CN113448476B - 一种多目标标牌的交互显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多目标标牌的交互显示方法,设置选择区域和显示区域为同心圆,输入点作为圆心,选择区域的标牌采用大面积,显示区域和其它区域的标牌采用小面积,将输入点移动到选择区域,将选择区域的标牌显示在显示区域,多个标牌自动避让,缩放其它区域的标牌,自动避让出显示区域,无需滚轮切换地图比例尺或选择图层,提高多目标标牌的交互显示效率,操作与显示更为友好,降低用户的认知负荷,提升用户体验和多目标监控效能,特别是对重点目标监控要求高的使用场景,有效推动二三维目标监视、地图显示、二三维可视化等技术的发展。
Description
技术领域
本发明属于标牌显示技术领域,具体涉及一种多目标排布技术。
背景技术
在目标态势变化过程中,多目标场景是监控的主要场景。为了实时监控目标变化情况,提高用户的认知效率,通常会给目标增加详标牌或简标牌,跟随目标实时变化,标牌技术由此产生。例如机场的空管***,态势地图中拥有成千上万个空中目标,为实时监控目标状态变化,会在目标旁增加航班号、飞行速度等信息标牌,伴随目标飞行。当大量的目标出现时,标牌会叠加或粘黏在一起相互遮挡,不能完整显示标牌信息,导致用户无法通过目标标牌查看目标状态变化。
针对多目标标牌显示的人机交互显示技术主要有LOD分层显示技术、自动避让技术、重点目标设定技术等。LOD分层显示技术将目标分类,根据不同的目标种类,多类型同时显示或单类型显示,但是前期开发成本高,用户需要进行频繁操作。自动避让技术是近年来应用较多的标牌显示技术方案,在多个目标标牌出现叠加情况时,自动远离,相互避让,但是标牌离目标较远,且遮挡其它区域信息,极易出现用户认知错误的情况。重点目标设定技术让用户将某些目标设为重点,在态势地图中突出重点目标的标牌视觉显示效果,降低或忽略其它标牌的视觉显示效果,但是强调主要目标,对周边目标的显示效果不够理想。
随着地图技术、二三维显示技术、空间信息可视化技术、态势感知技术、目标监视技术等发展和广泛应用,可用性高、容错率强、操作友好的人机交互显示方式变得愈发重要。优秀的人机交互显示技术可以提高用户的认知效率,降低错误率,提升用户使用体验和目标监控能力。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的多目标标牌相互遮挡和粘黏的问题,提出了一种多目标标牌的交互显示方法,综合运用鼠标输入、触屏输入、语音输入、体感输入、眼动控制输入技术,使多个标牌分区域显示和实时避让,为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案。
步骤一:设置选择区域和显示区域为同心圆,选择区域半径<显示区域半径,输入点作为圆心
进一步的,设置输入点的坐标为(x1,y1),令选择区域的圆心坐标为(x1,y1)半径为r1、显示区域的圆心坐标为(x1,y1)半径为r2,将地图显示客户端屏幕上的中心位置转换为屏幕坐标。
步骤二:设置标牌面积S1与S2,S1为大面积,S2为小面积,选择区域的标牌采用大面积S1,显示区域和其它区域的标牌采用小面积S2。
步骤三:采用鼠标、触摸、体感、语音、眼控方式,将输入点移动到选择区域
步骤四:将选择区域的标牌显示在显示区域,多个标牌自动避让
步骤五:缩放其它区域的标牌,自动避让出显示区域
进一步的,自动避让采用交并比检验标牌是否重叠,令重叠标牌向周边的二维网格就近避让。
计算所有标牌距离选择区域圆心的距离,存储于map<int, int>all_distance中,设置key为当前标牌的ID、value为当前标牌距离选择区域圆心的距离,遍历all_distance,将value小于r1的标牌信息存储于map<int, int>in_distance,其它标牌信息存储于map<int, int>out_distance。
存储结构采用二维数组Grids=[maxRowNum][maxColNum]形式,将屏幕划分网格,maxRowNum 为屏幕网格的行数,maxColNum 为屏幕网格的列数,设A为maxRowNum=[mapScreenHeight/gridHeight],B为maxColNum=[mapScreenWidth/gridWidth] ,若Grids[A][B]=true,则行A列B 被占用。
采用交并比的方式计算重叠面积,交并比越大,遮挡越多,设置交并比阈值N,若交并比大于N,则判定标牌重叠,分析周边网格占用情况,向距离最近的未占用网格避让,重新绘制标牌。
进一步的,计算out_distance存储的标牌与圆心的距离,若大于r2,则将距离增量映射至标牌坐标,重新绘制标牌,移出显示区域,否则将距离增量映射至标牌坐标,计算各标牌的重叠面积,按重叠面积之和最小的分布方式,重新绘制标牌,分散于显示区域。
步骤六:修改输入点,实时更新选择区域、显示区域和其它区域的标牌所在区域
进一步的,若输入点坐标变化,则保持r1与r2不变,令圆心坐标与输入点一致,重新计算r1与r2内的标牌并避让。
本发明的有益效果:无需滚轮切换地图比例尺或选择图层,提高多目标标牌的交互显示效率,操作与显示更为友好,降低用户的认知负荷,提升用户体验和多目标监控效能,,特别是对重点目标监控要求高的使用场景,有效推动二三维目标监视、地图显示、二三维可视化等技术的发展。
附图说明
图1是操作流程图,图2是交并比示意图。
具体实施方式
以下结合附图,以鼠标输入为例,对本发明的技术方案做具体的说明。
操作流程如图1所示,将鼠标移动到选择区域,选择区域内目标标牌显示在显示区域内,重新避让,选择区域外目标标牌缩放并避让到显示区域外。
鼠标移入地图后,围绕鼠标的第一个圆形区域为选择区域,第二个圆形区域为显示区域,显示区域外为其它区域。
用户可以根据需求设置选择区域和显示区域的范围大小,当鼠标移动到选择区域,根据已设定的区域范围,通过多目标选择技术,选择区域内的所有目标。
选择区域内的目标被选定后,通过自动避让技术,重新计算最优部署位置,包括距离目标最近、无遮挡等因素,使标牌显示在显示区域,令其它目标向四周自动避让,显示在其它区域范围内。
采用交并比(ntersection over Union,IOU)的方式计算重叠面积,交并比越大,遮挡越多设置交并比阈值N,若交并比大于N,则判定标牌重叠,分析周边网格占用情况,向距离最近的未占用网格避让,重新绘制标牌。
如图2所示,有两个边框分别为A和B,A的两个对角的坐标分别为(x11,y11),(x12,y12),B的两个对角坐标分别为(x21,y21),(x22,y22)。IOU为两个边框交叠部分面积与总面积的比值,即
在选择区域内的目标进行重新避让的同时,显示区域内的目标也避让到其它区域,并与其它区域内的标牌一同缩放,缩放比例由标牌内容可读性决定,缩放后内容清晰可见,一般为正常显示大小的70%,缩放后重新根据空间进行避让。
当输入点发生变化时,重复上述步骤,使标牌呈现出根据显示需求实时变化的效果,就当前技术而言,当采用眼动控制输入点时,显示效果最佳。
上述作为本发明的实施例,并不限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多目标标牌的交互显示方法,其特征在于,包括:
步骤一:设置选择区域和显示区域为同心圆,选择区域半径<显示区域半径,输入点作为圆心;
步骤二:设置标牌面积S1与S2,S1为大面积,S2为小面积,选择区域的标牌采用大面积S1,显示区域和其它区域的标牌采用小面积S2;
步骤三:采用鼠标、触摸、体感、语音、眼控方式,确定输入点,围绕输入点的第一个圆形区域为选择区域,第二个圆形区域为显示区域,显示区域外为其它区域;
步骤四:将选择区域的标牌显示在显示区域,多个标牌自动避让,采用交并比检验标牌是否重叠,令重叠标牌向周边的二维网格就近避让,从而使选择区域的标牌显示在显示区域,显示区域内的标牌避让显示在其它区域;
步骤五:缩放其它区域的标牌,缩放后重新根据空间进行避让;
步骤六:修改输入点,实时更新选择区域、显示区域和其它区域的标牌所在区域;
所述步骤四包括:采用交并比的方式计算重叠面积,交并比越大,遮挡越多,设置交并比阈值N,若交并比大于N,则判定标牌重叠,分析周边网格占用情况,向距离最近的未占用网格避让,重新绘制标牌。
2.根据权利要求1所述的多目标标牌的交互显示方法,其特征在于,所述步骤一,包括:设置输入点的坐标为(x1,y1),令选择区域的圆心坐标为(x1,y1)半径为r1、显示区域的圆心坐标为(x1,y1)半径为r2,将地图显示客户端屏幕上的中心位置转换为屏幕坐标。
3.根据权利要求2所述的多目标标牌的交互显示方法,其特征在于,所述步骤四和步骤五,包括:
计算所有标牌距离选择区域圆心的距离,存储于map<int, int> all_distance 中,设置key为当前标牌的ID、value为当前标牌距离选择区域圆心的距离,遍历all_distance,将value小于r1的标牌信息存储于map<int, int> in_distance,其它标牌信息存储于map<int, int> out_distance;
存储结构采用二维数组Grids=[maxRowNum][maxColNum]形式,将屏幕划分网格,maxRowNum 为屏幕网格的行数,maxColNum 为屏幕网格的列数,设A为maxRowNum=[mapScreenHeight/gridHeight],B为maxColNum=[mapScreenWidth/gridWidth] ,若Grids[A][B]=true,则行A列B 被占用。
4.根据权利要求3所述的多目标标牌的交互显示方法,其特征在于,所述步骤五,包括:计算out_distance存储的标牌与圆心的距离,若大于r2,则将距离增量映射至标牌坐标,重新绘制标牌,移出显示区域。
5.根据权利要求1所述的多目标标牌的交互显示方法,其特征在于,所述步骤六,包括:若输入点坐标变化,则保持r1与r2不变,令圆心坐标与输入点一致,重新计算r1与r2内的标牌并避让。
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