用于使用触摸及手势绘制化学结构的系统、方法及设备

摘要

本发明提供允许用户使用在例如触摸垫或触摸屏等输入界面上执行的一或多个手势绘制及编辑化学结构的系统、方法及设备。举例来说，所述用户可通过执行按压及轻敲手势将原子标签指派给化学结构表示，通过执行轻敲手势改变所述化学结构表示中的化学键特性，及/或通过执行拖动手势延长所述化学结构表示中的分子链。所述用户还可通过执行一或多个旋转手势在图形显示器中旋转所述化学结构表示。

说明书

技术领域

在各种实施例中，本发明涉及用于绘制化学结构的系统、方法及设备。更具体来说， 本文描述用于使用基于触摸及手势的绘制工具产生及编辑化学结构的表示的示范性系 统、方法及设备。

背景技术

化学结构呈现软件被研究及教育机构广泛用于描绘所关注的化学结构及化学反应。 不同于化学式或化学名，结构式提供分子结构的图形表示。图形化学结构表示能够以化 学式无法做到的方式指示原子排布。

用于在计算机上绘制及编辑化学结构的当前方法利用鼠标驱动或触摸垫命令，所述 命令包含指向及点击图形用户界面中的所显示菜单项目。用于平板计算机及其它便携式 计算装置(例如，便携式电话)的现有化学结构呈现‘应用程序(app)’利用相同的菜单驱 动范例。一般来说，这些方式需要许多手动操作且不直观。

需要用于在电子装置的触摸屏或触摸垫上绘制及编辑化学结构的更高效且直观的 用户界面。特定需要在触摸屏或触摸垫上从用户的手指接收直观手势输入且利用所述输 入来产生及编辑化学结构表示的电子系统及装置。

发明内容

本文中描述允许用户在输入界面(例如触摸垫或触摸屏)上使用一或多个根手指更直 观地绘制及编辑化学结构的系统、方法及设备的各种实施例。在各种实施例中，所述系 统、方法及设备利用或包含平板计算机、移动电话装置或能够从用户的手指接收输入的 任何其它计算机装置或系统。所述系统、方法及设备在产生及编辑结构式的各种各样的 行业中有应用，例如试剂行业、出版行业及/或网页搜索行业。通过并入直观、易于执行 的手势，本文中描述的所述系统、方法及设备提供用于绘制及编辑化学结构的高效且准 确的工具。

一般来说，在一个方面中，本发明的实施例的特征为一种用于产生化学结构的图形 表示的设备。用户可利用所述设备来通过执行按压及轻敲手势将原子标签指派给化学结 构表示。所述设备包含：触摸垫或触摸屏，其经配置以从用户接收输入；(b)存储器，其 用于存储定义指令集的代码；及(c)处理器，其用于执行所述指令集。所述代码包含化学 结构绘制模块，其经配置以：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在 触摸垫或触摸屏上在对应于化学结构表示中的所选择原子位置的位置处递送的用户按 压手势的第一信号；(iii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上递送的用户轻敲手势的第二信 号；(iv)在接收所述第二信号之后，即刻在所述图形显示器上提供包含多个原子标签的 上下文菜单；(v)接收对应于对原子标签中的一者的用户选择的第三信号；及(vi)在图形 显示器中，更新化学结构表示以在化学结构表示中的所选择原子位置处包含所选择原子 标签。

在某些实施例中，所述设备包含触摸屏且所述触摸屏包含图形显示器。在优选实施 例中，所述上下文菜单主动地排除在包含在所述化学结构表示中的所选择原子位置处的 情况下将导致在化学上不可能的结构的原子标签。在触摸垫或触摸屏上递送的用户轻敲 手势的位置优选接近触摸垫或触摸屏上对应于化学结构表示中的所选择原子位置的位 置。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种制品，其具有在其上体现的用于产生 化学结构的图形表示的计算机可读程序部分。用户可通过执行按压及轻敲手势将原子标 签指派给化学结构表示。所述制品包含计算机可读指令，其用于：(i)在图形显示器上提 供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对应于化学结构表示中的所选 择原子位置的位置处递送的用户按压手势的第一信号；(iii)接收对应于在触摸垫或触摸 屏上递送的用户轻敲手势的第二信号；(iv)在接收所述第二信号之后，即刻在所述图形 显示器上提供包含多个原子标签的上下文菜单；(v)接收对应于对原子标签中的一者的用 户选择的第三信号；及(vi)在图形显示器中，更新化学结构表示以在化学结构表示中的 所选择原子位置处包含所选择原子标签。对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明 的此方面。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种产生化学结构的图形表示的计算机实 施方法。用户可使用所述方法通过执行按压及轻敲手势将原子标签指派给化学结构表 示。所述计算机实施方法包含以下步骤：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii) 接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对应于化学结构表示中的所选择原子位置的位置处 递送的用户按压手势的第一信号；(iii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上递送的用户轻敲 手势的第二信号；(iv)在接收所述第二信号之后，即刻在所述图形显示器上提供包含多 个原子标签的上下文菜单；(v)接收对应于对原子标签中的一者的用户选择的第三信号； 及(vi)在图形显示器中，更新化学结构表示以在化学结构表示中的所选择原子位置处包 含所选择原子标签。对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方面。

在另一方面中，本发明涉及一种用于产生化学结构的图形表示的设备。用户可利用 所述设备通过执行轻敲手势改变化学结构表示内的化学键特性。所述设备包含：(a)触摸 垫或触摸屏，其经配置以从用户接收输入；(b)存储器，其用于存储定义指令集的代码； 及(c)处理器，其用于执行所述指令集。所述代码包含化学结构绘制模块，其经配置以： (i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对应于化 学结构表示中的所选择化学键位置的位置处递送的第一用户轻敲手势的第一信号；及 (iii)在接收所述第一信号之后，即刻更新化学结构表示的所选择化学键位置处的化学键 的表示。对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方面。

在某些实施例中，所述化学结构绘制模块经配置以在接收到对应于重复的用户轻敲 手势的信号之后即刻切换通过所选择化学键位置处的键级表示的上下文选择。在一个实 施例中，键级表示的上下文选择主动排除在包含在所述化学结构表示中的所选择化学键 位置处的情况下将导致在化学上不可能的结构的键级。所述化学结构绘制模块优选地进 一步经配置以在接收到对应于在触摸垫或触摸屏上在对应于化学结构表示中的所选择 化学键位置的位置处递送的第二用户轻敲手势的第二信号之后，即刻更新所选择化学键 位置处的立体化学的表示。在一些实施例中，所述化学结构绘制模块经配置以在接收到 对应于重复的用户轻敲手势的信号之后即刻切换通过所选择化学键位置处的立体化学 表示的上下文选择。所述化学结构绘制模块优选经配置以区分第一用户轻敲手势与第二 用户轻敲手势，其中一个手势由一根手指提供，且另一手势由两根或两根以上手指提供。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种制品，其具有在其上体现的用于产生 化学结构的图形表示的计算机可读程序部分。用户可利用所制品通过执行轻敲手势改变 所述化学结构表示内的化学键特性。所述制品包含计算机可读指令，其用于：(i)在图形 显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对应于化学结构表 示中的所选择化学键位置的位置处递送的第一用户轻敲手势的第一信号；及(iii)在接收 所述第一信号之后，即刻更新所述化学结构表示的所选择化学键位置处的化学键的表 示。对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方面。

在另一方面中，本发明涉及一种产生化学结构的图形表示的计算机实施方法。用户 可利用所述方法通过执行轻敲手势改变化学结构表示内的化学键特性。所述计算机实施 方法包含以下步骤：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或 触摸屏上在对应于化学结构表示中的所选择化学键位置的位置处递送的第一用户轻敲 手势的第一信号；及(iii)在接收所述第一信号之后，即刻更新所述化学结构表示的所选 择化学键位置处的化学键的表示。对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方 面。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种用于产生化学结构的图形表示的设 备。用户可利用所述设备通过执行拖动手势延长化学结构表示的分子链。所述设备包含： (a)触摸垫或触摸屏，其经配置以从用户接收输入；(b)存储器，其用于存储定义指令集的 代码；及(c)处理器，其用于执行所述指令集。所述代码包含化学结构绘制模块，其经配 置以：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对 应于化学结构表示中的所选择原子位置的位置处递送的用户拖动手势的信号，其中所述 用户拖动手势包括拖动长度；及(iii)在接收所述信号之后，即刻通过从所选择原子位置 处延长分子链来更新所述化学结构表示，其中所述经延长分子链的长度对应于所述拖动 长度。对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方面。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种制品，其具有在其上体现的用于产生 化学结构的图形表示的计算机可读程序部分。用户可利用所述制品通过执行拖动手势延 长化学结构表示的分子链。所述制品包含计算机可读指令，其用于(i)在图形显示器上提 供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对应于化学结构表示中的所选 择原子位置的位置处递送的用户拖动手势的信号，其中所述用户拖动手势包含拖动长 度；及(iii)在接收所述信号之后，即刻通过从所选择原子位置处延长分子链来更新所述 化学结构表示，其中所述经延长分子链的长度对应于所述拖动长度。对以上实施例的元 素的描述也可施加到本发明的此方面。

在另一方面中，本发明涉及一种产生化学结构的图形表示的计算机实施方法。用户 可利用所述方法通过执行拖动手势延长化学结构表示的分子链。所述计算机实施方法包 含以下步骤：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏 上在对应于化学结构表示中的所选择原子位置的位置处递送的用户拖动手势的信号，其 中所述用户拖动手势包含拖动长度；及(iii)在接收所述信号之后，即刻通过从所选择原 子位置处延长分子链来更新所述化学结构表示，其中所述经延长分子链的长度对应于所 述拖动长度。对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方面。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种用于产生化学结构的图形表示的设 备。用户可利用所述设备通过执行旋转手势旋转化学结构表示。所述设备包含：(a)触摸 垫或触摸屏，其经配置以从用户接收输入；(b)存储器，其用于存储定义指令集的代码； 及(c)处理器，其用于执行所述指令集。所述代码包含化学结构绘制模块，其经配置以(i) 在图形显示器上提供化学结构的表示，及(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对应于化 学结构表示的位置处或附近递送的第一、第二及第三用户旋转手势中的至少一者的信 号。所述第一用户旋转手势包含当用户以第一只手的第一根手指及第二只手的第二根手 指接触触摸垫或触摸屏且围绕所述触摸垫或触摸屏上所述第一根手指与所述第二根手 指之间的点在共同旋转方向上平移所述第一根手指及所述第二根手指时的双手旋转。所 述第二用户旋转手势包含当用户以第一根手指在对应于化学结构表示中的原子位置的 位置处接触触摸垫或触摸屏，以第二根手指接触触摸垫或触摸屏且在触摸垫或触摸屏上 围绕对应于化学结构表示中的所选择原子位置的位置以圆弧平移第二根手指时的锚定 旋转。第三用户旋转手势包含当用户在对应于化学结构的位置处以两根手指接触触摸垫 或触摸屏并沿着触摸垫或触摸屏以圆弧拖动所述两根手指时的双手指旋转。所述化学结 构绘制模块还经配置以(iii)在接收所述信号之后，即刻更新化学结构表示的旋转位置。 对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方面。

在某些实施例中，所述化学结构绘制模块经配置以响应于第一用户旋转手势通过围 绕对应于触摸垫或触摸屏上第一根手指与第二根手指之间的所述点的点旋转化学结构 来更新化学结构表示的旋转位置。在一个实施例中，所述化学结构绘制模块经配置以响 应于第二用户旋转手势通过围绕所选择的原子位置旋转化学结构来更新化学结构表示 的旋转位置。在一些实施例中，所述化学结构绘制模块经配置以响应于第三用户旋转手 势通过围绕化学结构的实质上中心点旋转化学结构来更新化学结构表示的旋转位置。

在另一方面中，本发明的实施例涉及一种制品，其具有在其上体现的用于产生化学 结构的图形表示的计算机可读程序部分。用户可利用所述制品通过执行旋转手势旋转化 学结构表示。所述制品包含计算机可读指令，其用于(i)在图形显示器上提供化学结构的 表示，及(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对应于化学结构表示的位置处或附近递送 的第一、第二及第三用户旋转手势中的至少一者的信号。所述第一用户旋转手势包含当 用户以第一只手的第一根手指及第二只手的第二根手指接触触摸垫或触摸屏且围绕所 述触摸垫或触摸屏上所述第一根手指与所述第二根手指之间的点在共同旋转方向上平 移所述第一根手指及所述第二根手指时的双手旋转。所述第二用户旋转手势包含当用户 以第一根手指在对应于化学结构表示中的原子位置的位置处接触触摸垫或触摸屏，以第 二根手指接触触摸垫或触摸屏且在触摸垫或触摸屏上围绕对应于化学结构表示中的所 选择原子位置的位置以圆弧平移第二根手指时的锚定旋转。所述第三用户旋转手势包含 当用户在对应于化学结构的位置处以两根手指接触触摸垫或触摸屏并沿着触摸垫或触 摸屏以圆弧拖动所述两根手指时的双手指旋转。所述制品还包含计算机可读指令，其用 于(iii)在接收所述信号之后，即刻更新化学结构表示的旋转位置。对以上实施例的元素 的描述也可施加到本发明的此方面。

在另一方面中，本发明涉及一种产生化学结构的图形表示的计算机实施方法。用户 可利用所述方法通过执行旋转手势旋转化学结构表示。所述计算机实施方法包含以下步 骤：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示，及(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对 应于化学结构表示的位置处或附近递送的第一、第二及第三用户旋转手势中的至少一者 的信号。所述第一用户旋转手势包含当用户以第一只手的第一根手指及第二只手的第二 根手指接触触摸垫或触摸屏且围绕所述触摸垫或触摸屏上所述第一根手指与所述第二 根手指之间的点在共同旋转方向上平移所述第一根手指及所述第二根手指时的双手旋 转。所述第二用户旋转手势包含当用户以第一根手指在对应于化学结构表示中的原子位 置的位置处接触触摸垫或触摸屏，以第二根手指接触触摸垫或触摸屏且在触摸垫或触摸 屏上围绕对应于化学结构表示中的所选择原子位置的位置以圆弧平移第二根手指时的 锚定旋转。所述第三用户旋转手势包含当用户在对应于化学结构的位置处以两根手指接 触触摸垫或触摸屏并沿着触摸垫或触摸屏以圆弧拖动所述两根手指时的双手指旋转。所 述方法还包含以下步骤(iii)在接收所述信号之后，即刻更新化学结构表示的旋转位置。 对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方面。

在另一方面中，本发明的实施例涉及一种产生化学结构的图形表示的计算机实施方 法。用户可利用所述方法通过执行捏拉缩放手势编辑化学结构表示。所述计算机实施方 法包含以下步骤：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触 摸屏上在对应于化学结构表示的位置处递送的用户多手指手势的第一信号；及(iii)在接 收所述第一信号之后，即刻(A)在图形显示器上提供化学结构表示的工作视图，其中所 述工作视图经缩放使得化学结构表示内的个别原子及/或键可独立地由用户的指尖接近， 及(B)在图形显示器的角落中提供化学结构表示的全视图。对以上实施例的元素的描述也 可施加到本发明的此方面。

在某些实施例中，所述方法包含以下步骤：(iv)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在 工作视图中对应于化学结构表示中的原子或键的位置处递送的用户轻敲手势的第二信 号；及(v)在接收所述第二信号之后，在所述位置处根据来自图形显示器上的菜单的选择 更新化学结构表示，其中所述菜单包含化学结构元素的表示。在一些实施例中，工作视 图中的化学结构表示至少部分透明。多手指手势可包含捏拉缩放手势。在一个实施例中， 工作视图是活动的且全视图是不活动的。指示当前可在工作视图中观察的化学结构表示 的边界的概图叠加在全视图上。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种产生化学结构的图形表示的计算机实 施方法。用户可利用所述方法通过执行捏拉手势将两个化学结构表示接合在一起。所述 计算机实施方法包含以下步骤：(i)在图形显示器上提供第一化学结构的表示及第二化学 结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上递送的用户捏拉手势的信号；及(iii)在 接收所述信号之后，即刻在所述第一及第二结构元素处或附近将第一化学结构的表示及 第二化学结构的表示接合在一起，以产生第三化学结构的表示。所述捏拉手势起源于第 一位置及第二位置。所述第一位置对应于第一化学结构的表示上的第一结构元素，且所 述第二位置对应于第二化学结构的表示上第二结构元素。对以上实施例的元素的描述也 可施加到本发明的此方面。

在某些实施例中，所述第一及第二结构元素包含原子及/或键。在一个实施例中，所 述方法包含根据一组化学结构规则接合第一化学结构的表示及所述第二化学结构的表 示。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种产生化学结构的图形表示的计算机实 施方法。用户可利用所述方法通过执行投掷手势将两个化学结构表示接合在一起。所述 计算机实施方法包含以下步骤：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)在所述图形 显示器上提供菜单，其中所述菜单包含化学结构元素的表示；(iii)接收对应于在触摸垫 或触摸屏上在对应于化学结构表示上的目标的第一位置处递送的用户轻敲手势的第一 信号；(iv)接收对应于在触摸垫或触摸屏上递送的用户投掷手势的第二信号，其中所述 投掷手势起源于对应于菜单中的化学结构元素的表示的第二位置且在朝向第一位置的 方向上继续前进；及(v)在接收所述第一及第二信号之后，即刻接合化学结构元素的表示 与目标处的化学结构表示以产生新的化学结构的表示。对以上实施例的元素的描述也可 施加到本发明的此方面。

在某些实施例中，所述方法包含根据一组化学结构规则接合化学结构元素的表示与 化学结构表示。在各种实施例中，接合步骤包含响应于投掷手势在图形显示器上将化学 结构元素的表示从第二位置推动到第一位置。所述轻敲手势包含轻敲及保持手势。

在另一方面中，本发明涉及一种产生化学结构的图形表示的计算机实施方法。用户 可利用所述方法通过执行轻弹手势旋转化学结构表示。所述计算机实施方法包含以下步 骤：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在触摸垫或触摸屏上在对应 于化学结构表示的第一位置处递送的用户轻敲手势的第一信号；(iii)接收对应于在触摸 垫或触摸屏上递送的用户轻弹手势的第二信号，其中所述轻弹手势起源于第二位置且在 轻弹方向上继续前进，其中所述轻弹方向实质上正交于第一位置与第二位置之间的线； 及(iv)在接收所述第一及第二信号之后，即刻围绕旋转轴在轻弹方向上旋转化学结构表 示，其中所述旋转轴垂直于图形显示器且穿过第一位置。对以上实施例的元素的描述也 可施加到本发明的此方面。

在某些实施例中，化学结构表示的旋转速度对应于轻弹手势的速度。在一个实施例 中，旋转步骤包含在轻弹手势后减小化学结构表示的旋转速度。

在另一方面中，本发明的实施例的特征为一种产生化学结构的图形表示的计算机实 施方法。用户可利用所述方法通过执行拖动手势产生化学结构表示的电子文档。所述计 算机实施方法包含以下步骤：(i)在图形显示器上提供化学结构的表示；(ii)接收对应于在 触摸垫或触摸屏上在对应于围绕化学结构表示的空白空间的位置处递送的用户拖动手 势的第一信号；(iii)在接收所述第一信号之后，即刻(A)在对应于拖动手势的方向上平移 化学结构的表示，及(B)在图形显示器上提供释放拖动手势将产生化学结构表示的新电子 文档的指示；(iv)接收对应于在触摸垫或触摸屏上递送的拖动手势的释放的第二信号； 及(v)在接收第二信号之后，即刻产生新电子文档。在某些实施例中，新电子文档包含化 学结构的表示。对以上实施例的元素的描述也可施加到本发明的此方面。

参考本发明的给定方面描述的实施例的元素可用于本发明的另一方面的各种实施 例中。举例来说，预期基于一个独立权利要求的从属权利要求的特征可用于其它独立权 利要求中的任一者的设备、物品、系统及/或方法中。

附图说明

通过参考附图进行的以下描述将更明白且可更好地理解本发明的以上及其它目标、 方面、特征及优点，其中：

图1为根据本发明的说明性实施例的描绘化学结构表示及用于激活化学结构编辑的 捏拉缩放手势的示意截屏；

图2为根据本发明的说明性实施例的描绘化学结构表示的工作视图及全视图的示意 截屏；

图3为根据本发明的说明性实施例的描绘用于在图形显示器中平移化学结构表示的 多触摸拖动手势的示意截屏；

图4为根据本发明的说明性实施例的描绘用于延长化学结构表示中的分子链的拖动 手势的示意截屏；

图5为根据本发明的说明性实施例的描绘用于在图形显示器中旋转化学结构表示的 双手旋转手势的示意截屏；

图6为根据本发明的说明性实施例的描绘用于在图形显示器中旋转化学结构表示的 锚定旋转手势的示意截屏；

图7为根据本发明的说明性实施例的描绘用于在图形显示器中旋转化学结构表示的 双手指旋转手势的示意截屏；

图8及9为根据本发明的说明性实施例的描绘用于改变化学结构表示中的原子标签 的按压及轻敲手势的示意截屏；

图10及11为根据本发明的说明性实施例的描绘用于改变化学结构表示中的键级的 键轻敲手势的示意截屏；

图12为根据本发明的说明性实施例的描绘用于改变立体化学键排布的双手指键轻 敲手势的示意截屏；

图13及14为根据本发明的说明性实施例的描绘用于接合两个化学结构表示的捏拉 手势的示意截屏；

图15为根据本发明的说明性实施例的描绘用于接合两个化学结构表示的投掷手势 的示意截屏；

图16为根据本发明的说明性实施例的描绘用于在图形显示器中旋转化学结构表示 的轻弹手势的示意截屏；

图17及18为根据本发明的说明性实施例的描绘用于产生化学结构表示的电子文档 的拖动手势的示意截屏；以及

图19为根据本发明的说明性实施例的用于绘制或编辑化学结构的系统的示意图。

具体实施方式

预期所主张的发明的设备、系统及方法涵盖使用来自本文中描述的实施例的信息发 展的变型及适配。本文中描述的设备、系统及方法的适配及/或修改可由所属领域的一般 技术人员执行。

贯穿本描述，在设备及系统描述为具有、包含或包括特定组件的情况下或在过程及 方法描述为具有、包含或包括特定步骤的情况下，预期此外存在实质上由或由所引述的 组件组成的本发明的设备及系统且存在实质上由或由所引述的处理步骤组成的根据本 发明的过程及方法。

应理解，只要本发明保持可操作，用于执行某些动作的步骤次序或次序是不重要的。 此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。

一般来说，在各种实施例中，本发明涉及用于在计算机上绘制化学结构(例如，骨架 式)的设备、系统及方法，所述计算机具有与人手交互的输入界面。举例来说，所述计算 机可为个人计算机、工作站、桌上型计算机(例如，)或移动电话装置。在某些实 施例中，所述输入界面为触摸屏或触摸垫(例如，鼠标垫)。举例来说，用户可直接与触 摸屏交互以编辑或产生在触摸屏上显示的化学结构表示。替代地，用户可与触摸垫交互 以编辑或产生在单独图形显示器(例如，计算机监视器)上显示的化学结构表示。

在某些实施例中，用户可通过在输入界面上执行多触摸手势来编辑或产生化学结构 表示。多触摸手势可简单到以一根或两根手指接触输入界面以描绘出特定分子结构或键 图案，或复杂到在复杂的移动序列中以两只手的所有手指接触输入界面，这令人回忆起 美国手语。在一个实施例中，手及手指的每个运动(不管是复杂还是不复杂的)传达特定 分子编辑序列或动作，其在科学家的命令下由计算机设备或系统实施。

在各种实施例中，设备或系统的用户通过以一或多个指尖接触输入界面来执行手势 (例如，多触摸手势)。替代地，用户可通过以一或多个其它身体部分(例如，指关节或手) 或以由用户握持或以其它方式固持的装置或物体接触输入界面来执行手势。举例来说， 用户可使用手持尖笔执行手势。贯穿本描述，在手势描述为以用户的手指执行的情况下， 预期所述手势可以用户的指尖、指关节或其它身体部分及/或以由用户操纵的单独装置或 物体来执行。

在某些实施例中，用户通过以指尖接触输入界面并从输入界面弹回或迅速移除指尖 来执行轻敲手势。相比之下，在某些实施例中，用户通过在某一位置处以指尖接触输入 界面并维持指尖与所述位置之间的接触达所要的时间周期来执行轻敲及保持手势。

在各种实施例中，所述设备、系统及方法利用一组规则来确定用户所要求的结构式 在化学上是否有效。在一个实施例中，所述规则用于防止用户产生无效的结构式。举例 来说，如果用户试图将三键添加到化学结构表示且所述三键是不可行的，那么可阻止用 户添加所述三键。类似地，如果用户试图引入在化学上无效的立体化学键排布，那么可 阻止用户引入所述立体化学键排布。类似规则可用于防止用户添加将导致在化学上无效 的结构的结构元素(例如键或原子)到化学结构表示。在一个实施例中，所述规则用于在 用户正试图添加到化学结构表示的基团或结构元素的可行附接的位置处确定一或多个 “扣入”位置。

参考图1，在某些实施例中，用户通过在输入界面100(例如，触摸屏)上执行捏拉缩 放手势来激活化学结构编辑。用户通过在第一位置102处以第一根手指且在第二位置104 处以第二根手指接触输入界面100来执行捏拉缩放手势。第一位置102及第二位置104 大体上对应于图形显示器或触摸屏中的化学结构表示106的位置。当保持与输入界面100 接触时，接着用户沿着输入界面100在第一方向108上拖动第一根手指且在实质上相反 的第二方向110上拖动第二根手指。在一个实施例中，如同用户正试图在图形显示器内 拉开或展开化学结构表示106般沿着输入界面100拖动手指。

参考图2，在接收捏拉缩放手势之后，计算机或电子装置进入化学结构编辑模式， 其中化学结构表示106的工作视图200提供在图形显示器上。工作视图200经缩放使得 化学结构表示106内的个别原子及/或键可由用户的手指独立地接近或选择。在图形显示 器的角落中提供化学结构表示106的全视图202。工作视图200是活动的(即，可被用户 选择、操纵及/或编辑)且全视图202是不活动的。概图或上下文框204叠加在全视图202 上以指示当前可在工作视图200中观察的化学结构表示106的边界。在某些实施例中， 工作视图200中的化学结构表示106是至少部分透明的。

在工作视图200中，用户可通过选择化学结构表示中的原子或键位置来编辑化学结 构表示106。举例来说，可通过在输入界面上在对应于工作视图中的原子或键的位置处 递送轻敲手势来选择所述原子或键位置。接着，用户可在所述原子或键位置处通过从图 形显示器上的菜单208选择化学结构元素206的表示来修改化学结构表示106。举例来 说，用户可通过在对应于化学结构元素206的位置处轻敲输入界面100来选择化学结构 元素206。在一个实施例中，选择化学结构元素206在所述原子或键位置处将化学结构 元素206添加到化学结构表示106。

参考图3，在某些实施例中，用户使用多触摸拖动手势在图形显示器内(例如，在工 作视图中)平移化学结构表示300。用户通过在对应于化学结构表示300的位置处以两根 或两根以上手指302接触输入界面100来执行多触摸拖动手势。接着，在对应于化学结 构表示300的所要平移的方向304上沿着输入界面100拖动两根或两根以上手指302。 举例来说，如果用户希望在图形显示器中将化学结构表示300平移到右侧，那么沿着输 入界面100将手指302拖动到右侧。当化学结构表示300已被平移到所要位置时，从输 入界面100移除手指302。

参考图4，在某些实施例中，用户通过执行拖动手势建立或延长化学结构表示300 中的分子链。为执行所述拖动手势，用户在对应于化学结构表示300中的原子(例如，烷 基中的原子)的位置处以手指302接触输入界面100。接着，沿着输入界面100以对应于 所要分子链长度及方向的长度及方向304拖动手指302。当已实现所要拖动时，从输入 装置100移除手指302。在执行拖动手势期间或之后，在所选择的原子位置处将新的或 经延长的分子链的表示添加到化学结构表示300。

在某些实施例中，用户通过在输入界面100上执行一或多个旋转手势来在图形显示 器(例如，工作视图)内旋转化学结构表示。举例来说，在图5中描绘的实施例中，用户 通过执行双手旋转手势来旋转化学结构表示300。为执行双手旋转手势，用户以第一只 手502的第一根手指500及第二只手506的第二根手指504接触输入界面100。接着， 围绕输入界面100上第一根手指500与第二根手指504之间的枢轴点508在共同旋转方 向上拖动第一根手指500及第二根手指504。替代地，可使用来自同一只手的两根手指 执行双手旋转手势。在接收双手旋转手势之后，围绕在垂直于图形显示器的方向上穿过 枢轴点508的旋转轴在图形显示器中旋转化学结构表示300。一般来说，化学结构表示 300的旋转程度对应于第一及第二根手指500、504围绕枢轴点508平移的距离。

参考图6，在某些实施例中，用户通过执行锚定旋转手势旋转化学结构表示300。 为执行锚定旋转手势，用户通过在对应于化学结构表示300中的原子位置600的位置处 以第一只手604的第一根手指602接触输入界面100来选择原子位置600。接着，用户 以第二只手608的第二根手指606接触输入界面100且围绕第一根手指602沿着输入界 面100以圆弧610拖动或平移第二根手指606。在接收锚定旋转手势之后，围绕在垂直 于图形显示器的方向上穿过所选择原子位置600(即，锚定位置)的旋转轴旋转化学结构 表示300。一般来说，化学结构表示300的旋转程度对应于第二根手指606围绕第一根 手指602平移的距离。

参考图7，在各种实施例中，用户通过执行双手指旋转手势旋转化学结构表示300。 为执行双手指旋转手势，用户在对应于化学结构表示300的位置处以两根(或两根以上) 手指700接触输入装置100，且围绕枢轴点704沿着输入界面100以圆弧702拖动两根 手指700。在典型实施例中，用户以同一只手的食指及中指接触输入界面100且将手指 及手作为刚性体来沿着输入界面100移动而形成圆弧702。以此方式，两根手指700之 间的距离及/或定向可在执行双手指旋转手势期间保持实质上恒定。在接收双手指旋转手 势之后，围绕在垂直于图形显示器的方向上穿过枢轴点704的旋转轴旋转化学结构表示 300。一般来说，化学结构表示300的旋转程度对应于两根手指700沿着圆弧行进的距 离。在某些实施例中，当用户的手指中的一者沿着输入界面100以圆弧移动时，所述系 统、设备及方法辨识出用户正请求化学结构表示300的旋转。相比之下，再次参考图3， 当用户的手指中的一者沿着输入界面100以直线(例如，向右、向左、向上或向下)移动 时，所述系统、设备及方法可辨识出用户正请求化学结构表示300的平移。

在图8及9中描绘的实施例中，用户通过执行按压及轻敲手势改变化学结构表示300 中的原子标签。为执行按压及轻敲手势，用户在对应于化学结构表示300中的原子位置 802的位置处以第一根手指800按压输入界面100。当以第一根手指800按压输入界面 100时，用户以第二根手指804轻敲输入界面100。第一根手指800及第二根手指804 可来自同一只手或来自不同的手。在递送来自第二根手指804的轻敲之后，在图形显示 器上提供具有原子标签808的选择的上下文菜单806。参考图9，现在用户可通过在对 应于所要原子标签808的位置处轻敲或接触输入界面100来选择原子标签808中的一者。 在选择原子标签808之后，在原子位置802处将原子标签808添加到化学结构表示300。 在一个实施例中，为从图形显示器移除上下文菜单806，用户可在对应于上下文菜单806 之外的位置处轻敲或接触输入界面100。

参考图10及11，在一些实施例中，用户通过执行键轻敲手势改变化学结构表示300 中的键级。用户通过在对应于化学结构表示300中的化学键1002的位置中以手指1000 轻敲输入界面100来执行键轻敲手势。随着输入界面100上的每一次连续轻敲，键1002 的级切换(例如，增加一)。举例来说，轻敲单键1002的表示(如图10中展示)可改变双键 1100的表示(如图11中展示)。进一步的轻敲可将所述表示变为三键或变回单键。如上文 提及，所述设备、系统及方法可执行有效性检查以确保显示在图形显示器上的每一类型 的键表示在化学上是有效的。举例来说，可防止用户选择在化学上无效的键级。

参考图12，在各种实施例中，用户通过执行双手指键轻敲手势来改变化学结构表示 300中的立体化学键排布。用户通过在对应于化学结构表示300中的化学键1202的位置 中以两根(或两根以上)手指1200轻敲输入界面100来执行双手指键轻敲手势。举例来说， 以两根手指轻敲单键的表示可将键表示变为楔形键。进一步的轻敲可将楔形键表示变为 散列或弯曲键表示。在一个实施例中，随着每一次连续双指轻敲，键表示切换通过立体 化学表示的上下文选择。如上文提及，所述设备、系统及方法可防止用户选择在化学上 无效的立体化学表示。

参考图13及14，在某些实施例中，用户通过执行捏拉手势将两个化学结构表示接 合在一起。用户通过在对应于第一化学结构表示1302的第一位置1300处以第一根手指 接触输入界面100且在对应于第二化学结构表示1306的第二位置1304处以第二根手指 接触输入界面100来执行捏拉手势。在一个实施例中，用户以一根以上的手指接触第一 位置1300及/或第二位置1304。接着，用户沿着输入界面100将第一及第二根手指捏拉 或拖动在一起。参考图14，在将手指捏拉在一起之后，将第一及第二化学结构表示1302、 1306扣接或接合在一起以形成新的化学结构表示1400。在所描绘的实施例中，用户在 键位置1402处通过在第一及第二化学结构表示1302、1306中的化学键处发起捏拉手势 来将两个化学结构表示1302、1306接合在一起。替代地，用户可在原子位点处发起捏 拉手势以在原子位置处将两个化学结构表示1302、1306接合在一起。如上文提及，可 防止用户接合两个化学结构表示1302、1306以产生在化学上无效的结构表示。

参考图15，在某些实施例中，用户通过执行投掷手势将两个化学结构表示接合在一 起。用户通过在对应于化学结构表示1502上的目标1500的第一位置处以第一根手指轻 敲或按压输入界面100来执行投掷手势。一旦已通过轻敲或按压第一位置选择目标1500， 用户便在对应于菜单1506中的化学结构元素表示1504的第二位置处以第二根手指接触 输入界面100。接着，用户沿着输入界面100在对应于目标1500的方向1508上投掷第 二根手指。在一个实施例中，如同用户正试图跨越图形显示器朝向目标1500投掷或滑 动结构元素表示1504般轻弹手指。一般来说，为执行轻弹，第二根手指不行进从第二 位置到第一位置的整个距离。而是，举例来说，第二根手指可行进整个距离的约一半或 更少。在接收来自第二根手指的轻弹之后，可在目标1500处将结构元素表示1504添加 到化学结构表示1502。如上文提及，所述设备、系统及方法可在结构元素表示1504到 化学结构表示1502的添加在化学上不可行的情况下防止将结构元素表示1504添加到化 学结构表示1502。在一个实施例中，在第二根手指的轻弹之后，结构元素表示1504跨 越图形显示器从菜单1506推动到化学结构表示1502。

在图16中描绘的实施例中，用户通过执行轻弹手势旋转化学结构表示1600。用户 通过在输入界面100上在对应于在化学结构表示1600上或附近的枢轴点1604的第一位 置中轻敲及保持第一根手指1602来执行轻弹手势。接着，用户在对应于推动点1606的 第二位置中以第二根手指接触输入界面100且沿着输入界面100在轻弹方向1608上轻 弹第二根手指。在一个实施例中，轻弹方向1608实质上正交于第一位置与第二位置之 间的线1610。在接收来自第二根手指的轻弹之后，化学结构表示1600围绕在垂直于图 形显示器的方向上穿过枢轴点的旋转轴旋转。一般来说，化学结构表示1600的旋转在 轻弹反向1608上以对应于轻弹速度的初始速度发生。在一个实施例中，在轻弹之后， 化学结构表示1600的旋转速度在某一时间周期(例如，小于约三秒)内从初始速度减速到 零。

参考图17及18，在某些实施例中，用户通过执行拖动手势产生化学结构表示的电 子文档。用户通过在对应于围绕化学结构表示1702的空白空间的位置处以手指1700接 触输入界面100来执行拖动手势。接着，如同用户正试图将化学结构表示1702滑动到 图形显示器的边缘般，用户在拖动方向1704上沿着输入界面100拖动手指1700。拖动 方向1704可为沿着图形显示器的任何方向，例如向左(如所描绘)、向右、向上或向下。 参考图18，在接收拖动手势之后，化学结构表示1702在拖动方向1704上沿着图形显示 器平移，且在图形显示器中提供释放拖动手势将产生新电子文档的指示1800。在所描绘 的实施例中，指示1800为箭头及陈述“释放以产生新文档”的文字消息。替代地，指 示1800可包含任何符号、文字或其组合。接着，用户从输入界面100移除手指1700且 产生新电子文档。所述新电子文档可包含化学结构表示1702、化学结构表示1702的一 部分、不同的化学结构表示(例如，模板表示)或不包含化学结构表示。

在某些实施例中，本文中描述的设备、系统及方法包含用于产生及显示化学结构表 示的一组化学清洗规则。在各种实施例中，所述化学清洗规则执行结构清理，举例来说， 所述结构清理包含正规化键长、执行全局定向、标准化环外角、反复地正规化环系统、 执行环感知(例如，以区分环系统与链系统)、产生链系统及链角及/或产生环系统。环系 统产生可包含：(i)识别任意种子原子；(ii)使用(例如)180–(360/R)大体上计算原子的角 需求，其中R为半径；及(iii)使用角需求将相邻原子放置在环系统中。在一个实施例中， 应用桥接及融合系统的特殊情况角度。这些结构清理方法可用于从SMILES、InChi、化 学名称(chemical names)等等产生图式。在各种实施例中，用于执行结构清理的交互方法 以用户绘制的结构开始。接着，用户可多次应用交互方法以实现逐步精炼。

在各种实施例中，用户完全控制将用于化学结构表示的字体选择、字体大小及/或字 形。字体可利用或包含来自行业标准期刊及组织的模板。这些模板可包含特定字形、字 体大小、键长及/或键宽。在一个实施例中，字体处置的重要方面为键截断。举例来说， 接合文字的键可经特定处理，字体可转换成位图且经分析，且可使用位图的径向搜索根 据与字体相距的标准距离来截断键。

在某些实施例中，键绘制为6元多变形。可使用键截断算法根据字体斜接楔。

图19描绘根据本发明的说明性实施例的用于绘制或编辑化学结构的系统1900。系 统1900包含客户端节点1902、服务器节点1904、数据库1906且为实现它们之间的通 信而包含网络1908。如所说明，服务器节点1904可包含绘制模块1910。

举例来说，网络1908可为局域网(LAN)(例如公司内网或实验室内网)、城域网(MAN) 或广域网(WAN)(例如，因特网)。客户端节点1902、服务器节点1904及数据库1906中 的每一者可通过各种连接来连接到网络1908，所述连接包含但不限于标准电话线、LAN 或WAN链路(例如，T1、T3、56kb，X.25)、宽带连接(例如，ISDN、帧中继、ATM)或 无线连接。此外，所述连接可使用各种通信协议(例如，HTTP、TCP/IP、IPX、SPX、 NetBIOS、NetBEUI、SMB、以太网、ARCNET、光纤分布式数据接口(FDDI)、RS232、 IEEE 802.11、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g及直接异步连接)来建立。

客户端节点1902可为任何类型的个人计算机、基于窗口的终端、网络计算机、无 线装置、信息电器、RISC功率PC、X装置、工作站、迷你计算机、主机计算机、平板 计算机、个人数字助理、机顶盒、蜂窝式电话、手持式装置、或既能向客户端节点1902 的用户(例如分析化学家)呈现信息及/数据又能从客户端节点1902的用户(例如分析化学 家)接收命令的其它计算装置。举例来说，客户端节点1902包含图形显示装置(例如，触 摸屏或计算机监视器)、数据输入装置(例如，键盘、触摸屏或鼠标垫)、永久及/或易失性 存储装置(例如，计算机存储器)、处理器和鼠标。在一个实施例中，举例来说，客户端 节点1902包含网页浏览器(例如由华盛顿雷德蒙德微软公司开发的INTERNET  EXPLORER(因特网浏览器)程序)以连接到万维网。

对于其部分，服务器节点1904可为能够(例如)经由网络1908从客户端节点1902接 收信息/数据及/或将信息/数据递送到客户端节点1902且能够询问、从服务器节点1904 接收信息/数据及向服务器节点1904递送信息/数据的任何计算装置。举例来说，如下文 进一步解释，服务器节点1904可从客户端节点1902的用户接收输入(例如，多触摸手势)， 根据所述输入产生或编辑化学结构表示，及在客户端节点1902处向用户呈现或显示化 学结构表示。服务器节点1904可包含处理器及永久及/或易失性存储装置，例如计算机 存储器。

服务器节点1904可为能够存储及管理数据收集(例如与化学结构表示相关的数据) 的任何计算装置。举例来说，化学结构表示可具有2011年5月3日申请的标题为“用 于处理文档以识别结构的系统、方法及设备(Systems,Methods,and Apparatus for  Processing Documents to Identify Structures)”第13/100,217号共同待决的美国专利申请 案及2011年9月21日申请的标题为“用于促进化学分析的系统、方法及设备”的第 13/239,069号共同待决的美国申请案中描述的类型，所述申请案的揭示以全文引用的方 式并入本文中。

如本文中使用，术语“服务器节点”广泛用于指代任何信息存储库。存储在服务器 节点1904内的数据可以任何方式从服务器节点1904采集。在一个实施例中，利用索引 及结构辨识算法执行采集，通过检查发现的杂乱信息且使所述杂乱信息相关来将采集到 的数据连接在一起。

服务器节点1904的绘制模块1910可实施为能够提供本文中描述的功能性的任何软 件程序及/或硬件装置，例如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。然而， 所属领域的技术人员将理解，所说明的模块1910及服务器节点1904的组织是概念性的 而非明确的要求。举例来说，应理解，绘制模块1910实际上可实施为多个模块，使得 如本文中描述的由单个模块执行的功能实际上由多个模块执行。

虽然未在图19中展示，但客户端节点1902、服务器节点1904及数据库1906中的 每一者还可包含其自身的收发器(或单独接收器及发射器)，所述收发器能够接收及发射 通信，所述通信包含请求、响应及命令(例如，处理器间通信及网络化通信)。所述收发 器(或单独接收器及发射器)可各自实施为硬件装置或实施为具有硬件接口的软件模块。

所属领域的技术人员还将理解，图19为系统1900的简化说明且其如此描绘以促进 对本发明的实施例的解释。此外，可在不脱离本发明的精神及范围的情况下以各种方式 修改系统1900。举例来说，不同于在单个服务器节点1904上实施，绘制模块1910可替 代地在不同计算装置(未展示)上实施且此类计算装置可彼此直接通信或经由网络1908 或经由另一额外网络(未展示)通信。在又另一实例中，服务器节点1904的功能性实际上 可驻留在服务器节点1904上(例如，在其计算机存储器中实施)。额外选项为使服务器节 点1904及/或数据库1906对于客户端节点1902来说是本地的(使得其均可在不使用网络 1908的情况下直接通信)或使服务器节点1904及/或数据库1906的功能性在客户端节点 1902上实施(例如，使绘制模块1910及/或服务器节点1904驻留在客户端节点1902上)。 如此，图19中的系统1900的描绘是非限制性的。

在某些实施例中，系统1900允许用户在客户端节点1902处在输入界面(例如触摸垫 或触摸屏)上使用一或多根手指绘制及编辑化学结构表示。一般来说，服务器节点1904 中的绘制模块1910经配置以根据来自用户的输入绘制或修正化学结构表示，如上文相 对于图1到18解释。接着，绘制模块1910可提供化学结构表示的图像(例如，像素集合) 以在客户端节点1902的图形显示器上向用户呈现。一般来说，系统1900可用于执行本 文所描述的方法中的任何者。

还应注意，本发明的实施例可提供为在一或多个制品上或在一或多个制品中体现的 一或多个计算机可读程序。举例来说，所述制品可为任何合适的硬件设备，例如，软盘、 硬盘、CD ROM、CD-RW、CD-R、DVD ROM、DVD-RW、DVD-R、快闪存储器卡、PROM、 RAM、ROM或磁带。一般来说，计算机可读程序可以任何编程语言实施。可使用的语 言的一些实例包含C、C++或JAVA。软件程序可进一步翻译成机器语言或虚拟机器指令 并以所述形式存储在程序文件中。接着，程序文件可存储在制品中的一或多者上或制品 中的一或多者中。

上文描述了本发明的某些实施例。然而，应明确注意本发明不限于那些实施例，相 反，对本文中明确描述的内容的添加及修改也包含在本发明的范围内。此外，应理解， 在不脱离本发明的精神及范围的情况下，本文中描述的各种实施例的特征不是相互排斥 的且可以各种组合及排列存在，即使在本文中未使此类组合或排列明确。实际上，在不 脱离本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将想到本文中描述的内容的变 动、修改及其它实施方案。如此，本发明并非仅由先前说明性描述界定。