[发明专利]一种层次化可视交互系统、方法、设备及介质

说明书

本公开提供了一种基于变形Voronoi树图的层次化可视交互系统及方法，所述方案通过采用基于变形Voronoi树图的导航界面，将不同类型的数据以及相对应的数据操作嵌入到导航界面中，实现了搭载于双屏手机、折叠屏手机等双面设备、跨设备显示中的双面设备以及跨设备控制的双输出设备等设备的可视交互；同时，所述方案还支持三种不同类型的受众(普通用户、设计人员以及编程人员)分别对该导航界面的形态、元素风格以及结构进行修改并对导航界面进行实时更新。

技术领域

本公开属于可视化交互技术领域，尤其涉及一种基于变形Voronoi树图的层次化可视交互系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着各种商用的双屏(Dual-screen)和折叠屏(Flexible screen)智能手机的推出，双面(Dual-surface)设备变得常见。同时，一些跨面(Cross-surface)显示设备，如：智能汽车中大型表面(Large surfaces)，教室中的可交互白板(Interactive whiteboard)，也逐渐步入日常生活。更广泛的：与计算机相连接的智能眼镜，虚拟现实/增强现实头盔(VR/AR headsets，Virtual reality/Augmented reality headsets)等跨设备(Cross-device)显示也作为近年来的科技热词被大众所熟知。另外，一些非屏幕显示输出的设备(比如按摩椅等)也在公共场所随处可见。

除了上述设备的飞速发展，搭载在设备上信息量和信息类型也呈指数级增加，单屏显示已经很难在满足各种需求的同时兼顾用户体验，比如常见的对于海量层次数据的可视化导航。然而目前可通用于“双输出设备”(本文中的“双输出设备”泛指双屏手机、折叠屏手机等双面设备、跨设备显示的双面设备以及跨设备控制的双输出设备等)的可视化工具集种类有限，尤其在“双输出设备”上基于海量层次化数据的工具集更为稀少。因此，提供一个基于海量层次化数据的可视化交互导航工具集是必要且有用的，这类工具集通常至少包括交互导航界面以及内容(数据)展示模块。

发明人发现，现有技术中存在以下技术问题：

首先，考虑可视化交互导航界面的实现的过程，比较层次数据的主流可视化方法，Voronoi树图将复杂数据层次化，从而提供数据在全局和局部上的视图；可以充分利用设备的表面空间，即使对于非常规的不平整面；具有更优的纵横比(Aspect ratio)和更好的层次化表现。因此它常被用于层次数据的可视化显示。通常，生成Voronoi树图时，每个节点都需要计算带容量约束的重心加权Voronoi图(CCPD，Centroidal power diagram withcapacity constraints)。现有工作仍不能实现对CCPD的实时计算，于是基于海量数据生成的Voronoi树图的可视化界面的实时更新和实时显示成为了一个严峻的挑战。

其次，对于内容展示模块。比较常见的“双输出设备”包括：折叠屏手机，连接计算机的VR/AR设备，连接计算机的投影仪，由计算机控制的全息投影设备，连接计算机的智能家居设备等等。它们大多有一个通性，即拥有一个可输入(鼠标，声控，触控，体感等)的屏幕A，和一个通常不可输入的可输出设备(输出包含屏幕，投影，连接的智能设备等)B(下文为了方便说明，设备B上的数据展示器分别指显示在屏幕、投影上的打开常规数据的应用程序或连接设备B的智能设备，比如“按摩椅”这一非常规数据的数据展示模块即为按摩椅设备；“按摩椅”展示在设备B指设备B连接控制按摩椅设备)。通常，交互导航界面必须显示在可输入的屏幕A；内容展示模块应当与交互导航界面分离，展示在设备B。然而用户需要可输入区域操作数据(这些操作主要取决于数据类型)。因此，如何将不同类型的数据(尤其是非常规数据)对应的操作(尤其是自定义数据操作)与设备B上的数据展示器分离，嵌入到界面A中(比如在屏幕A上点击特定区域从而使呈现在屏幕B的视频播放器完成播放/暂停操作)，成为一个亟需解决的问题。