[發明專利]一種層次化可視交互系統、方法、設備及介質

有效

• 申請號: 202110494859.2
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113206910B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 鮑西雨;蓋偉;楊承磊;王露潼;劉娟
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04M1/72403
• 分類號: H04M1/72403;H04M1/7243;H04M1/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

本公開提供了一種基于變形Voronoi樹圖的層次化可視交互系統及方法，所述方案通過采用基于變形Voronoi樹圖的導航界面，將不同類型的數據以及相對應的數據操作嵌入到導航界面中，實現了搭載于雙屏手機、折疊屏手機等雙面設備、跨設備顯示中的雙面設備以及跨設備控制的雙輸出設備等設備的可視交互；同時，所述方案還支持三種不同類型的受眾(普通用戶、設計人員以及編程人員)分別對該導航界面的形態、元素風格以及結構進行修改并對導航界面進行實時更新。

技術領域

本公開屬于可視化交互技術領域，尤其涉及一種基于變形Voronoi樹圖的層次化可視交互系統及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著各種商用的雙屏(Dual-screen)和折疊屏(Flexible screen)智能手機的推出，雙面(Dual-surface)設備變得常見。同時，一些跨面(Cross-surface)顯示設備，如：智能汽車中大型表面(Large surfaces)，教室中的可交互白板(Interactive whiteboard)，也逐漸步入日常生活。更廣泛的：與計算機相連接的智能眼鏡，虛擬現實/增強現實頭盔(VR/AR headsets，Virtual reality/Augmented reality headsets)等跨設備(Cross-device)顯示也作為近年來的科技熱詞被大眾所熟知。另外，一些非屏幕顯示輸出的設備(比如按摩椅等)也在公共場所隨處可見。

除了上述設備的飛速發展，搭載在設備上信息量和信息類型也呈指數級增加，單屏顯示已經很難在滿足各種需求的同時兼顧用戶體驗，比如常見的對于海量層次數據的可視化導航。然而目前可通用于“雙輸出設備”(本文中的“雙輸出設備”泛指雙屏手機、折疊屏手機等雙面設備、跨設備顯示的雙面設備以及跨設備控制的雙輸出設備等)的可視化工具集種類有限，尤其在“雙輸出設備”上基于海量層次化數據的工具集更為稀少。因此，提供一個基于海量層次化數據的可視化交互導航工具集是必要且有用的，這類工具集通常至少包括交互導航界面以及內容(數據)展示模塊。

發明人發現，現有技術中存在以下技術問題：

首先，考慮可視化交互導航界面的實現的過程，比較層次數據的主流可視化方法，Voronoi樹圖將復雜數據層次化，從而提供數據在全局和局部上的視圖；可以充分利用設備的表面空間，即使對于非常規的不平整面；具有更優的縱橫比(Aspect ratio)和更好的層次化表現。因此它常被用于層次數據的可視化顯示。通常，生成Voronoi樹圖時，每個節點都需要計算帶容量約束的重心加權Voronoi圖(CCPD，Centroidal power diagram withcapacity constraints)?，F有工作仍不能實現對CCPD的實時計算，于是基于海量數據生成的Voronoi樹圖的可視化界面的實時更新和實時顯示成為了一個嚴峻的挑戰。

其次，對于內容展示模塊。比較常見的“雙輸出設備”包括：折疊屏手機，連接計算機的VR/AR設備，連接計算機的投影儀，由計算機控制的全息投影設備，連接計算機的智能家居設備等等。它們大多有一個通性，即擁有一個可輸入(鼠標，聲控，觸控，體感等)的屏幕A，和一個通常不可輸入的可輸出設備(輸出包含屏幕，投影，連接的智能設備等)B(下文為了方便說明，設備B上的數據展示器分別指顯示在屏幕、投影上的打開常規數據的應用程序或連接設備B的智能設備，比如“按摩椅”這一非常規數據的數據展示模塊即為按摩椅設備；“按摩椅”展示在設備B指設備B連接控制按摩椅設備)。通常，交互導航界面必須顯示在可輸入的屏幕A；內容展示模塊應當與交互導航界面分離，展示在設備B。然而用戶需要可輸入區域操作數據(這些操作主要取決于數據類型)。因此，如何將不同類型的數據(尤其是非常規數據)對應的操作(尤其是自定義數據操作)與設備B上的數據展示器分離，嵌入到界面A中(比如在屏幕A上點擊特定區域從而使呈現在屏幕B的視頻播放器完成播放/暫停操作)，成為一個亟需解決的問題。