一种基于互动屏的数据交互方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及人机交互技术领域，具体地，涉及一种基于互动屏的数据交互方法、装置及系统。


背景技术：

2.人机交互是指人与机器进行交流互动，机器需要采集人的互动信息，进而通过互动信息来反馈对应的互动数据，该种方式可以提高人在led显示屏的体验效果，因此，在led显示领域中，也应用了互动屏来与人进行互动，通过互动去改变互动屏中显示内容(显示效果)。目前，在使用互动屏进行互动的过程中，通常会借助发送设备的usb线进行数据交互(usb线是一种双向传输的线路，不但需要将上位机的控制指令传输至发送设备，也需要将互动屏的互动信息通过发送设备反馈至上位机)，但是，此种交互方式存在的问题为：数据交互的数量量受到usb线传输的限制，传输速度也不快，这对于实时互动来说，可能会造成显示延误性的问题。
3.因此，本领域技术人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本发明公开提供一种基于互动屏的数据交互方法、装置及系统。
5.根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种基于互动屏的数据交互方法，应用于由上位机、发送设备、接收卡和互动屏组成的数据交互系统，其中，所述上位机和发送设备之间通过千兆网线和视频线连接，所述发送设备和接收卡连接，所述接收卡与互动屏连接，所述互动屏上设置有若干光感传感器，所述方法包括：
6.每当所述互动屏上的光感传感器被触发时，通过被触发的目标光感传感器将因用户的触发动作而产生的传感器数据发送至所述接收卡，以通过所述接收卡将所述传感器数据发送至发送设备；
7.通过所述发送设备将所述传感器数据转化为预设的固定格式数据，并经过所述千兆网线将所述预设的固定格式数据上传至所述上位机；
8.通过所述上位机对所述预设的固定格式数据进行解析，获取所述目标光感传感器在所述互动屏上对应的目标显示区域；
9.通过所述上位机将与目标显示区域对应的目标特效动画经过所述视频线下发至所述发送设备；
10.通过所述发送设备将所述目标特效动画发送至接收卡并在所述互动屏的目标显示区域播放特效动画，以实时进行所述互动屏的数据交互过程。
11.可选的，所述每个光感传感器与所述互动屏中的一个显示区域对应，所述通过所述上位机对所述预设的固定格式数据进行解析，获取所述目标光感传感器在所述互动屏上对应的目标显示区域，包括：
12.通过所述上位机对所述预设的固定格式数据进行解析，获取与所述目标光感传感器对应的目标坐标值；
13.根据所述目标坐标值确定所述互动屏上的目标显示区域。
14.可选的，所述互动屏与m张接收卡连接，每张接收卡分别与n个光感传感器连接，所述通过所述上位机对所述预设的固定格式数据进行解析，获取与所述目标光感传感器对应的目标坐标值，包括：
15.根据所述传感器数据获取接收卡编号和传感器编号；
16.根据所述接收卡编号在与所述互动屏连接的m张接收卡中确定目标接收卡；
17.根据所述传感器编号在与所述目标接收卡连接的n个光感传感器中确定所述目标光感传感器；
18.根据所述目标光感传感器确定所述目标坐标值。
19.可选的，所述预设的固定格式数据为udp格式的数据。
20.可选的，所述上位机包括显示界面，所述显示界面中的每个位置与所述互动屏中的显示区域一一对应，所述通过所述上位机将与目标显示区域对应的目标特效动画经过所述视频线下发至所述发送设备，包括：
21.根据所述目标坐标值在所述显示界面上确定目标位置；
22.在所述显示界面上模拟鼠标移动事件确定对应的目标特效动画，所述模拟鼠标移动事件为：模拟鼠标在所述显示界面上点击目标位置后使所述目标特效动画在所述目标位置进行显示；
23.将包含所述目标特效动画的显示画面经过所述视频线下发至所述发送设备，其中，所述显示画面在所述上位机的显示界面上进行显示。
24.可选的，所述方法还包括：
25.确定特效动画以及所述显示界面上的显示画面；
26.将每个特效动画与所述显示界面上的每个位置进行绑定，以使所述上位机显示所述显示画面，并在模拟鼠标移动事件时，根据所述显示界面上被点击的目标位置同时显示与所述目标位置对应的目标特效动画，以及将包含所述目标特效动画的显示画面下发至所述发送设备。
27.根据本发明公开实施例的第二方面，提供一种基于互动屏的数据交互装置，应用于由上位机、发送设备、接收卡和互动屏组成的数据交互系统，其中，所述上位机和发送设备之间通过千兆网线和视频线连接，所述发送设备和接收卡连接，所述接收卡与互动屏连接，所述互动屏上设置有若干光感传感器，所述装置包括：
28.传感器数据生成模块，每当所述互动屏上的光感传感器被触发时，通过被触发的目标光感传感器将因用户的触发动作而产生的传感器数据发送至所述接收卡，以通过所述接收卡将所述传感器数据发送至发送设备；
29.传感器数据转换模块，与所述传感器数据生成模块相连，通过所述发送设备将所述传感器数据转化为预设的固定格式数据，并经过所述千兆网线将所述预设的固定格式数据上传至所述上位机；
30.传感器数据解析模块，与所述传感器数据转换模块相连，通过所述上位机对所述预设的固定格式数据进行解析，获取所述目标光感传感器在所述互动屏上对应的目标显示
区域；
31.特效动画下发模块，与所述传感器数据解析模块相连，通过所述上位机将与目标显示区域对应的目标特效动画经过所述视频线下发至所述发送设备；
32.数据交互模块，与所述特效动画下发模块相连，通过所述发送设备将所述目标特效动画发送至接收卡并在所述互动屏的目标显示区域播放特效动画，以实时进行所述互动屏的数据交互过程。
33.可选的，所述传感器数据解析模块，包括：
34.传感器数据解析单元，通过所述上位机对所述预设的固定格式数据进行解析，获取与所述目标光感传感器对应的目标坐标值；
35.目标显示区域确定单元，与所述传感器数据解析单元相连，根据所述目标坐标值确定所述互动屏上的目标显示区域。
36.可选的，所述上位机包括显示界面，所述显示界面中的每个位置与所述互动屏中的显示区域一一对应，所述特效动画下发模块，包括：
37.目标位置确定单元，根据所述目标坐标值在所述显示界面上确定目标位置；
38.特效动画确定单元，与所述目标位置确定单元相连，在所述显示界面上模拟鼠标移动事件确定对应的目标特效动画，所述模拟鼠标移动事件为：模拟鼠标在所述显示界面上点击目标位置后使所述目标特效动画在所述目标位置进行显示；
39.特效动画下发单元，与所述特效动画确定单元相连，将包含所述目标特效动画的显示画面经过所述视频线下发至所述发送设备，其中，所述显示画面在所述上位机的显示界面上进行显示。
40.根据本发明公开实施例的第三方面，提供一种基于互动屏的数据交互系统，所述系统包括：上位机、发送设备、接收卡和互动屏组成的数据交互系统；
41.所述上位机和发送设备之间通过千兆网线和视频线连接；所述发送设备和接收卡连接，所述接收卡与互动屏连接，所述互动屏上设置有若干光感传感器。
42.综上所述，本发明公开涉及一种基于互动屏的数据交互方法、装置及系统，该方法包括：每当互动屏上的光感传感器被触发时，通过目标光感传感器将传感器数据发送至该接收卡；通过发送设备将该传感器数据转化为预设的固定格式数据，并经过该千兆网线将该预设的固定格式数据上传至该上位机；通过上位机对该预设的固定格式数据进行解析，获取该目标光感传感器在该互动屏上对应的目标显示区域；通过上位机将目标特效动画经过视频线下发至发送设备；通过发送设备将目标特效动画发送至接收卡并在互动屏的目标显示区域播放特效动画，以实时进行该互动屏的数据交互过程。能够通过千兆网线提高硬件层面的传输效率，避免显示延误的问题，同时提高画面的显示效率。
43.另外，在上位机对传感器数据进行数据解析的过程中，还通过软件层面的处理，进一步提高了数据交互效率。
44.本发明公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
45.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
46.图1是根据一示例性实施例示出的一种基于互动屏的数据交互方法的流程图；
47.图2是根据图1示出的一种传感器数据解析方法的流程图；
48.图3是根据图1示出的一种特效动画下发方法的流程图；
49.图4是根据一示例性实施例示出的一种基于互动屏的数据交互装置的结构框图；
50.图5是根据图4示出的一种传感器数据解析模块的结构框图；
51.图6是根据图4示出的一种特效动画下发模块的结构框图。
具体实施方式
52.以下结合附图对本发明公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
53.图1是根据一示例性实施例示出的一种基于互动屏的数据交互方法的流程图，如图1所示，应用于由上位机、发送设备、接收卡和互动屏组成的数据交互系统，其中，该上位机和发送设备之间通过千兆网线和视频线连接，该发送设备和接收卡连接，该接收卡与互动屏连接，该互动屏上设置有若干光感传感器，该方法包括：
54.在步骤101中，每当互动屏上的光感传感器被触发时，通过被触发的目标光感传感器将因用户的触发动作而产生的传感器数据发送至该接收卡，以通过该接收卡将该传感器数据发送至发送设备。
55.示例地，本发明公开实施例中的数据交互方法应用于包括上位机、发送设备、接收卡和互动屏的数据交互系统，在上位机和发送设备之间通过usb线进行连接的基础上，增加一条千兆网线，用于实现上位机和发送设备之间的数据交互。另外，该互动屏优选为地砖屏，且互动屏与若干光感传感器连接(可以理解的是，每个光感传感器负责采集互动屏中一个现实区域的光感信息)，当用户站在地砖屏上的某一显示区域(初始位置)时，会由于用户对地砖屏的踩踏而触发与该显示区域对应的光感传感器，从而产生对应的传感器数据。被触发的光感传感器为目标光感传感器，目标光感传感器会将因触发动作而产生的传感器数据上传至互动屏的接收卡，再由接收卡将传感器数据发送至发送设备，其中，发送设备与接收卡之间的连续可通过网线(包括千兆网线和百兆网线)进行连接。
56.需要说明的是，目标光感传感器将传感数据发送至互动屏接收卡的fpga芯片中，接收卡接收到该传感器数据后，再将该传感器数据发送至发送设备(包括发送卡)的fpga芯片中。
57.另外，上位机和发送设备之间还通过usb线进行连接，usb线用于传输上位机向发送设备下发的一切指令，包括在通过与发送设备连接的显示设备(例如，互动屏)进行画面播放之前，预先设置的各种显示参数和播放指令(显示参数包括箱体参数、数据走线方式等，播放指令是在箱体中的何处位置对视频进行播放)，该播放指令还可以包括下述步骤1041-步骤1043中通过在显示界面上模拟鼠标移动事件确定对应的目标特效动画时，对应生成的用于控制目标特效动画在互动屏上目标显示区域进行播放的播放指令。
58.在步骤102中，通过发送设备将传感器数据转化为预设的固定格式数据，并经过千兆网线将该预设的固定格式数据上传至上位机。
59.其中，该预设的固定格式数据为udp格式的数据。
60.示例地，udp(user datagram protocol，用户数据报协议)是一种应用于传输层的
数据报文，用于支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。本发明公开实施例中将传感器数据转换为udp格式的数据并上传至上位机中，便于上位机软件通过解析udp数据获取目标光传感器对应的显示区域。
61.在步骤103中，通过上位机对该预设的固定格式数据进行解析，获取目标光感传感器在该互动屏上对应的目标显示区域。
62.其中，每个光感传感器与该互动屏中的一个显示区域对应。
63.示例地，上位机对udp格式的数据进行解析后，可以确定出互动屏上的哪一个光感传感器被用户触发，进而确定与该目标光感传感器对应的目标显示区域。
64.具体的，图2是根据图1示出的一种传感器数据解析方法的流程图，如图2所示：
65.在步骤1031中，通过上位机对该预设的固定格式数据进行解析，获取与该目标光感传感器对应的目标坐标值。
66.示例地，上位机对udp格式的数据(预设的固定格式数据)进行解析时，先确定与目标光传感器对应的目标坐标值，该目标坐标值可用于在互动屏上定位目标显示区域，也可以用于在上位机的显示界面确定目标位置，即用于在互动屏和上位机显示界面之间起到连接纽带作用，增强上位机与互动屏之间的交互性。
67.可理解的是，上位机中包含显示界面，该显示界面中的每个位置与互动屏中的显示区域一一对应，用户通过在显示界面执行一定的操作而使互动屏上出现相应的显示效果。
68.具体的，该互动屏与m张接收卡连接，每张接收卡分别与n个光感传感器连接，该通过该上位机对该预设的固定格式数据进行解析，获取与该目标光感传感器对应的目标坐标值，包括：根据该传感器数据获取接收卡编号和传感器编号；根据该接收卡编号在与该互动屏连接的m张接收卡中确定目标接收卡；根据该传感器编号在与该目标接收卡连接的n个光感传感器中确定该目标光感传感器；根据该目标光感传感器确定该目标坐标值。
69.优选的，m的数值为32，即互动屏与32张接收卡连接，每张接收卡用于带载8个led显示模组，每个led显示模组下设置有8个光感传感器，即n的数值为64。上位机对udp格式的数据进行解析，获取传感器数据中的传感器编号和接收卡编号，从而确定被触发的目标光传感器与对应的目标接收卡，再根据目标光传感器确定对应的目标坐标值。
70.具体的，在对udp格式的数据进行解析时，udp数据的数据结构如表1所示：
71.表1
[0072][0073]
其中，udp数据的应答状态如表2所示：
[0074]
表2
[0075][0076]
udp格式的帧内容如表3所示：
[0077]
表3
[0078][0079]
在步骤1032中，根据目标坐标值确定该互动屏上的目标显示区域。
[0080]
示例地，每个坐标值与互动屏上的每个显示区域一一对应，根据目标坐标值可以确定目标显示区域。
[0081]
在步骤104中，通过该上位机将与目标显示区域对应的目标特效动画经过该视频线下发至该发送设备。
[0082]
示例地，视频线可以为hdmi线和dvi线；上位机根据udp数据确定目标显示区域后，还需要在若干预设的特效动画中确定与该目标显示区域对应的目标特效动画(该目标特效动画用于在目标显示区域进行播放)，并经过视频线将目标特效动画发送至与互动屏接收卡连接的发送设备。如此，通过千兆网线传输需要进行交互的数据，通过视频线传输对应的目标特效动画，能够在硬件层面上提高数据传输效率，加快数据交互的速度。
[0083]
具体的，图3是根据图1示出的一种特效动画下发方法的流程图，该上位机包括显示界面，该显示界面中的每个位置与该互动屏中的显示区域一一对应，如图3所示：
[0084]
在步骤1041中，根据目标坐标值在该显示界面上确定目标位置。
[0085]
示例地，如上述步骤1031中所示，坐标值为维系互动屏与上位机之间的纽带，每个坐标值与显示界面上的位置一一对应，因此可根据目标坐标值确定显示界面上的目标位置。
[0086]
在步骤1042中，在显示界面上模拟鼠标移动事件确定对应的目标特效动画。
[0087]
其中，该模拟鼠标移动事件为：模拟鼠标在该显示界面上点击目标位置后使该目标特效动画在该目标位置进行显示。
[0088]
示例地，上位机可以理解为一个包含上位机软件的计算机设备，该计算机设备包括一显示界面，用户通过移动鼠标等动作可以在显示界面上操纵该上位机软件。同样的，上位机确定显示界面中的目标位置后，也可以在显示界面上模拟鼠标移动事件，在目标位置形成鼠标点击效果，然后再在鼠标点击后的目标位置播放目标特效动画。
[0089]
在步骤1043中，将包含该目标特效动画的显示画面经过视频线下发至该发送设备。
[0090]
其中，该显示画面在上位机的显示界面上进行显示。
[0091]
示例地，在显示目标特效动画之前，上位机的显示界面中通常会显示一个显示画面(也可以理解为背景画面)，并且互动屏中也会显示与显示界面中画面内容相同且完整的显示画面(显示界面中的显示画面和互动屏中的显示画面大小呈一定比例进行缩放)，当上位机显示界面中的目标位置插入目标特效动画时，互动屏上对应的目标显示区域也会插入相同的目标特效动画(即上位机显示界面和互动屏中均是在背景画面上特定位置插入目标特效动画)。因此，确定目标特效动画后，上位机将包含目标特效动画的显示画面一起经过视频线下发至发送设备。
[0092]
另外，可以理解的是，在进行上述步骤1041-步骤1043之前，还需要确定特效动画以及该显示界面上的显示画面；将每个特效动画与该显示界面上的每个位置进行绑定，以使该上位机显示该显示画面，并在模拟鼠标移动事件时，根据该显示界面上被点击的目标位置同时显示与该目标位置对应的目标特效动画，以及将包含该目标特效动画的显示画面下发至该发送设备。
[0093]
在步骤105中，通过该发送设备将该目标特效动画发送至接收卡并在该互动屏的目标显示区域播放特效动画，以实时进行该互动屏的数据交互过程。
[0094]
示例地，发送设备接收到目标特效动画后，再将该目标特效动画发送至接收卡(另外，如上述步骤1043中所示，若发送设备接收到的是包含目标特效动画的显示画面，则发送设备向接收卡发送的数据也应该是包含目标特效动画的显示画面)，以使接收卡控制互动屏在目标显示区域显示相应的特效动画(可以理解的是，如上述步骤1043所示，互动屏上播放包含目标特效动画的显示画面，且目标特效动画位于该目标显示区域)，完成本次数据交互过程。另外，由于用户通常会在互动屏上不断地施加踩踏动作，互动屏中被触发的目标光感传感器也会随之变化(即初始位置不断变化)，因此该数据交互过程会实时进行，互动屏上不断地在用户踩踏的目标显示区域播放对应的特效动画。
[0095]
图4是根据一示例性实施例示出的一种基于互动屏的数据交互装置的结构框图，应用于由上位机、发送设备、接收卡和互动屏组成的数据交互系统，其中，该上位机和发送设备之间通过千兆网线和视频线连接，该发送设备和接收卡连接，该接收卡与互动屏连接，
该互动屏上设置有若干光感传感器，该装置400包括：
[0096]
传感器数据生成模块410，每当该互动屏上的光感传感器被触发时，通过被触发的目标光感传感器将因用户的触发动作而产生的传感器数据发送至该接收卡，以通过该接收卡将该传感器数据发送至发送设备；
[0097]
传感器数据转换模块420，与该传感器数据生成模块410相连，通过该发送设备将该传感器数据转化为预设的固定格式数据，并经过该千兆网线将该预设的固定格式数据上传至该上位机；
[0098]
传感器数据解析模块430，与该传感器数据转换模块420相连，通过该上位机对该预设的固定格式数据进行解析，获取该目标光感传感器在该互动屏上对应的目标显示区域；
[0099]
特效动画下发模块440，与该传感器数据解析模块430相连，通过该上位机将与目标显示区域对应的目标特效动画经过该视频线下发至该发送设备；
[0100]
数据交互模块450，与该特效动画下发模块440相连，通过该发送设备将该目标特效动画发送至接收卡并在该互动屏的目标显示区域播放特效动画，以实时进行该互动屏的数据交互过程。
[0101]
图5是根据图4示出的一种传感器数据解析模块的结构框图，如图5所示，该传感器数据解析模块430，包括：
[0102]
传感器数据解析单元431，通过该上位机对该预设的固定格式数据进行解析，获取与该目标光感传感器对应的目标坐标值；
[0103]
目标显示区域确定单元432，与该传感器数据解析单元431相连，根据该目标坐标值确定该互动屏上的目标显示区域。
[0104]
图6是根据图4示出的一种特效动画下发模块的结构框图，如图6所示，该上位机包括显示界面，该显示界面中的每个位置与该互动屏中的显示区域一一对应，该特效动画下发模块440，包括：
[0105]
目标位置确定单元441，根据该目标坐标值在该显示界面上确定目标位置；
[0106]
特效动画确定单元442，与该目标位置确定单元441相连，在该显示界面上模拟鼠标移动事件确定对应的目标特效动画，该模拟鼠标移动事件为：模拟鼠标在该显示界面上点击目标位置后使该目标特效动画在该目标位置进行显示；
[0107]
特效动画下发单元443，与该特效动画确定单元442相连，将包含该目标特效动画的显示画面经过该视频线下发至该发送设备，其中，该显示画面在该上位机的显示界面上进行显示。
[0108]
本发明公开实施例还提供一种基于互动屏的数据交互系统，该系统包括：上位机、发送设备、接收卡和互动屏组成的数据交互系统；该上位机和发送设备之间通过千兆网线和视频线连接；该发送设备和接收卡连接，该接收卡与互动屏连接，该互动屏上设置有若干光感传感器。
[0109]
综上所述，本发明公开涉及一种基于互动屏的数据交互方法、装置及系统，该方法包括：每当互动屏上的光感传感器被触发时，通过目标光感传感器将传感器数据发送至该接收卡；通过发送设备将该传感器数据转化为预设的固定格式数据，并经过该千兆网线将该预设的固定格式数据上传至该上位机；通过上位机对该预设的固定格式数据进行解析，
获取该目标光感传感器在该互动屏上对应的目标显示区域；通过上位机将目标特效动画经过视频线下发至发送设备；通过发送设备将目标特效动画发送至接收卡并在互动屏的目标显示区域播放特效动画，以实时进行该互动屏的数据交互过程。能够通过千兆网线提高硬件层面的传输效率，避免显示延误的问题，同时提高画面的显示效率。
[0110]
另外，在上位机对传感器数据进行数据解析的过程中，还通过软件层面的处理，进一步提高了数据交互效率。
[0111]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0112]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0113]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。