中国高校动画专业系列教材 交互界面系统设计

陈楠

摘 要： 针对传统的多媒体交互系统无法在多个显示器上进行承接的连续操作，设计了一种多屏数字动画的多媒体交互系统，硬件使用C/S架构，保证数字动画能够在多屏多媒体上进行连接，软件上建立了数据承接模型，保证多媒体的数字动画承接，同时能够进行及时的交互反馈。这样避免了双系统的操作难题，保证了交互过程的完整性，优化RTP和RTCP多媒体数据反馈，改变了传统交互反馈系统的差值性，这样可以根据不同的操作系统进行及时的数据反馈。为了验证设计的多屏数字动画的多媒体交互系统的有效性，设计了对比仿真实验，通过实验结果有效地证明了设计的多屏数字动画的多媒体交互系统能够在多屏下完成数字动画的多媒体交互。

关键词： 多屏数字动画； 多媒体交互系统； 数据承接模型； C/S架构

中图分类号： TN911?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）19?0083?03

Design of multimedia interactive system for multi?screen digital animation

CHEN Nan

（Changchun Guanghua University， Changchun 130000， China）

Abstract： The traditional multimedia interactive system cannot perform the continuous operation of acceptance on multi?screen. Aiming at the above problem， a multimedia interactive system of multi?screen digital animation was designed. The C/S architecture is adopted in hardware to ensure that the digital animation can connect into multi?screen multimedia， and the data acceptance model is established in software to ensure the digital animation acceptance of the multimedia and conduct the timely interaction simultaneously， which can eliminate the difficulty of dual?system operation， guarantee the integrity of the interactive process， optimize the RTP and RTCP multimedia data feedback， change the difference value of the traditional interactive feedback system， so as to timely feed the data back according to different operating systems. In order to verify the design effectiveness of the multimedia interactive system of multi?screen digital animation， the contrast simulation experiment is designed. The experimental results prove that the multimedia interactive system can accomplish the multimedia interaction of multi?screen digital animation.

Keywords： multi?screen digital animation； multimedia interactive system； data acceptance model； C/S architecture

0 引 言

多媒体的信息交互可以实现数字化的快速反馈，同时可以用于许多的用途之中，包括视频的自动回复、实现智能远程教育、电子监控反馈等[1?2]。由于各种操作系统中存在一定的设定差异以及参数差异，因此想要实现多屏的数字动画连接是十分困难的[3]。所谓的多屏数字动画是指有两个或者两个以上的显示器承接式地对同一动画进行显示，多屏数字动画是未来发展的一个趋势，未来还可能把动画、计算、会议提案等一系列的资源进行多屏显示[4]。这样有利于数据多层次的开发以及多渠道的共享，使多媒体更具有开放性、复合性。但是多屏数字动画的实现需要使用多媒体的交互系统进行良好的数据承接以及数据参设，只有在不同的操作系统下能够进行快速交互的数据传递，才可能实现多屏数字动画[5]。传统的多媒体交互系统使用信令渠道进行交换，这样的方法虽然能够进行一定的多媒体交互，但是无法实现多平台的操作，在多平台的多媒体交互进行中，能够进行多操作系统的识别只有建立适当的数据模型才能够实现。针对上述问题，本文设计了一种多屏数字动画的多媒体交互系统。本文设计的系统硬件使用C/S架构，保证数字动画能够在多屏多媒体上进行连接，同时能够进行多平台的快速链接，软件上建立了数据承接模型，保证多媒体的数字动画承接，同时能够进行及时的交互反馈。这样避免了双系统的操作难题，同时保证了交互过程的完整性，优化RTP和RTCP多媒体数据反馈，改变了传统的交互反馈系统的差值性，这样可以根据不同的操作系统进行及时的数据反馈。为了验证本文设计的多屏数字动画的多媒体交互系统的有效性，还设计了对比仿真实验，通过实验数据的验证，有效地表明本文设计的多屏数字动画的多媒体交互系统的有效性。

1 多屏数字动画的多媒体交互系统设计方案

本文设计的多屏数字动画的多媒体交互系统，在硬件上进行了一定的优化，硬件结构使用C/S架构，为了保证设计的多屏数字动画的多媒体交互系统能够进行快速的信息传输以及跨平台的数据操作，建立了数据承接模型，数据模型能够适用于多平台多操作系统，避免数据的跨平台跨操作系统需要进行参数的重新设定，同时也解决了数据的传递问题，优化了RTP和RTCP多媒体数据反馈算法，保证了交互系统的数据反馈能力。多屏数字动画的多媒体交互系统实现数字动画的多媒体交互流程图如图1所示。

多屏数字动画的多媒体交互系统的硬件主要包括数字服务器、数据传输模块、数据库模块、数据交互计算板块、数据应对板块等。其中最主要的就是数字服务器，为了能够实现多屏数字动画显示，因此选用sip数字服务器，sip数字服务器主要承接有效数据，保持数据的无限畅通。对于多媒体数据交互作用使用的是数据交互计算板块。

2 软件设计

2.1 建立数据承接模型

为了实现多平台多操作系统的数字动画多媒体承接，建立数据承接模型，完成在多平台多操作系统的转换传输，首先需要对数字动画进行通用数据的参数调换，保证模型能够进行跨平台传输，公式可表示为：

[Di-αΘij∈Nigi+gj2dj-di+1-Θij∈NiΨ′i+Ψ′j2dj-di =0]

式中：[Di]表示数字动画多媒体的回归关系熵值；[Θi]表示数字动画的关联度常用参数，通过参数可以确定使用的数字动画的具体权值；[Ψ′i，Ψ′j]分别表示进行数据调整过程中多平台的综合适应度，能够反映模型的跨界能力；[dj，][di]分别表示最大关联情况的关联密度参数以及最小关联情况的关联密度参数；[gi，][gj]分别表示不同平台下数字动画的传输表象值。通过式（1）可以确定数字动画进行多屏显示的承接系数，这样可以根据系数建立多平台的联系：

[W=12i，j=1lαiαjK（xi，xj）-i=1lαi+bj=1lyjα] （2）

式中：[yi]表示关联平台的搭建参考系数，目的是保证进行跨平台数据传输时的准确性；[yj]表示多操作系统的参照系数；[αi，][αj]分别表示内置数字动画的标注码、外置数字动画的标注码；[K（xi，xj）]表示数字动画的外关联系数；[min0≤αi≤cW]表示不同平台、不同操作系统能够承接最大的数字动画的关联度。这样便可以进行数据承接模型的建立。建立的数据承接模型表示为：

[E=cnabKTi-KTjd?ij+cnabQ±Lj2-G2max2PdP] （3）

式中：[G2max]表示最大的匹配系数值；[Q]表示常规关联使用系数值；[Umin]为最小参照衡量值，主要体现在进行数据转换的传输上。数据承接模型需要进行使用条件的限定，限定条件[fabcn]可表示为：

[fabcn=y2ijG-yiyjBijcos?ij-G2maxsin?ij-P2ij] （4）

经过上述条件的限定，完成了数据承接模型的建立。

2.2 优化RTP和RTCP多媒体数据反馈计算

本文设计的多屏数字动画的多媒体交互系统，使用建立的数据承接模型实现数字动画的多屏承接，但是使用模型还不够，还需要对RTP和RTCP多媒体数据反馈计算进行优化，首先对RTP计算进行优化：[Match（objectpre，objectc）=（Hpre（i）-Hpre）（Hc（i）-Hc）（Hpre（i）-Hpre）2（Hc（i）-Hc）2] （5）

式中：[Hc（i）]表示通用RTP信道变换差值参数，能够进行RTP信道的衡量；[Hc]表示RTP信道系统的传輸能级数；[Hpre（i）]表示数字动画在RTP信道的反馈参数；[Hpre]表示RTP交互参数。RTP优化参数参照建立的数据承接系统参数。对RTP优化后进行RTCP的优化计算：

[μit=LnIit-LnA-?LnKik-φLnHit-FDIit-?LnH?FDIit] （6）

式中：[Iit]表示通用RTCP信道变换差值参数，能够进行RTCP信道的衡量；[Hit]表示RTCP信道系统的传输能级数；[FDI]表示数字动画在RTCP信道的反馈参数；[Kik]表示RTCP交互参数；[?]表示设计的数据承接模型的阀代关联系数；[A]表示反复进行数字动画传输能够承受的传输负数。优化后的RTP和RTCP多媒体数据反馈计算的适用条件为：

[xr+1i=1，pj为非空值maxxrj，pj∈tjyr+1j=1，tj为空maxyr+1i，tj∈pj] （7）

式中：[xr+1i]表示数字动画进行多屏承接过程中能够适用的条件，一般在[78.5，90.6]值域范围内；[yr+1j]表示非传输数字动画过程。

通过上述过程完成了多屏数字动画的多媒体交互系统的多屏数字动画承接操作。

3 仿真实验分析

为了测试本文设计的多屏数字动画的多媒体交互系统的有效性，设计了对比仿真实验。模拟数字动画在多系统多屏进行承接传递演绎。为了保证实验的有效性，使用传统的多媒体交互系统同时进行实验。

3.1 参数设定

为保证设计的多屏数字动画的多媒体交互系统的有效性，对参数进行设置定，FDI数字动画在RTCP信道的反馈参数在[78.65，90.0]值域范围内；设置内置数字动画的标注码为8.75；为了保证多屏数字动画的多媒体交互系统能够准确的进行多屏操作，设置[Hc（i），][Iit，][Umin，][a1]分别为87.56，320，180，100，设置实验参数如表1所示。

3.2 评价指标

评价多媒体交互系统的指标主要有数据反馈密度、数据承接参量两种。

数据反馈密度：

[EBOjtj=y=inyiQy-i=1nt2iQjy] （8）

数据承接参量：

[PC=P2Cmax-PCmin1+EBOjtj，PCmax>PCminPCmax，PCmax≤PCmin] （9）

式中[C]为交互修正参数。

3.3 结果分析

在实验过程中，对传统多媒体交互系统与本文设计的交互系统的实验结果进行记录，如表2所示。

分析表2结果得知，本文设计的多屏数字动画多媒体交互系统数据反馈密度比传统多出3.22，数据反馈密度是衡量多媒体交互能力的参数指标，说明本文设计的多屏数字动画的多媒体交互系统能够更好地进行交互信息的反馈。数据承接参量是衡量多媒体数据反馈能力的指数，本文由于優化了RTP和RTCP多媒体数据反馈计算，因此数据承接参量比传统的交互系统多出1倍。

传统多媒体系统与本文设计的多媒体交互系统的数字动画的失真率与交互数据量对比结果见图2，图3。

分析图2结果得知，本文设计的多屏数字动画的多媒体交互系统，其数字动画的失真率比传统的多媒体系统要低很多。

分析图3结果得知，本文设计的多屏数字动画多媒体交互系统在交互过程中的数据量明显比传统的多媒体交互系统的数据量要多出3倍以上。

4 结 语

本文设计了一种多屏数字动画的多媒体交互系统，硬件使用C/S架构，保证数字动画能够在多屏多媒体上进行连接，软件上建立了数据承接模型，保证多媒体数字动画承接，同时能够进行及时的交互反馈。这样避免了双系统的操作难题，同时保证了交互过程的完整性，优化RTP和RTCP多媒体数据反馈，改变了传统的交互反馈系统的差值性，这样可以根据不同的操作系统进行及时的数据反馈。希望通过本文的研究能够促进多媒体交互系统的应用。

参考文献

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[2] 左轩尘，韩亮亮，庄杰，等.基于ROS的空间机器人人机交互系统设计[J].计算机工程与设计，2015（12）：3370?3374.

[3] 汪坤菊，陈敏，易西南，等.整合医学教育模式下人体解剖学多媒体教学软件的设计与实现[J].解剖学杂志，2015，38（5）：638?639.

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[5] 朱光，张军亮.网络环境下多媒体资源版权管理系统的设计与实现[J].情报科学，2015，33（12）：66?70.

[6] 张建伟，杨昊，赵永辉，等.智能用电网交互系统负荷预测仿真研究[J].计算机仿真，2016，33（9）：159?162.