的一个或多个计算设备。例如，访问设备100可以检测可由用户用来访问该用户的远程信息的计算设备，如计算设备1304之一。访问设备 100可以通过一个或多个声音来向用户通知这一点。例如，访问设备100可以生成指示一个或多个可用计算设备处于访问设备100的射程内的人工语音。在框1406，访问设备100与一个或多个检测到的计算设备建立通信。例如，访问设备100可以与计算设备建立安全通信，如通过无线通信协议。此外，在一些实现中，认证和检测以及建立通信的次序可以反转，例如，当处于可用计算设备的通信射程内时，访问设备100可以检测并建立与该可用计算设备的通信，并且用户随后可以提供认证信息。在一些实现中，访问设备100可被配置成只与处于该用户紧密邻近度内的计算设备建立通信， 使得与该计算设备相关联的显示器可由用户看到。然而，在其他实现中，访问设备可以与附近计算设备建立通信，并随后向用户通知与该计算设备相关联的显示器的位置。在框1408，访问设备100向与其建立通信的计算设备提供用户信息。例如，访问设备100可以将用户信息无线地传递到计算设备，如要在诸如因特网等网络上访问的用户数据和服务的位置。该用户信息还可包括用于显示用户数据和服务的各种用户首选项和设置，如首选界面配置、颜色首选、背景首选，等等。另外，在一些实现中，访问设备100可以向计算设备提供一个或多个模块、插件、附件等，如用于确保计算设备能够与访问设备100进行交互并安全地访问和显示用户的数据和服务。在框1410，访问设备100与计算设备所呈现的用户数据和服务进行交互。例如，计算设备可以显示呈现用户的数据和服务的用户界面。访问设备100随后可以基于检测到的用户动作来发送附加指令以与用户界面进行交互。此外，如上所述，访问设备100可以一次与超过一个计算设备进行通信以与多个相关或不相关计算设备所显示的多个相关或不相关界面进行交互。上述用于访问信息的过程可以在多个不同的环境和情形中实现。例如，访问设备可以使用用于访问其上数据的类似访问技术来访问其他设备1316中的一个或多个。此外， 虽然出于解释的目的在本文描述了若干示例，但本发明不限于这些具体示例，并且可扩展至其他设备、环境、应用程序和设置。与信息进行交互图15是根据本文的一些实现的用于与用户信息进行交互的示例过程1500的流程图。在该流程图中，每一个框表示可以用硬件、软件、或其组合实现的一个或多个操作。在软件的上下文中，各个框表示在由一个或多个处理器执行时使得这些处理器执行既定操作的计算机可执行指令。描述各框的次序并不旨在被解释为限制，并且任何数量的所述操作可以按任何次序和/或并行地组合以实现该过程。出于讨论目的，参考图I的访问设备100 描述过程1500，但其他设备、系统、框架、体系结构和环境可以实现该过程。在框1502，访问设备100记录来自用户的输入。例如，访问设备可以检测用户移动了或旋转了访问设备100，握紧了访问设备100超过预定阈值以指示抓住，移动了操纵杆机构，等等。
16
在框1504，访问设备可以基于检测到的输入来向计算设备发送指令。例如，如上所述，该指令可以指示计算设备在所显示的用户界面中移动指针604，旋转该用户界面，执行抓住、拖动、释放等。在框1506，如果在用户界面中发生了保证反馈的事件，则计算设备可以向访问设备100发送反馈。例如，如上所述，如果指针604接触到虚拟对象602、碰到界面特征、或在其他这样的事件期间，则提供反馈。在框1508，如果计算设备向访问设备100提供了反馈信息，则取决于该反馈事件的特定性质，访问设备100可以生成合适的反馈。例如，该反馈可包括触觉反馈、声音或光中的任何一个。该过程随后返回到框1502以检测来自用户的另外的输入。计算系统环境图16示出了根据本文的一些实现的合适的计算系统环境1600的示例配置。计算系统环境1600可以对应于图13的用户计算设备的一些实现，但用户计算设备1304不限于该示例配置。此外，计算系统环境1600可以对应于其他设备1316的一些实现。计算系统环境1600可包括至少一个处理器1602、存储介质1604、通信接口 1606、至少一个显示设备 1608、其他设备1610、以及输出设备1612，它们全部能够通过系统总线1614或其他合适的连接进行通信。处理器1602可以是单个处理单元或多个处理单元，它们都可包括单个或多个计算单元或多个核。处理器1602可被实现为一个或多个微处理器、微型计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或基于操作指令来操纵信号的任何设备。处理器1602可被配置成取回并执行存储在存储介质1604中的计算机可读指令，并且具有其他能力。存储介质1604是用于存储由处理器1602执行以执行上述各种功能的指令的计算机可读存储介质的示例。例如，存储介质1604 —般可以包括存储器和存储器设备，如易失性存储器和非易失性存储器两者(例如RAM、R0M等)。此外，存储介质1604还可包括一个或多个大容量存储设备，如硬盘驱动器、固态驱动器；可移动介质，包括外置和可移动驱动器、存储器卡、闪存、软盘、光盘(例如，⑶、DVD);存储阵列；存储区域网；网络附连存储、等等，或其任何组合。在本文中，存储介质1604可被统称为存储器或计算机可读存储介质。存储介质1604能够存储计算机可读、处理器可执行指令，作为可在处理器1602上执行来作为被配置成实现本文的实现中所描述的操作和功能的特定机器的计算机程序代码。存储介质1604可包括可以在处理器1602上执行以实现与本文描述的访问设备 100的交互的浏览器1312或其他模块。在一些实现中，浏览器1312可包括通信模块1614 和安全模块1616。例如,通信模块1614和安全模块1616可以是浏览器1312的插件、附件、 或集成部分的一部分，它们用于使访问设备100能够与浏览器1312进行通信并通过浏览器 1312访问用户的信息。在一些实现中，通信模块1614是访问设备100能够访问用户计算设备1304上的浏览器1312并与其进行通信，以控制浏览器的功能并用于显示用户界面且与其进行交互。此外，安全模块1616确保访问设备100、用户计算设备、以及包含用户信息的云计算环境之间的通信的安全。例如，安全模块1616可以在访问设备100和用户信息之间建立虚拟专用网或其他安全通信链路。安全模块1616还可以将用户的数据与计算系统 1600的其他模块进行隔离以保护用户的数据。在一些实现中，在访问设备100建立与客户机计算设备1304的通信时，安全模块1616的一些或全部可以从访问设备100接收。此外， 存储介质1604可包括其他模块1618，如操作系统、设备驱动程序等，以及其他数据1620，如其他模块1618所使用的数据。另外，在其他实现中，除浏览器1312之外，可以在计算系统 1600上提供应用程序或其他软件来与访问设备100进行通信并用于在用户界面中呈现用户数据。计算系统环境1600还可包括用于诸如经由网络、直接连接、射频通信、红外通信等来与并可访问设备100在内的其他设备交换数据的一个或多个通信接口 1606。通信接口 1606可便于使用各种各样的网络和协议类型进行通信，包括有线网络(例如，LAN、电缆等) 和无线网络(例如，WLAN、蜂窝、卫星等)、因特网等等。另外，在一些实现中，通信接口 1606 可包括接纳被配置成与访问设备100无线地通信的通信设备的通用串行总线(USB)端口。显示设备1608可以是任何已知显示设备，如IXD或CRT监视器、电视机、投影仪、 触摸屏、或者能够显示2D或3D图像的其他显示器或屏幕。除显示设备1608之外，输出设备1610可包括各种类型的输出设备，如扬声器、打印机等。另外，除访问设备100之外，输入设备1612可包括各种输入设备，如鼠标、键盘、遥控器、照相机、话筒、操纵杆，等等。此处所描述的示例环境、系统和计算设备只是适用于某些实现的示例，而非旨在对可以实现此处所描述的过程、组件和特征的环境、体系结构和框架的使用范围或功能提出任何限制。因此，本文的实现可用于众多环境或体系结构，并且可以在通用或专用计算系统或具有处理能力的其他设备中实现。一般而言，参考附图描述的任何功能都可使用软件、 硬件(例如，固定逻辑电路)或这些实现的组合来实现。此处所使用的术语“模块”、“机制”、 或“组件”一般表示可被配置成实现规定功能的软件、硬件或软件和硬件的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“模块”、“机制”、或“组件”可表示当在一个或多个处理设备(例如， CPU或处理器)上执行时执行指定任务或操作的程序代码(和/或声明型指令)。程序代码可被储存在一个或多个计算机可读存储器设备或其他计算机可读存储设备中。因此，此处所描述的过程、组件和模块可由计算机程序产品来实现。尽管在图4中被示为存储在访问设备100的存储器404中，但控制模块428、安全模块430和/或通信模块432或其各部分可以使用可由访问设备100访问的任何形式的计算机可读介质来实现。计算机可读介质可以包括例如计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质被配置成将数据存储在非瞬态有形介质上，而通信介质则不然。如上所述，“计算机存储介质”包括以存储如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。 计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EEPR0M、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可用于存储信息以供计算设备访问的任何其他介质。相反，通信介质通常用诸如载波或其他传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。此外，本发明提供了如在附图中描述和示出的各种示例实现。然而，本发明不限于此处所描述并示出的实现，而可扩展到其他实现，如本领域技术人员已知或将变得已知的。 说明书中对“一个实现”、“该实现”、“这些实现”或“一些实现”的引用意味着所述特定特征、 结构或特性被包括在至少一个实现中，并且这些短语在说明书各处的出现不一定都指代同
18一实现。结论本文的实现提供了用于访问以3D方式呈现的信息并与其进行交互的访问设备 100，这些交互包括指点操作、直观抓取交互、以及有形反馈。例如，访问设备100可以担当能够使用六DOF来与用户界面进行交互以使用户能够在诸如可在云计算环境中获得的不同的信息资源集合之内、之间以及周围进行导航的输入/输出设备。因此，访问设备可以担当用于访问云数据的用户物理密钥，并可包括用于使用户能够安全地访问他们的个人云数据和服务的认证组件。访问设备100可以使用户能够通过最近的可用显示器链接到他们的云信息和服务。尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但所附权利要求书中定义的主题不限于上述具体特征或动作。相反，上文所描述的具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式来公开的。本发明旨在覆盖所公开的实现的任一和所有改编或变型， 并且所附权利要求书不应被解释为限于说明书中所公开的具体实现。相反，本文的范围完全由所附权利要求书以及这些权利要求所授权的等效技术方案的完整范围来确定。
权利要求
1.一种访问设备(100),包括耦合到存储介质(404)的处理器(402)；用于传感所述访问设备在六个自由度上的移动的一个或多个传感器(410、412、414、 434)；在所述处理器上执行以对用户使用所述访问设备的授权进行验证的安全模块(430)；以及在所述处理器上执行的通信模块(432)，用于建立与计算设备(1304、1316)的通信。
2.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括结合到所述访问设备的外壳以传感把持所述访问设备的用户的抓握的应变传感器，其中在所述应变传感器指示所述用户的抓握超过预定阈值时，所述访问设备被配置成向所述计算设备发送指令以与显示在所述计算设备上的用户界面中显示的信息进行交互。
3.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括在所述处理器上执行的控制模块，所述控制模块用于基于来自所述一个或多个传感器的输入来确定所述访问设备在所述六个自由度中的一个或多个自由度上的移动，所述控制模块被配置成基于所确定的移动来向所述计算设备发送指令以与显示在所述计算设备上的用户界面中显示的信息进行交互。
4.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，所述一个或多个传感器包括用于传感所述访问设备在所述六个自由度上的移动的陀螺仪、加速计、以及磁场传感器。
5.如权利要求4所述的访问设备，其特征在于，还包括安装在其上的用于与所述计算设备上的用户界面中显示的信息进行交互的操纵杆机构。
6.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括安装在所述访问设备上的用于传感用户的生物测定特征来用于验证所述用户的授权的生物测定传感器。
7.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括用于基于与所述计算设备上的用户界面中显示的信息的交互来向把持所述访问设备的用户提供反馈的至少一个反馈组件，其中所述反馈包括以下各项中的至少一个所述访问设备提供触觉反馈；所述访问设备提供声音；或激活所述访问设备上的灯。
8.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，在建立与所述计算设备的通信之后，所述访问设备被配置成向所述计算设备无线地提供信息以使所述计算设备能够通过网络访问远程位置处的用户数据。
9.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，还包括用于确保通过网络与使用所述访问设备通过所述计算设备访问的位于远处的用户信息的安全通信的安全模块，其中所述位于远处的信息包括由所述计算设备在三维用户界面中呈现的一个或多个云服务。
10.如权利要求I所述的访问设备，其特征在于，所述访问设备被配置成与多个计算设备同时通信以与由该多个计算设备显示在多个显示器上的多个用户界面进行交互。
11.一种方法，包括由访问设备(100)向计算设备(1304、1316)发送用户数据(426)以使所述计算设备能够通过网络(1306)访问用户信息(1308)；由所述访问设备确定(1502)所述访问设备在六个可检测自由度中的一个或多个自由度上的移动；以及作为确定所述移动的结果，由所述访问设备向所述计算设备提供(1504) —个或多个指令以显示所述用户数据的用户界面出00、1000、1100、1200)进行交互。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述用户界面是包括多个虚拟对象且还包括由所述访问设备控制的指针的三维用户界面；所述访问设备的移动包括所述访问设备在至少两个自由度上的旋转，从而造成所述用户界面的观看点在至少两个对应的自由度上的旋转；所述访问设备的旋转发生在抓握动作之后，其中所述指针移动到与特定虚拟对象重合的位置并且该特定虚拟对象是通过握紧所述访问设备来选择的；所述访问设备响应于以下各项中的至少一个来提供触觉输出所述指针被定位成与特定虚拟对象重合；或通过握紧所述访问设备选择了所述特定虚拟对象；以及所述用户界面的观看点的旋转绕所选虚拟对象发生。
13.—种方法,包括访问设备(100)检测(1502)所述访问设备的移动，所述访问设备被配置成检测六个自由度上的移动；所述访问设备向计算设备(1304、1316)发送(1504)与检测到的移动相对应的信息以与所述计算设备所显示的用户界面出00、1000、1100、1200)进行交互，其中所述激活造成所述界面中的指针(604)接触该界面中显示的虚拟对象^02a)；检测(1502)用户对所述访问设备的抓握超过预定抓握阈值；以及所述访问设备向所述计算设备发送(1504)指示所述用户界面中的虚拟对象已被抓住的信息。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括在发送指示所述用户界面中的虚拟对象已被抓住的信息之后，检测所述访问设备的附加移动；检测所述抓握继续超过所述预定阈值，所述抓握由结合到所述访问设备的外壳的应变传感器来确定；以及向所述计算设备发送所述附加移动的指示，从而造成所述对象在所述用户界面中的移动，所述对象在所述用户界面中的移动对应于检测到的附加移动。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括在发送指示所述用户界面中的虚拟对象已被抓住的信息之后，检测所述访问设备的旋转；以及向所述计算设备发送所述访问设备的旋转的指示，从而造成所述用户界面的观看点相对于所述虚拟对象的对应旋转。
全文摘要
本发明涉及访问信息并与其进行交互。在一些实现中，访问设备可以传感在六个自由度上的移动，以与用户界面中的信息进行交互。在一些实现中，可包括安全特征以用于对用户使用该访问设备的授权进行验证。另外，在一些实现中，访问设备可以建立与可用计算设备的通信来访问信息并与其进行交互，该信息包括远程存储的信息、云数据、云服务等。
文档编号G06F3/048GK102609186SQ20111046279
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月9日 优先权日2010年12月10日
发明者R·哈珀, 张春晖, 朱向未, 王敏, 袁通, 赵春水 申请人:微软公司
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