[发明专利]面向可视化视图构建的徒手交互方法、可视化视图构建装置和存储介质

说明书

本发明提供一种面向可视化视图构建的徒手交互方法、可视化视图构建装置和存储介质，方法包括：基于可视化视图源数据生成数据维度；接收手部跟踪设备实时获取的手部关节点数据并存储；识别手势事件，基于预存储的手势事件与可视化视图操作任务之间的对应关系表来识别任务；如识别出数据维度菜单激活任务，激活并显示基于数据维度生成的数据维度菜单；在激活菜单后识别出维度菜单选择任务的情况下，基于对应的手势进行维度菜单的选择；如识别出数据轴创建任务，基于对应的手势的轨迹进行数据轴的创建；如果创建有至少两个数据轴之后识别出数据轴关联任务，基于对应的手势轨迹选择至少两个数据轴并相关联，基于关联的数据轴和源数据生成可视化视图。

技术领域

本发明涉及可视化视图构建技术领域，尤其涉及一种用于可视化视图构建的徒手交互方法、可视化视图构建装置和存储介质。

背景技术

数据可视化常用于大数据探索、专业数据分析、数据大屏监控等场合。在使用数据可视化之前，需要对可视化视图进行构建。常用的数据可视化视图构建方法包括：基于键盘交互的编程构建方法、基于鼠标交互的敏捷构建方法、基于笔交互或触摸的敏捷构建方法以及沉浸显示环境下基于手柄射线交互的构建方法。Tableau、iVisDesinger、DataIllustrator等可视化工具采用了基于鼠标交互的可视化构建技术。 Tableau 支持比较便捷的拖拽式交互以配置出视图，但聚焦模板化、规范化的视图模版和布局；iVisDesinger支持了灵活布局的多视图可视化，并且可在画布上直接构建和操作视图，但依赖频繁的菜单模式切换；Data Illustartor 是面向数据的矢量图形设计方法，可视化设计的灵活性较好，但是对鼠标精细操作的依赖性较强。SketchInsight、DataInk、Graphics等工具采用了基于笔或触摸交互的可视化构建技术。其中，SketchInsight用简短的笔画快速创建可视化，逐渐脱复杂的控件；DataInk和Graphics 采用上下文菜单让用户专注数据草图和迭代设计任务。此外，ImAxes等沉浸显示工具采用的是基于手柄交互的可视化构建技术。

尽管出现了多种数据可视化视图构建技术，但现有的这些可视化视图构建交互技术对大尺寸显示器和沉浸显示环境的支持不足。一方面，交互设备限制了用户的交互位置，导致交互空间小，用户需要站在显示屏前完成笔或触摸交互的可视化构建，或者需要坐在控制台执行鼠标键盘交互的可视化构建；另一方面，键鼠和笔触交互过分依赖界面控件，需要反复通过界面控件进行切换的功能，导致可视化构建效率不高。此外，键鼠交互的自然性和直觉性不高，用户需要将构建意图转化为键鼠操作和界面控件操作，笔触交互也存在同样的问题。徒手交互技术常用于大尺寸显示器或沉浸显示环境中的数据交互场合，它同时具备了离屏交互能力和自然交互特性。然而，目前缺少用于可视化视图构建的徒手交互方法，从而限制了徒手交互在可视化数据分析领域的泛化应用。

因此，如何基于徒手交互实现可视化视图的构建，是一个亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种面向可视化视图构建的徒手交互方法和可视化视图构建装置，以使得用户通过徒手交互就可以完成可视化视图的快速、流畅地创建。

本发明的一方面，提供一种面向可视化视图构建的徒手交互方法，该方法包括以下步骤：

基于可视化视图源数据生成数据维度；

接收手部跟踪设备实时获取的手部关节点数据，将所述手部关节点数据以帧对象的时间序列形式存储，所述手部关节点数据包括手掌位置及方向数据、各手指关节点的位置数据以及指骨方向向量数据；

基于接收的手部关节点数据识别用户手势事件，并基于识别的用户手势事件和预先存储的手势事件与可视化视图操作任务之间的对应关系表来识别可视化视图操作任务；其中，所述对应关系表中的可视化视图操作任务包括以下任务：数据维度菜单激活任务、数据维度菜单选择任务、数据轴生成任务和数据轴关联任务；