摘要
摘要
制造企业借助数据可视化大屏帮助用户从数据中快速提取有效信息并做出决策。
数据可视化大屏通过图表等视觉元素，将数据信息以简洁明了的表现方式呈现给用户。
但是可视化大屏展示的图表数量较多、尺寸较小，导致用户无法清晰直观地观察所需
要的图表信息；而且可视化大屏没有提供便捷地交互探索的途径，导致用户无法容易
地对图表信息进行探索，从而影响用户对图表内容的观察和分析。多屏交互技术将数
据可视化大屏中的图表在其它交互设备中单独展示，用户可使用交互设备探索图表内
容。因此，针对使用数据可视化大屏所遇到的上述问题，本文提出多屏连接交互方法，
在包含数据可视化大屏等多个屏幕连接的基础上，通过图表描述交互和图表动态交互
的方式来辅助用户探索和挖掘数据。具体的研究内容如下：
（1）数据可视化交互设备连接通道建立研究。为解决数据可视化大屏展示的图表
数量较多、尺寸较小，用户难以清晰直观地观察图表的问题，本文提出一种基于正八
K
边形值模板匹配算法建立数据可视化大屏与交互设备连接的方法。将经过图像预处
理的拍摄图片与可视化大屏图像进行匹配，确定出拍摄图像位于大屏图像中的区域，
并将可视化大屏该区域包含的图表组件详细信息返回到交互设备，便于用户观察分析。
（2）多屏环境下数据可视化交互增强研究。为解决用户无法便捷地通过数据可视
化大屏对图表进行探索和用户在无任何文字引导下对图表包含信息发掘速度缓慢的问
题，本文提出针对文本的图表描述文本交互和针对图像的图表动态交互两种方式来实
现多屏环境下数据可视化交互的增强。在交互设备与数据可视化大屏建立连接后，可
以获取图表图像的实体名称、数据种类等详细信息，使用基于模板的自然语言生成技
术来生成图表图像各个重点内容的描述文本，并通过抽取式问答技术对所生成的长段
文本按照用户的需求进行筛选，以更简短的文字来帮助用户更快的了解所关注的信息。
通过可视化动态操作来实现与图表的交互，通过选择、过滤操作来对所展示的图像进
行筛选，以此帮助用户在弱化当前图表中其他图形元素干扰的情况下观察所感兴趣的
图像。
3
（）设计并实现数据可视化分析平台的多屏交互探索模块。将数据可视化交互设
备连接通道建立研究和多屏环境下数据可视化交互增强研究中的方法应用于制造企业
数据可视化分析平台。制造企业数据可视化平台将数据进行收集、处理、分析并以图
表形式展示，在此基础上本文使用数据可视化交互设备连接通道建立方法和多屏环境
下交互增强方法设计并实现平台的多屏交互探索模块，全面提升制造企业数据可视化
分析平台的信息挖掘水平。
关键词：数据可视化；多屏交互；抽取式问答技术；文本自动生成
论文类型：应用研究
I
目录
目录
第1章绪论1
1.1研究工作的背景与意义1
1.2国内外研究现状2
1.2.1数据可视化大屏交互技术研究现状2
1.2.2自然语言生成技术研究现状3
1.2.3问答系统研究现状4
1.3论文研究内容和章节安排6
1.3.1论文研究内容6
1.3.2论文章节安排7
1.4本章小结8
29
第章基于多屏互动的数据可视化交互框架设计
2.1基于多屏互动的数据可视化交互总体框架9
2.2数据可视化交互设备连接通道建立方法原理11
2.3多屏环境下交互增强方法原理12
2.3.1图表描述交互增强方法原理12
2.3.2图表动态交互增强方法原理13
2.4本章小结14
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第章数据可视化交互设备连接通道建立研究