[发明专利]多目标检测和应用项目状态导航系统

说明书

优先权要求

本申请要求于2005年11月18日提交的第11/282,349号美国专利申请、于2006年1月31日提交的第60/746,004号美国临时专利申请以及于2006年4月21日提交的第11/409,538号美国专利申请的优先权，通过引用将这些专利申请结合在本文中。

版权通告

本专利文件的一部分公开包含受版权保护的材料。当本专利文件或专利公开出现在专利商标局的专利文件或记录中时，版权所有人不反对任何人对它的拓制，否则不论何种情况都将保留所有版权。

技术领域

本发明涉及检测和跟踪诸如用户或用户工具在表面上或表面附近做出的触摸或移动这样的目标，以及跟踪和显示应用项目演化的历史。特别是，本发明涉及能够用三角测量同时检测和跟踪用户接口表面上的多个目标的系统，通过该系统，操作者可以在时间上导航通过应用项目状态、对应用项目采取的动作以及那些动作的触发，以观察处于选定的过去的时间点的应用项目。

背景技术

多群人经常长期地利用复杂的协作和决策支持工具来执行复杂的设计以及计划的动作和决策，该复杂的设计以及计划的动作和决策驱使应用项目(例如，化工厂工艺配置或复杂的物料分销链)达到其当前状态。在计算机被多于一个人访问、使用或查看的许多情形中，允许多个用户同时向系统输入数据会是很有用的。时间和复杂性的组合经常会遮蔽过去的动作和决策，使得很难记住影响计划中的较早阶段的因素。如果一项任务涉及许多人并且不同的人在不同的时间工作，则实际情况尤其会是这样。

因此，在过去，由于复杂的设计和计划的任务而产生的应用项目具有相对不透明的历史。对应用项目是如何达到其当前状态的任何理解经常受到个体的、经常是不精确的记忆、匆忙做出的笔记和贫乏的文件编制的限制。因此，很难拆解致使应用项目达到当前状态的设计和计划步骤的历史。

出于这些和其他原因，在提供对决策是如何和为什么做出、谁做出了决策以及那些决策是如何影响应用项目的当前状态这些问题的理解方面，存在着相当大的挑战。这些限制妨碍了对应用项目的进一步开发、改善和改变，还妨碍了理解应用项目如何到达其当前状态的尝试。这些限制还极大增加了有效地和高效地引入新人进行开发或为应用项目计划任务的难度。

同时，应用项目的历史所蕴含的大量数据提出了重大的显示、操纵和呈现的挑战。特别是，分布式数据采集和处理系统允许对大量数据(包括实时数据)进行收集、存储和操纵。实时数据是这样的数据，该数据以与它被接收到的速率相同的速率得到更新和处理。实时数据可以来源于各种源。其实例包括待监视的系统或环境中的传感器网络，和用于库存或资产的射频识别标签(RFID)跟踪系统。这些和其它相关技术已经使组织能够访问关于组织的运作的所有方面的大量实时信息。这些方面包括：例如，消费者行为、竞争者行为、员工生产率、供应链活动、制造、工作场所活动等等。

对于大规模的组织，该信息对于做出决策或者发展洞察力而言会是极其有价值的。总的来说，该信息可以揭示出不是立即就明显的模式或趋势。当随着时间的流逝来处理该信息时，该信息可以揭示出可用于未来预测的发展。采集和管理大量数据可以提供系统状态或操作的新的视观。

然而，庞大的数据量和互连密度使得难以轻松地使该信息在标准工作站上可视化。常规的工作站基于个人计算机技术，并且通常包括处理设备和用户接口，其中的用户接口包括：例如，显示屏、鼠标或其它输入设备。虽然多媒体能力可以增强信息的呈现，但是常规设备的尺寸小并且特性有限，这使得常规设备难以对信息进行有意义的呈现。

此外，数据处理和决策处理的复杂度使得必需在多个专家之间共享视观并进行协作。即使带有大屏幕和多媒体能力，也只有很少的人能够同时看到和与常规工作站进行交互。如果需要操纵鼠标或键盘，则只有一个人能够控制工作站，同时只有有限数量的其他参与者能够观看到该处理。

对这两个问题的一种解决方案是使专家们能够访问沉浸式环境，利用该沉浸式环境，他们能够观看、共享并物理地与信息进行交互。在一个实例中，这种环境由大型高分辨率显示器、个人数字助理(PDA)和三维(3-D)显示器，以及可选的交互通道(interaction modality)(诸如，触摸激活式屏幕、3-D鼠标、数据手套等)组成。