用于传输用于生成交互式图像的数据的方法、计算机程序和
系统
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于借助于一种系统传输产生交互式图像的数据的方法,其中第一设备起
服务器的作用并且与第一设备通信地连接的第二设备起客户端的作用。此外,本发明涉及一种根据该方法工作的系统以及一种用于实行该方法的计算机程序。
背景技术
[0002] 例如在客户端-服务器系统的客户端的计算机屏幕上显示数据的
质量,尤其通过相应的数据量和由在客户端和服务器之间的通信连接、例如有线或者无线连接所实现的传送速度来决定。例如,在服务器端的数据量为200MB,传送速度为100Mbit/s(快速以太网)时,传送时间为17秒。这对于至少近似实时地进行的数据
可视化而言明显太长了。
[0003] 用于传输用于基于较大的静态数据量借助于与数据量(服务器)的存储
位置远离的设备(客户端)产生交互式图像的数据的传输的一般解决方案在于,减少数据量并且仅将减少后的数据量传送给客户端以在客户端处显示。然而,数据量的减少不可避免地导致在客户端侧数据的缺失,并且因此不能通过用户对此进行交互
访问。
[0004] 良好的
互动性、也就是对全部的数量的访问,因此似乎不能与快速图像显示相统一。
发明内容
[0005] 由该问题出发,本发明的目的在于提供如下的解决方案,即,借助于该解决方案在服务器和客户端侧的客户端之间的通信连接的传输速度受到不可避免的限制时,可以足够快速地显示大量的服务器侧的数据,其中,同时可以对整个服务器端的数据量进行访问。
[0006] 该目的通过具有方法独立
权利要求的特征的方法以及具有并行装置
独立权利要求的特征的系统来实现。
[0007] 在这样的方法中,为了传输用于借助于系统从较大的数据量中产生交互图形的数据,其中第一设备起服务器的作用并且与第一设备通信地连接的第二设备起客户端的作用,下面提出:服务器根据在其侧的以多个数据点的形式存在的数据产生图像并将图像传输给客户端。图像的生成引起了数据量的减少。该图像也可以为此以压缩格式生成或至少以压缩格式传输。压缩的图像格式和用于生成压缩图像的方法是公知的。客户端借助于展示单元显示由服务器获得的图像。客户端的用户在观察图像时获得如下
印象,即,借助于图像显示了全部的数据量。当用户关于图像施行动作、例如借助于诸如
鼠标等的指示设备选择像点时,客户端根据与图像有关的用户行为将用户行为特定坐标传输给服务器。在收到基于原始传输图像的数据中的坐标时,服务器确定所属的数据点和对于该数据点的详细信息。服务器将该详细信息传输给客户端,该客户端会在用户行为的位置或以参考用户操作的位置显示详细信息。通过这种方式产生交互式图像。
[0008] 这里提出的解决方案的优点在于,尽管有在客户端和服务器之间的传输速率较小的
瓶颈,仍然实现了在客户端以交互式图像的形式显示
大数据(英语:big data)。此外,数据向客户端的传输有利地分成两个部分,而不将其向用户公开:在第一步骤中,基于要由服务器进行可视化的数据和在充分利用服务器的计算能
力的情况下产生图像并且为了进行显示而将该图像传输给客户端。由于所产生的图像的数据量相比于作为
基础的数据的数据量明显更少,所以实现了图像向客户端的非常快速的传输并将图像在那显示。一旦将图像显示在客户端侧上,用户就得到了用于将数据进行可视化解释的以及用于关于图像进行操作处理的可行性,这同样能够被称为“交互”。操作处理例如是像点的选择。在选择了这样的像点之后,在第二步骤中确定对于所选择的像点的详细信息,将其传输给客户端和并在客户端处显示。为此首先从客户端传送到服务器并且随后从服务器传送到客户端的数据的量是极少的并且在很少字节的范围内。根据用户行为将用户动作特定坐标、即所选择的像点的坐标从客户端传输给服务器。接下来将属于用户行为特定坐标的详细信息从服务器传输给客户端。对于在客户端侧的用户产生如下的印象,即,像是每个可利用用户行为调用的详细信息原本已经存在于客户端侧了,也就是说好像可视化的数据的完整数据量直接利用对交互式图像的显示提供在服务器侧。应该注意的是,以上位概念使用的术语“数据”包括在服务器和客户端之间的任何方向上传输的任何数据、图像以及信息。因此,该属于至少包括:图像(30)、用户行为特定坐标(36)和详细信息(40)。
[0009] 本发明的有利实施方案是
从属权利要求的主题。在此使用的引用关系表明通过相应的从属权利要求的特征实现的独立权利要求的主题的另外的方案。不将其解释为对从属权利要求的特征组合获得而放弃独立的、客观的保护。此外,为了在更加详细地说明从属权利要求中的特征时对权利要求进行解释,应该假定在各自的前述权利要求中不存在这样的限制。最后,应该注意,这里
指定的方法也可以根据从属装置权利要求来开发。这同样适用于根据从属方法权利要求开发的装置,即尤其是客户端-服务器系统,例如其中该装置包括用于执行从属方法权利要求中定义的方面的装置。
[0010] 在该方法的一个实施方式中,客户端显示从服务器获得的图像和从服务器获得的在基于能单独寻址的存储区域而得到的不同层面中的详细信息。将图像数据分配到不同层面并且将层面
叠加以获得相应图像显示是公知的。为了区分,不同层面被称为绘图层面和信息层面。将从服务器获取的图像显示在绘图层面中。将同样从服务器获得的详细信息显示在信息层面中。为了通过展示单元产生相应的展示,将两个层面的内容、即所属的存储区域的内容相互连接。在信息层面的内容与绘图层面的内容以逻辑或的方式连接时得到两个层面的叠加,并作为叠加的结果,图像和详细信息的组合呈现为得到的显示。
[0011] 在该方法的该实施方式中,在客户端侧将最初从服务器获得的图像加载到对应于绘图层面的存储区域中。删除对应于信息层面的存储区域,以获得透明层面(以“0”填充)并且仅在待显示的详细信息的位置在存储区域中产生与之不同的位模式。
[0012] 这种将原始图像和详细信息显示在两个彼此独立的、但重叠的层面中具有如下的优点,即,可以快速地且容易地“删除”对详细信息的显示,这通过或者将起信息层面的作用的存储区域删除或者临时地取消用于获得展示内容的两个层面的连接并且替代地仅仅使用用于获得展示的绘图层面。对最初从服务器获得的图像的显示在此保持不变并且可以在稍后的时间点通过以上述的方式和方法与另外的详细信息连接。
[0013] 在该方法的另一个实施方式中,服务器应用了转换规则和逆转换规则。在产生图像时服务器使用转换规则来将数据点转换为图像的像点。服务器对从客户端根据在那里的用户行为获得的用户行为特定坐标使用逆转换规则。通过使用逆转,服务器确定属于用户行为特定坐标的数据点,然后确定其详细信息。
[0014] 一个实例可以对其进行进一步解释:在极坐标图中显示待可视化的数据时,例如在
涡轮机上接收的相对于
涡轮机的相应瞬时旋转
角度ω的数据,服务器生成待向客户端传输的图像,这是通过如下的方式实现的,即,将全部的由接收的数据包括的数据点根据旋转角度ω以及例如幅度计入到极坐标图中。待生成的图像由排列成行和列的像点以公知的方式组成,并因此基于笛卡尔坐标。为了将数据点的极坐标换算成像点的笛卡尔坐标,使用以公知的转换规则的形式的转换将极坐标换算成笛卡尔坐标(x=r cosω;y=r sinω)。在有用户行为的情况中由客户端返回的用户行为特定坐标例如是笛卡尔坐标,尤其是如下的坐标,该坐标是与展示单元的大小或在展示单元上显示的窗口(分别以像点的形式)的尺寸相关的。这种用户行为特定坐标可以用公知的转换规则转变为极坐标。这种转换规则可被视为上述转换规则的逆,因为借助于该转换规则实现了从极坐标到笛卡尔坐标的转变,并且借助于逆转实现了从笛卡尔坐标到极坐标的转变。一旦在应用逆转之后,如有可能在之前的应用用于使坐标原点居中的线性推移之后,通过服务器确定像点的所属极坐标,服务器就可以在数据中选择匹配的数据点并将其详细信息发送给客户端。这也相应地适用于其他的可行的转换和所属的逆转。
[0015] 上述目的还通过一种系统实现,其包括服务器和至少一个客户端,其中,服务器、即起服务器的作用的设备,以及一个或者每个客户端、即起客户端的作用的设备分别具有用于执行如在这里和接下来描述的方法的装置。例如,考虑具有该方法的实行方案的计算机程序以及如有可能地具有方法的任何或所有实施方式的计算机程序作为这样的装置。本发明在此范围内优选以
软件实行。本发明在此一方面是具有能利用计算机执行的程序代码指令的计算机程序并且另一方面是具有这样的计算机程序的存储介质,即具有程序代码装置的计算机程序产品,以及最后还涉及一种系统,其包括服务器和至少一个客户端,其中,在作为用于执行该方法和其设计方案的装置的相应的设备的
存储器中加载了或是能够加载这样的计算机程序的。
[0016] 本领域技术人员清楚的是,代替以软件方式实行方法,以
固件或以固件和软件或以固件和
硬件的方式的实行也总是可行的。因此,应适用于这里给出的表述的是,术语软件或术语计算机程序还包括其他实行的可行性方案,特别是以固件或以固件和软件或以固件和硬件形式的实行方案。
附图说明
[0017] 将参照附图更详细地解释本发明的
实施例。在所有图中相应的物体或元件具有相同的附图标记。
[0018] 实施例不应被理解为对本发明的限制。相反地,在本公开的范围中,完全可以补充和
修改,尤其是那些例如通过对在一般或特定的
说明书部分所描述的以及在权利要求书和/或附图中获得的特征或方法步骤的组合或变体,在解决发明目的方面,对于本领域技术人员来说是可以推出的并且通过可组合的特征产生新的主题或新的方法步骤或方法步骤顺序。
[0019] 图中示出:
[0020] 图1示出了客户端-服务器系统,其具有由服务器基于服务器端数据产生的图像以及其借助于客户端的展示单元在客户端上的显示,
[0021] 图2示出了从客户端以及向客户端传输数据以在客户端侧显示关于服务器生成的图像的像点的详细信息,
[0022] 图3示出了用于同时在客户端侧显示由服务器产生的图像和对于图像的像点的详细信息的绘图层面和信息层面,
[0023] 图4示出了在客户端侧设置用于检测用户行为的交互层。
具体实施方式
[0024] 图1中的图示以示意性简化的方式示出了客户端-服务器系统10,其具有至少一个起客户端12的作用的设备和起服务器14的作用的设备。一个或每个客户端12以原理上公知的方式与服务器14通信地连接。为了进行通信地连接,将在此没有示出的有线或无线连接考虑进去。有线连接的一个实例是以太网连接。以具有恰好一个客户端12的客户端-服务器系统10的实例继续接下来的说明。然而,这里提出的方案同样适用于多个客户端12,并且相应地可以总是一同读取多个客户端12。
[0025] 客户端12例如是个人计算机、
笔记本电脑或移动终端的形式的设备,例如以所谓的智能电话或
平板电脑等的形式。在客户端-服务器系统10中,这样的客户端12是如下含义的所谓的瘦客户,即,客户端12主要像作为在服务器14上连接的终端一样起作用并且服务器14的输出借助于客户端12的展示单元实现并且用户输入借助于客户端12的为此设置的外设(
键盘,鼠标等)实现。待展示的数据在此由服务器14传输给客户端12并且关于用户输入的数据从客户端12传输给服务器14。存储和/或计算强度高的处理在服务器14侧进行。
[0026] 这里提出的方案基于以下情景:在工程系统16、例如涡轮机中或上,借助于原则上公知的
传感器系统18接收数据20并将其保存在
数据库22中。数据量是相当可观的,例如200MB并更多。在涡轮机中,例如基于其运行中的旋转速度和用于检测例如对于振动特性的测量值的细分的扫描来得到大量的数据20。数据20存在于服务器14侧,例如因为对其的测量是借助于服务器14或在服务器14的控制下进行的。数据20的显示应该在客户端12侧借助于由客户端12包括的展示单元实现,例如以极坐标图的形式。
[0027] 服务器14以公知的方式包括以
微处理器形式或根据微处理器的方式的处理单元以及存储器。将至少一个计算机程序24加载到存储器中,该计算机程序确认服务器14的功能。在客户端-服务器系统10运行时,服务器14访问存储在服务器14的存储器中的数据20或由服务器14包括的或分配给服务器14的
大容量存储器和在那里存储的数据20(访问26),并借助于处理单元和根据计算机程序24对其进行处理(处理28)。处理的结果是至少一个通过服务器14基于数据20生成的图像30,即例如是显示极坐标图的图像30。在生成图像时所处理的数据20的数据点34属于图像30的每个像点。为了分别针对数据点34产生像点,服务器14执行由整体说明书部分阐明的类型的转换。在图1中的图示中,示例性地显示了数据点34的可能的数据。数据20包括多个这样的数据点34,它们各自具有借助
传感器系统18根据测量值记录的不同的数据。
[0028] 图像30的产生意味着作为基础的数据量20的减少。图像30为此也能够以压缩格式存储。图像30从服务器14传送到客户端12(传送32),并且客户端12在其展示单元、即通常是屏幕上显示图像30。为了在客户端12侧显示图像30,例如使用预先安装的网络浏览器,从而不需要安装特殊的客户端应用程序。仍然在客户端12侧,借助于在那里以微处理器形式的或者根据微处理器的方式的处理单元执行在附图中没有单独示出的至少一个计算机程序,该计算机程序决定客户端12的功能。网络浏览器等程序是这种计算机程序的一个实例。
[0029] 当将图像30展示在客户端12侧时,该图像在那不仅提供用于通过用户的可视化解释,而且还提供进一步的交互。在接下来被称为用户行为的交互例如在于,用户借助于客户端12的外设,即例如借助于鼠标或者其他的指示设备选择展示单元的像点进而选择了用于获得其他信息的图像30的像点。图像30本身不包含这些其他信息。然而,其他信息是基于图像30的数据20的组成部分。为了获得其他信息,在有用户行为的情况下在客户端12侧确定用户行为特定坐标36并将其传输给服务器14。
[0030] 为此,在基本上对应于图1的图2中的图示中,在客户端12侧展示有图形
光标38。其能够以公知的方式相对于借助客户端12显示的图像30移动,从而可以选择单个像点。这样的选择是对于用户行为的一个实例,并且用户行为特定坐标36对应于图形光标38的相应位置。将这些坐标传输给服务器14并且服务器14确定对此分别所属的数据点34。由数据点包括的信息作为详细信息40传输给客户端12并且与图像30一同展示。
[0031] 为了借助于服务器14根据用户行为特定坐标36自动地确定详细信息40要记住的是,图像30是数据20在服务器侧的解释以及作为基础的数据点34的结果。作为这些解释的基础的转换规则因此定义了数据点34到图像30的像点的变换以及相应像点的位置。用户行为特定坐标36例如表示在图像30内部的如下的像点,即,用户的动作与该像点相关。通过将用于生成图像30的最初的服务器侧的数据点34的解释所基于的转换规则反转(逆转),可以从这样的坐标36确定作为基础的数据点34。在确定这些数据点之后,将所有在最初生成图像30时没有在其中提及的那些数据点作为详细信息40传输给客户端12并且通过客户端12位置恰当地、也就是在用户行为的位置或者在用户行为的位置附近显示成图像30。
[0032] 详细信息40优选地借助于不同层面与先前传输给客户端12的图像一起进行显示,如示意性地以简化的方式在图3中的示图中所示的那样。使用两个层面或更多层面来叠加不同的图像内容是在原理上已知的。这样的层面是可独立寻址的存储区域,其用于显示的内容可以借助于展示单元选择。为了区分,在这里提出的方案中使用的层面称为绘图层面42和信息层面44。
[0033] 借助服务器14生成的并且传输给客户端12的图像30借助于绘图层面42显示。这意味着,将关于图像30的从服务器14接收的数据在客户端12侧纳入起绘图层面42的作用的存储区域中。
[0034] 在从服务器14接收详细信息40的情况中,与此相关的数据被加载到起信息层面44的作用的存储区域中。
[0035] 通过组合两个层面42、44的内容,将详细信息40的显示叠加在图像30的显示上,并且将图像30与相应的详细信息40一起在客户端12侧展示在其展示单元上。通过这种方式可以对数据20进行访问并且产生交互式图像。
[0036] 关于详细信息40可以提出,服务器14将相应的数据传输给客户端12,并且客户端12本身负责将其显示,即在信息层面44中生成相对应的图形数据。或者,服务器14可以基于详细信息40产生图像(详细信息图像),并将其传输给客户端12。客户端12可以不进行另外处理直接地显示这样的详细信息图像,特别是通过将其数据加载到起信息层面44的作用的存储区域中。
[0037] 在通过服务器14产生这样的详细信息图像的情况中,该细信息图像优选如此产生,即,得到的对详细信息40的显示在空间上与用户行为特定坐标36、即例如图形光标38的位置相关联地实现。服务器14具有已经作为用于确定所属的数据点34的基础的用户行为特定坐标36。以此为基础,服务器14能够产生包括详细信息40的图表的详细信息图像,其中,图表对应于用户行为特定坐标36定为在该详细信息图像中。在此,还要特别考虑的是,当图形光标38位于图像30的侧面边缘附近时并且详细信息40如此
定位,即,能够借助于客户端12的展示单元显示其全部。
[0038] 每次都应根据新的用户行为(交互)显示新的详细信息40,在使用单独的层面、即信息层面44的情况下,这可以是特别有效的。或者删除起信息层面44的作用的存储区域的内容,并且随后将用于显示详细信息40的图形恰当地产生或加载在该存储区域中。或者,起信息层面44的作用的存储区域由相应的详细信息40
覆盖,其中,详细信息40如此地生成,即,使得完全替换对相关的存储区的先前内容。
[0039] 为了识别用户行为并确定用户行为特定坐标36,在这里提出的方案的一个实施例中,设置有称为交互层46的计算机程序。当借助于标准程序(例如借助于网络浏览器)实现对图像30和/或详细信息40的显示时,那么这样的计算机程序是有意义的。这样的标准程序无需将可借助于指示设备移动的图形光标38的位置的坐标以对于其他计算机程序可处理的形式返回。交互层46正是设置用于此的。交互层46根据用户行为、例如所谓的鼠标点击返回图形光标38的相应坐标,然后借助于交互层46将该坐标传输给服务器14。
[0040] 在图4的示图中示出了设置在客户端12侧的、作为除了绘图层面42和信息层面44之外的另外的层面的交互层46。交互层46相对于绘图层面42和信息层面44的假想的位置在此不是至关重要的。在此示出了一种情况,其中交互层46位于绘图层面42之上,因为可借助于交互层46检测到的用户行为与在绘图层面42中显示的图像30相关。
[0041] 还要注意的是,图4中的示图(与图2的图示不同)以图形的形式示出了详细信息40的示图,而在图2的示图中是从文本形式的详细信息40出发的。两种显示模式都是可行的,如有可能也是可逆的,以便例如在以用鼠标右键点击的形式的用户行为中,生成并展示以文本形式的详细信息40的显示并且在利用鼠标左键点击时生成并展示以图形形式的详细信息40。或者,两种类型的显示的组合也是可行的,例如通过将服务器14相应地参数化的方式,该服务器依据参数化或者生成文本展示内容的图形、图形展示内容的图形或者生成文本和图形展示内容的组合并将其传输给客户端12以将其在那里接收到信息层面44中。
[0042] 最后,应该指出,描述或暗示客户端12或服务器14的动作的任何表述,例如诸如“服务器14从数据20生成图像30”的表述应当被理解为,相应的设备12、14基于和在计算机程序的控制下执行相应的动作。为此,客户端12和服务器14以已知的方式和方法具有以微处理器的形式的或者根据微处理器类型的处理单元以及存储器,在该存储器中加载能借助于处理单元执行的并且在运行中执行的计算机程序。该计算机程序决定相应的设备12、14的功能并且因此是用于执行相应的动作的以及用于实行由相应的动作所包括的方法步骤的装置。这在研究在此介绍的说明书时总是可以做思维上的补充。
[0043] 虽然通过实施例对本发明进行了详细地说明和描述,但是本发明不被所公开的实施例所限制,并且本领域技术人员能够由此推导出其他变体,而不会脱离本发明的保护范围。
[0044] 这里提出的说明书的一些突出方面因此可以简要地总结如下:提供了一种用于传输用于产生交互式图像的数据(30、36、40)的方法,一种用于实行该方法的计算机程序以及一种根据该方法工作的客户端-服务器系统10,其中,基于数据20的规模,服务器14根据数据20生成图像30并为了通过客户端12进行显示而将其传输给客户端,并且其中,在关于图像30的用户行为的情况中,将用户行为特定坐标36从客户端12发送到服务器14,该服务器在数据20中确定属于用户行为特定坐标36的数据点34及其详细信息40并将详细信息40发送到客户端12用于在那显示。
[0045] 参考标号列表
[0046] 10 客户端-服务器系统
[0047] 12 客户端
[0048] 14 服务器
[0049] 16 工程系统
[0050] 18 传感器系统
[0051] 20 数据
[0052] 22 数据库
[0053] 24 计算机程序
[0054] 26 (对数据的)访问
[0055] 28 (数据的)处理
[0056] 30 图像
[0057] 32 (图像的)传送
[0058] 34 数据点
[0059] 36 (用户行为特定)坐标
[0060] 38 图形光标
[0061] 40 详细信息
[0062] 42 绘图层面
[0063] 44 信息层面
[0064] 46 交互层。