WO2013174714A2 - Anzeige- und bedienvorrichtung für eine leitwarte - Google Patents

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WO2013174714A2
WO2013174714A2 PCT/EP2013/060140 EP2013060140W WO2013174714A2 WO 2013174714 A2 WO2013174714 A2 WO 2013174714A2 EP 2013060140 W EP2013060140 W EP 2013060140W WO 2013174714 A2 WO2013174714 A2 WO 2013174714A2
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display
network
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Simon Butscher
Jens Müller
Tobias Schwarz
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a display and operating ⁇ device for a control room and such a control room.
  • panning is a function of graphical user interfaces, whereby a corresponding symbol (eg a hand) is reproduced on the image section and the user, for example, by means of a button on a computer mouse, virtually grips the image section via the symbol and moves it in different directions by moving the mouse can.
  • this panning is used in geographic information systems to navigate a map.
  • the panning function has the disadvantage that the navigation process is split up into artificial sub-steps.
  • a user following a path in a power grid must follow up with a control device, and in particular the computer mouse, when the outer edges of the screen are reached.
  • Another disadvantage of known solutions is that in accordance with stored context Informa ⁇ functions for paths in the network structure have to be explicitly selected via an appropriate user interaction, such as a mouse click.
  • an appropriate user interaction such as a mouse click.
  • there are variants in which all available context information is displayed in advance but this variant leads by the presentation of irrelevant information to a high cognitive load for the user.
  • the limited area of the screen often requires only a very low level of detail for the user.
  • this has major disadvantages for the user.
  • AMENDING ⁇ gen in the process dynamics then the user is often not properly detected.
  • a display and control device for a control room for process visualization of a network comprehensive ⁇ send proposed a plurality of network nodes and two network nodes connecting network lines.
  • the network is preferably an industrial network, for example of pipelines and cabling.
  • the network line is, for example, a edge, a cabling or a line, in particular a pipeline.
  • the network node is in particular a desperation ⁇ supply.
  • the display and control device has a screen for displaying at least a section of the network to ⁇ least one user operable control means for controlling the screen, and a coupling means for coupling the operating device with at least one focus point on the screen.
  • the coupled Safeein- direction is adapted to the screen suchmilasteu ⁇ ren that associated with the coupled focus point of the screen according to a set level of magnification is displayed enlarged, and that detailed information in the allocated area of the screen according to the set representation position criteria are shown.
  • the screen area assigned to the focal point can also be referred to as a focus area.
  • the focus area is enlarged in accordance with the setting of the user and provided with the desired Detailinfor ⁇ mation. The context between the detail information and the focus area is ensured.
  • the display and operating device improves the process visualization of the network or optimized.
  • the necessary attention for this is reduced by the Be ⁇ users. Consequently, the user can increasingly take care of his actual control task of the network, for example, from pipelines and cabling.
  • the improved process visualization a redu ⁇ ed probability of incorrect operation by the groove ⁇ zer because he has more attention for this.
  • the analysis of a specific cause of the problem is facilitated and improved by the control room.
  • no re Interakti ⁇ on necessary that the user the detailed information on the screen area are displayed, which is coupled to the focal point.
  • the screen is a control room in the stallATORs in ⁇ large wall display.
  • the operating device is, for example, a rotary knob or an input device with six degrees of freedom, for example a space navigator (see www.3dconnexion.de).
  • the detailed information is integrated in particular in the process visualization of the large wall display, in order thus to obtain the context of the detailed information, namely in the screen area assigned to the focal point, in order thus to obtain the
  • the present display and operating device is suitable for visualization and interaction with the wall display of the control room, in particular in a multi-user environment.
  • the focus point is the point on the screen that the user focuses on. Movements of the focus point on the screen are performed by means of the operating device.
  • the focus point can also be referred to as a navigation element.
  • the operating device is adapted to adjust the magnification level of the associated screen ⁇ range depending on at least one of the Benut ⁇ zer inputted by the operating device first using zereingabe and / or the presentation criteria of the associated area of the screen in response to ⁇ least one set by the user by means of the operating device input second user input.
  • the presentation criteria define which particular details on the nature and displayed in what place of the supplied ⁇ arranged screen area. Users can typed ⁇ be differentiated on the type of input as well as the context of the input. The respective user input can be implemented depending on the operating device used.
  • the user can therefore set a desired level of detail by means of setting of the magnification degree and predetermined details by means of a ⁇ position of the display criteria. Since both the magnification and the detailed information are displayed within the screen area coupled to the focal point, the user always has the context between the detailed information and the respective screen area.
  • the assigned to the focal point of the screen is game designed as a frame around the focus area at ⁇ .
  • the focal point is arranged in particular in the center of gravity of Rah ⁇ mens.
  • the zugeord the focal point ⁇ designated area of the screen can also be formed as a circle, in which case the focus point, in particular in the middle of the Krei ⁇ ses.
  • the operating device is set up to set the presentation criteria as a function of the set degree of magnification.
  • This embodiment may also be referred to as a semantic zoom, since even more detailed information is displayed according to the set criteria representation, the larger the set level of magnification, and thus detail ⁇ grad.
  • the operating means is adapted to control the focal point in response to at least a third user input on the screen at various ⁇ ben.
  • the user can move the focus point on the screen via the operating device and thus navigate on the screen.
  • the respective operating means can also be associated with multiple focal points, so that the can change between a plurality of focus points Be ⁇ user also what he can navigate to different regions of the screen. It can be used in a broader one explained in more detail free navigation and a contents ⁇ sensitive navigation, the operating device. Since the representation of the process to be monitored is usually displayed on a remote large display that forms the present screen, this is not directly accessible to the user. From DIE sem reason, the operating device is preferably an input ⁇ device with six degrees of freedom, such as the above-mentioned
  • the Space Navigator resembles a joystick and offers, among other things, the functions of turning (infinitely variable, with stop), tilting (in any direction) as well as pulling and pushing, with noticeable resistance, which also enables blind operation.
  • Joystick-like input devices as operating devices are particularly suitable for use in control rooms. For example, in the free navigation, a shift of the focus point on a tilting of the input device made ⁇ light, ie the focus point moves on the screen according to the tilting direction.
  • the control panel used tion preferably has six degrees of freedom, an automatic centering and is based on a vector-based navigation. This has the advantage of a continuous movement, ie the navigation does not have to be broken down into individual substeps.
  • the navigation speed is particularly dependent on the tilting rash. With a low tilting rash, it is thus possible to precisely control a specific point on the screen, whereas in the case of a large tilting ripple, large distances can be bridged more quickly.
  • the focal point itself is characterized in particular by a polymodal navigation element on the screen, which can assist the user in the navigation. Especially in free navigation, the navigation element serves as a crosshair to allow targeted navigation.
  • a directional arrow can be displayed within the navigation ⁇ element, which reproduces the current tilting direction and thus the navigation direction of the focus point on the screen.
  • the following four embodiments deal with the content-sensitive navigation mentioned above. In the present content-sensitive navigation, additional functions are added to the polymodal navigation element.
  • the navigation system ⁇ gationselement signaled to the user such as whether a connection to a map can be made or which network line or edge was selected node to a node or network ⁇ . In detail.
  • the operating means is directed to switch to in response to a predetermined fourth Benut ⁇ zereingabe the focal point to a certain network line ⁇ staple, if the focal point is below a predetermined distance from the particular network line.
  • Pinning the focus point or navigation item to a particular mesh line establishes a connection between the navigation element and the particular mesh line.
  • the predetermined distance that the navigation element has to step so that a connection with the network line can be made, in particular on the Everyein ⁇ direction by the user adjustable.
  • the status of the navigation element changes, in particular, in that a faster and error-free activation of individual network lines and edges is made possible.
  • the user movement of the navigation element is thereby influenced as by dynamic force fields. These so-called dynamic force fields are formed within the respective predetermined distance to the respective network line. This dynamic
  • Force fields can a ⁇ act on both the velocity ness as well as to the direction of the navigation element in particular.
  • a connection to this can be established, for example, via a rotary movement of the operating device. In such a case, the connection is thus made manually by the user.
  • the presentation of the Navigati ⁇ onsuzes can be changed in particular, is so visually pointed to a change from the free navigation to the content-sensitive navigation.
  • the navigation element preferably marks the current position on the network line previously selected by the user.
  • the operating means is adapted to move the focal point to ⁇ child screen area at a fifth predetermined user input in a first direction along the attached network line and counteracted the focal point and at a sixth predetermined user input in the first direction set the second direction to move along the attached network line.
  • the fifth predetermined user input are formed by tilting of the input device to the front and the sixth predetermined user input by tilting the Eingabege ⁇ Raets backwards.
  • the input device is in particular designed such that it is sufficient to make this BEWE ⁇ supply in rough directions of the desired edge profile off.
  • Edge of the focal point for example, the polymodal Na ⁇ Vibration element, according to the edge course over the information space shown moves, so that the user can follow the actual edge course and does not have straight distances to cover.
  • Another advantage over panning is that the navigation in the present interaction technique is not broken down into sub-steps, for example in the form of continuous follow-up.
  • the operating device is set up to automatically move the focal point and the screen area assigned to the focal point along the attached network line as a function of a double input of the predetermined fifth or sixth user input.
  • This automatic navigation can also be referred to as animated Naviga ⁇ tion.
  • the animated navigation can quickly bridge large distances in the network.
  • the animated navigation can be triggered for example by two mali ⁇ ges tilting of the input device in the corresponding direction.
  • the animation activates the next node via an animation along the edge progression, without requiring any further user interaction. Through this animation continuous percep ⁇ tion of the user is obtained, which allows for easier orientation.
  • the animated navigation will be ⁇ ends when a network node is reached, or if a WEI input of the user.
  • the animated Navi ⁇ gation and connection with the above-described manual navigation along power lines the user can on the one hand quickly navigate through the information space and manually actuate and accurately for each other position.
  • the operating device can be set up in such a way that jumping between nodes is also made possible.
  • the operating device is designed in particular such that it can also solve a connection between the focal point and the particular network line.
  • a rotation is performed on the operating device, as in the case of establishing a connection.
  • the comparison can bond to the power line are not ge ⁇ dissolves in the range of a network node.
  • the operating device is set up to move the focal point and the screen area assigned to the focal point along the attached network line to the connected network node and, in this connected network node, to move the focal point and the screen area assigned to the focal point along one in dependence a seventh predetermined user input to continue selected network line.
  • the navigation is automatically interrupted at a network node.
  • the navigation element can then signal to the user by means of a color change that an intersection mode is activated.
  • the desired network line there are two different variants for selecting the desired network line.
  • the anticipated network line can be selected by rotary movement of the operating device. A rotation between the individual network lines in succession through.
  • the desired network line is selected via a tilting movement in a corresponding direction. The In this case, in particular, movement must only be carried out roughly in the direction of the anticipated network line, with the network line being selected in principle, which corresponds to the tilting direction at the most ehes ⁇ th.
  • a colored highlighting of the selected network line can provide the user with direct visual feedback.
  • a distortion means is provided which is adapted to continuous transitions between the associated focus point image ⁇ screen area and to create the adjacent screen portions of the screen by means of a certain distortion algorithm.
  • the continuous transitions between the screen area assigned to the focus point and the adjacent screen areas visually ensure the context for the user.
  • the distortion means is configured to calculate the distortion of the process visualization as a function of the position of the at least one focal point on the screen.
  • the particular warping algorithm is a fish-eye algorithm.
  • a fish-eye distortion combined with a magic lens filter.
  • Such a combination is particularly suitable for use in control rooms.
  • the help ei ⁇ nes fisheye algorithm or a fish-eye lens in ⁇ may formations which are closer to the focal point and thus are potentially more interesting, detailed and advertising the more distant objects abstracted information presented to.
  • this area can also be used as a focus area be designated.
  • the magnification increases with greater distance from the focal point.
  • the detailed information in the screen area assigned to the focus point is displayed in accordance with the set presentation criteria by means of a magic lens filter.
  • Magic lens filters are similar in concept to fish eye lenses. These magic lens filters also provide a transformed view of the underlying information space. In contrast to the fish-eye lens, however, no distortion that decreases in the middle distance to the focal point is used.
  • a Magic-lens filter can be ⁇ example, additional information or detail information display.
  • information can also be filtered out.
  • a semantic enrichment of the area located below the lens, ie the focus area is provided.
  • the user can observe the areas of the process to be monitored more closely and enrich them with detailed information, without losing the spatial context. That is, in the present case is the performed on the screen, in particular the wall display, visualization process shown both a semantic and a graphi ⁇ specific magnification of parts.
  • the fish-eye distortion is used.
  • an algorithm for the fish-eye lens is inserted is particularly ⁇ , which only increases the focal region of the fish-eye lens, and not distorted.
  • Uniform scaling must therefore be used at least within the focus range.
  • Only within the realm of be ⁇ fish-eye lens Lens filters are detail information displayed via a further Magic-.
  • the level of detail of the additional information can be controlled via a semantic zoom as shown above. If the user zoomed out far, no lens is displayed, whereas at a very high zoom level, all detailed information within the lens becomes visible. In between, arbitrary abstraction levels can be inserted.
  • the advantage here is the possibility of representing the entire process, such as in a power grid, while at the same time looking at details. This offers the above-mentioned advantage that the user does not lose sight of the context information.
  • the prob ⁇ lem of divided attention is solved.
  • the distortion means is adapted to calculate the distortion of the process visualization by means of a continuous convolution as a function of the position of the at least one focal point on the screen. Details will be erläu ⁇ tert related to Fig. 5.
  • a plurality of user-operable controls are provided for controlling the screen.
  • the coupling ⁇ medium is adapted to couple the respective control device having at least one focal point on the screen.
  • the present display and control device is suitable for a single-user multi-user environment.
  • the respective user then has the opportunity to examine the currently interesting range of the process visualized on the screen.
  • anyone can do this User control one or more focus points via his control device on the screen, in particular the wall display.
  • the coupling means is adapted to dynamically adapt the couplings between the operating devices and the focus points on the screen.
  • the respective means, coupling means and distortion means can be implemented by hardware and / or software technology.
  • the respective means may be designed as a device or as part of a device, for example as a computer or as a microprocessor.
  • the respective means can be used as Computerprogrammpro ⁇ domestic product, as a function, as a routine, be formed as part of a program code or an executable object.
  • Next is a control room with one as described above
  • a method for controlling a display and operating device for a control room for process visualization ⁇ tion of a network comprising a plurality of network nodes and each network node connecting network lines proposed.
  • the display and control device has a screen for displaying at least a portion of the network ⁇ work and at least one operable by a user control device for controlling the screen.
  • the operating device is coupled to at least one focal point on the screen.
  • Step the screen is controlled such that a screen area associated with the coupled focus point is enlarged in accordance with a set magnification and that detailed information is displayed in the assigned screen area according to set presentation criteria.
  • a computer program product such as a computer program means can be provided or supplied, for example, as a storage medium, such as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communication network by the transmission of an ent speaking file with the computer program product or the computer program means.
  • Fig. 1 is a schematic block diagram of an example of exporting approximately ⁇ a display and Whyvorrich ⁇ tung,
  • Fig. 2 is a schematic view of an example of a
  • FIG. 3 is a schematic view of the network line of Fig. 2 after attaching the focal point to the network line
  • Fig. 4 is a schematic flow diagram of an execution ⁇ example of a method for controlling an Ad ⁇ charged and operating device.
  • the same or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless stated otherwise.
  • Fig. 1 shows a block diagram of an embodiment of a display and control device 1 for a control room for process visualization of a network 2.
  • the network 2 has a plurality of network nodes AH and two network nodes AH connecting network lines N1-N7.
  • the display and operating device 1 has a screen 3 for displaying the network 2, in particular the entire network 2.
  • the screen 3 is in particular a large, installed in the control room wall display.
  • an operating device 4 is provided, which is designed for example as an input device or knob and which can be actuated by a user to control the screen 3 as a remote control ⁇ tion.
  • the display and operating device 1 has a coupling means 5.
  • the coupling means 5 is arranged for coupling the operating means 4 ⁇ with at least one focal point F on the image ⁇ screen.
  • the focal point F can also be referred to as Naviga ⁇ tion element on the screen 3.
  • the operating device 4 coupled to a focus point F is further configured to actuate the screen 3 in such a way that a screen area BB assigned to the coupled focus point F is selected according to a set magnification power. is shown enlarged and that detailed information D1-D4 are displayed in the associated screen area BB according to set presentation criteria.
  • the screen area BB assigned to the coupled focus point F is designed as a frame around the focal point F.
  • the detailed information Dl-D4 are arranged in the corners of the frame B.
  • the screen area BB assigned to the focal point F can also be referred to as a focus area.
  • the user can adjust the magnification level of the focus area BB and the presentation ⁇ criteria of the focus area BB.
  • predetermined user inputs are implemented in the operating device.
  • the presentation criteria defi ne particular the type of detail information D1-D4, its representation (eg, color) and their depicting ⁇ lungsort (for example, in the corners) of the focal region BB.
  • the operating device 4 can be set up to set the presentation criteria as a function of the set degree of magnification. This can also be called semantic zooming.
  • the operating device 4 is in particular also set up to move the focal point F and the focal region BB coupled therewith in dependence on a specific user input by means of the operating device 4 onto the screen 3. In other words, the user can navigate the focus point F on the screen 3 by means of the operating device 4.
  • the coupling means 5 can be integrated in the control device, for example the microprocessor, of the screen 3, for example. Furthermore, this microprocessor may include a distortion means.
  • the distortion means can be integrated in the microprocessor 5 of the screen 3 as Rou ⁇ tine, function or program.
  • the distortion means is in particular configured to continuously create transitions VI, V2 between the screen area BB assigned to the focal point F and the adjacent screen areas of the screen 3 by means of a specific distortion algorithm. In Fig. 1, this is visible through the areas VI and V2, which taper to the adjacent screen areas and thus provide the context between the focus area BB and the adjacent screen areas.
  • the distortion means calculates the distortion of the process visualization, in particular as a function of the position of the process
  • Focus point F The distortion algorithm is, for example, a fish-eye algorithm. Also, a continuous convolution can be used to calculate the distortion of the process visualization. Further, the detail information D1-D4 in the focus area BB is preferably displayed by means of a magic lens filter according to the set presentation criteria.
  • the display and operating device 1 can also have a plurality of operating devices 4 for controlling the screen 3.
  • the coupling means 5 is set up to couple the respective operating device 4 with at least one focal point F on the screen 3.
  • the coupling means 5 is further adapted to adjust the couplings between the operating devices 4 and the focus points F on the screen 3 dynamically, in particular user-specific.
  • Fig. 2 shows that the focal point F within a Budapest ⁇ voted distance A from the power line is N3.
  • the operator 4 will attach the focus point F to the mesh line N3.
  • the adhered on the power line N3 focus point F is then in Fig. 3 is provided ⁇ .
  • FIG. 4 shows a flow diagram of an exemplary embodiment of a method for controlling a display and operating device 1 for a control room for process visualization of a network 2 comprising a plurality of network nodes AH and network lines N1-N7 connecting two network nodes AH.
  • the display and operating device 1 has a screen 3 for displaying at least one section of the network 2 and at least one user-operable operating device 4 for controlling the screen 3.
  • step 401 the operating device 4 is coupled to at least ei ⁇ nem focus point F on the screen 3.
  • step 402 the screen 3 is driven by the operating device 4 such that the coupled focus ⁇ point F assigned to the screen BB increased according to a set level of magnification is shown and that details D1-D4 are displayed in the associated display area BB according to the set display criteria ,
  • continuous transitions VI, V2 between the screen area BB assigned to the focal point F and the adjacent screen areas of the screen 3 are produced by means of a specific distortion algorithm.
  • the distortion of the process visualization is preferably calculated by means of a continuous convolution as a function of the position of the at least one focal point F on the screen 3. A variant of this is the use of a fish-eye distortion.
  • the calculation example below assumes a maximum sum of the width / height of the folds of 50% of the display space . That is, the sum of the fold width (bFaltung) must not exceed 50% of the display width (bDisplay) Betra ⁇ gene.
  • the width of the vertical folds can thus dependent are calculated by the desired number of focal points and the available width of the display.
  • the ma ⁇ ximum number of folds (nFaltung) can be calculated using the desired number of focal points (nFokusddling):
  • the minimum area around a focal point ie the focus region
  • the width and height of a focus region sets with which the minimum distance to a focal point of a fold can be inserted, and thus determines which region is at a focus point ⁇ provides undistorted Darge.
  • the minimum width / height of a focus region is to be selected depending on the width of the convolutions. In this example, the sum of the widths of the focus regions must not exceed 50% of the display width, since up to 50% of the width is already reserved for the folds.
  • the maxima ⁇ le minimum width of a focus region (bFokusregion) can be calculated on thus:
  • the minimum width / height of a focus region is Festge ⁇ sets, from which distance between two focus points a convolution is inserted.
  • the minimum distance (dmin) between two focus points to insert a convolution is:
  • the folding is inserted exactly in the middle between these focus points.
  • a convolution can also be inserted between a focal point and the edge of the information space if the focal point is at a sufficient distance from it (at least: 0, 5 * b focus region + bFal ⁇ tion). In this case, however, the convolution is not inserted in the middle between the focal point and the edge of the information space, but with only a small distance to the edge. This distinction is made, as there is more room for the focus region is available. The small distance to the edge should be adhered to in order to make the fold more comprehensible for the user.
  • the depth of the folds depends on the number of folds, that is, on the distances between the focus points and on the size of the information space and the existing display space.
  • the number of horizontal convolutions determines the width of the information space, which must be compressed by means of the convolution, which in turn determines the depth of the convolution.
  • the space which has to be summarized in the folds, is distributed as a percentage of the individual folds. The greater the distance between two focus points or between a focal point and the edge of the information space, the more space is combined in the fold between them and the deeper becomes the fold. As a result, a continuous transition of the folds is guaranteed even when moving the focus points.
  • 5 shows an example with three Fo ⁇ kusticianen and two folds. In Fig. 5, the following characters are used:
  • dPl-P2 Distance between focus point 1 and focus point 2
  • dP2-P3 Distance between focus point 2 and focus point 3
  • tFl Depth of convolution 1

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Abstract

Es wird eine Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes umfassend eine Vielzahl von Netzknoten und jeweils zwei Netzknoten verbindende Netzlinien vorgeschlagen. Die Anzeige- und Bedienvorrichtung hat einen Bildschirm zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes, zumindest eine durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung zur Steuerung des Bildschirms und ein Kopplungsmittel zum Koppeln der Bedieneinrichtung mit zumindest einem Fokuspunkt auf dem Bildschirm. Dabei ist die gekoppelte Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Bildschirm derart anzusteuern, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt zugeordneter Bildschirmbereich gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen in dem zugeordneten Bildschirmbereich gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden. Hierdurch ist die Prozessvisualisierung des Netzwerkes für den Benutzer optimiert. Ferner werden eine Leitwarte mit einer solchen Anzeige- und Bedienvorrichtung sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeige- und Bedien¬ vorrichtung für eine Leitwarte und eine solche Leitwarte.
Die Arbeit mit auf einem Bildschirm angezeigten Informationen aus netzwerkartigen Informationsräumen, wie z.B. Industrie- netzen, beispielsweise aus Rohrleitungen und Verkabelungen, gesteuert durch Leitwarten, Stromnetzen und dergleichen, stellt eine hohe kognitive Belastung für den Benutzer dar. Durch die aufgrund der Bildschirmgröße und der Bildschirmauf¬ lösung begrenzte Fläche, die zur Darstellung solcher Informa- tionsräume zur Verfügung steht, kann immer nur ein bestimmter Ausschnitt des gesamten Netzwerks wiedergegeben werden. Dies kann dazu führen, dass der Benutzer nicht in der Lage ist, ein mentales Modell des gesamten Informationsraumes zu entwi¬ ckeln .
Aus dem Stand der Technik sind über entsprechende Anzeige- und Bedienvorrichtungen realisierte Navigationskonzepte be¬ kannt, bei denen ein Ausschnitt einer größeren Netzwerkstruktur auf einem Bildschirm wiedergegeben wird. Dabei kann der Benutzer in einen Bereich des Netzwerks gelangen, der aktuell nicht auf dem Bildschirm gezeigt ist, indem er mit einem so genannten Panning den Bildausschnitt verschiebt. Panning ist eine Funktion von grafischen Nutzeroberflächen, wobei ein entsprechendes Symbol (z.B. eine Hand) auf dem Bildausschnitt wiedergegeben wird und der Benutzer z.B. durch die Betätigung einer Taste auf einer Computermaus den Bildausschnitt über das Symbol virtuell ergreifen und durch Bewegen der Maus in verschiedene Richtungen verschieben kann. Häufig wird dieses Panning in Geoinformationssystemen eingesetzt, um in einer Karte zu navigieren.
Die Funktion des Pannings hat den Nachteil, dass der Naviga- tionsprozess in künstliche Teilschritte zerlegt wird. Möchte ein Benutzer z.B. einem Pfad in einem Stromnetz folgen, so muss er mit einer Bedieneinrichtung und insbesondere mit der Computermaus nachfassen, wenn die äußeren Bildschirmkanten erreicht werden. Ein weiterer Nachteil von bekannten Lösungen besteht darin, dass entsprechend hinterlegte Kontextinforma¬ tionen für Pfade in der Netzwerkstruktur explizit über eine geeignete Benutzerinteraktion, wie z.B. einem Mausklick, ausgewählt werden müssen. Alternativ gibt es Varianten, in denen im Voraus alle verfügbaren Kontextinformationen eingeblendet werden, jedoch führt diese Variante durch die Darstellung irrelevanter Informationen zu einer hohen kognitiven Belastung für den Benutzer.
Ferner bedingt die begrenzte Fläche des Bildschirms oftmals einen nur sehr geringen Detailgrad für den Nutzer. Insbesondere bei Prozessvisualisierungen in der Leitwarte hat dies für den Benutzer große Nachteile. Insbesondere sind Änderun¬ gen in der Prozessdynamik dann für den Benutzer oft nicht korrekt erfassbar.
Ein weiteres Problem stellt sich beim Einsatz eines Bildschirms für eine Leitwarte in einer Multi-User-Umgebung . Eine gleichzeitige Betrachtung von beispielsweise zwei weit aus¬ einander liegenden Bereichen des zu visualisierenden Prozes- ses durch zwei Benutzer oder Operatoren ist herkömmlicherwei¬ se nicht möglich. Die Darstellung des gesamten Informationsraums mit einem geringen Detailgrad erschwert ferner die Ana¬ lyse einer Problemursache durch die Leitwarte erheblich. Um an die Detailinformationen zu einem relevanten Ausschnitt des Prozesses zu gelangen, ist herkömmlicherweise eine separate Auswahl des Kontextes für die Detailinformationen nötig. Des Weiteren kann die separate Darstellung von Detailinformatio¬ nen zu einer geteilten Aufmerksamkeit des Benutzers führen, was herkömmlicherweise den mentalen Aufwand für den Benutzer deutlich erhöht und damit die Wahrscheinlichkeit für Fehlbe¬ dienungen durch den Nutzer erhöht. Bei herkömmlichen Systemen in Leitwarten werden für die Überwachung eines Prozesses meist zwei Display-Typen eingesetzt: große Wanddisplays, welche die zu überwachende netzwerkartige Struktur anzeigen, sowie kleine Displays direkt am Arbeits- platz des Benutzers, welche eine detaillierte Darstellung des Prozesses bereitstellen.
In den herkömmlichen Systemen sind die einzelnen Display- Typen nicht verbunden. Die Benutzer identifizieren Auffällig- keiten im Prozess mit Hilfe der Übersicht auf dem großen
Wanddisplay und wechseln anschließend manuell auf den ent¬ sprechenden Abschnitt in der Detaildarstellung des kleineren Displays. Aufgrund der begrenzten Fläche des großen Wanddis¬ plays wird dabei stets ein Ausschnitt der netzwerkartigen Struktur oder das gesamte Netz mit geringem Detailgrad darge¬ stellt. Um einen relevanten Abschnitt eines Prozesses zu identifizieren, ist der Benutzer oder Operator darauf angewiesen, durch die Übersicht navigieren zu können. Das Navigieren entlang netzwerkartiger Strukturen ist bislang ledig- lieh über ein vertikales und horizontales Scrollen oder Pan- ning möglich, wodurch der Navigationsprozess in künstliche Teilschritte zerlegt wird.
Um an bestimmte Detailinformationen zu einem auffälligen Pro- zessschritt zu gelangen, muss der Benutzer bei herkömmlichen Systemen einen bestimmten Kontext durch eine erneute Interaktion anwählen. Somit werden die Detailinformationen losgelöst von ihrem Kontext dargestellt. Dabei muss sich der Benutzer ständig darüber bewusst sein, welche Detailinformationen ak- tuell auf dem kleineren Display an seinem Arbeitsplatz dargestellt werden. Hierdurch sowie durch das Problem einer geteilten Aufmerksamkeit, steigt der mentale Aufwand des Opera¬ tors . Aufgrund des gesteigerten mentalen Aufwands des Operators sind die herkömmlichen Prozessvisualisierungen nicht optimal. Folglich steht dem Benutzer nur eine verringerte Aufmerksamkeit für seine eigentliche Steuerungsaufgabe des Netzwerkes mittels der Leitwarte zur Verfügung. Aufgrund der reduzierten Aufmerksamkeit können Fehlbedienungen durch den Benutzer entstehen . Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes zu schaffen.
Demgemäß wird eine Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes umfas¬ send eine Vielzahl von Netzknoten und jeweils zwei Netzknoten verbindende Netzlinien vorgeschlagen. Das Netzwerk ist vorzugsweise ein Industrienetz beispielsweise aus Rohrleitungen und Verkabelungen. Die Netzlinie ist beispielsweise eine Kan- te, eine Verkabelung oder eine Leitung, insbesondere eine Rohrleitung. Der Netzknoten ist insbesondere eine Verzwei¬ gung .
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung hat einen Bildschirm zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes, zu¬ mindest eine durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung zur Steuerung des Bildschirms und ein Kopplungsmittel zum Koppeln der Bedieneinrichtung mit zumindest einem Fokuspunkt auf dem Bildschirm. Dabei ist die gekoppelte Bedienein- richtung dazu eingerichtet, den Bildschirm derart anzusteu¬ ern, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt zugeordneter Bildschirmbereich gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen in dem zugeordneten Bildschirmbereich gemäß eingestellter Dar- Stellungskriterien dargestellt werden. Der dem Fokuspunkt zugeordnete Bildschirmbereich kann auch als Fokusbereich bezeichnet werden. Der Fokusbereich ist gemäß der Einstellung des Benutzers vergrößert und mit den gewünschten Detailinfor¬ mationen versehen. Der Kontext zwischen den Detailinformatio- nen und dem Fokusbereich ist sichergestellt.
Durch die erfindungsgemäße Anzeige- und Bedienvorrichtung ist die Prozessvisualisierung des Netzwerkes damit verbessert bzw. optimiert. Infolge der verbesserten Prozessvisualisie¬ rung wird die hierfür notwendige Aufmerksamkeit durch den Be¬ nutzer verringert. Folglich kann sich der Benutzer vermehrt um seine eigentliche Steuerungsaufgabe des Netzwerkes bei- spielsweise aus Rohrleitungen und Verkabelungen kümmern. Ferner bedingt die verbesserte Prozessvisualisierung eine redu¬ zierte Wahrscheinlichkeit einer Fehlbedienung durch den Nut¬ zer, da er mehr Aufmerksamkeit hierfür hat. Ebenso wird die Analyse einer konkreten Problemursache durch die Leitwarte erleichtert und verbessert. Ferner ist bei der erfindungsge¬ mäßen Anzeige- und Bedienvorrichtung keine erneute Interakti¬ on notwendig, dass dem Benutzer die Detailinformationen zu dem Bildschirmbereich angezeigt werden, der mit dem Fokuspunkt gekoppelt ist.
Beispielsweise ist der Bildschirm ein in der Leitwarte in¬ stalliertes großes Wanddisplay. Die Bedieneinrichtung ist beispielsweise ein Drehregler oder ein Eingabegerät mit sechs Freiheitsgraden, beispielsweise ein Space-Navigator (siehe www.3dconnexion.de).
Die Detailinformationen werden insbesondere in der Prozessvisualisierung des großen Wanddisplays integriert, um somit den Kontext der Detailinformationen zu erhalten, und zwar in dem dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich, um somit das
Problem einer geteilten Aufmerksamkeit des Benutzers zu umge¬ hen .
Die vorliegende Anzeige- und Bedienvorrichtung ist zur Visua- lisierung und Interaktion mit dem Wanddisplay der Leitwarte, insbesondere auch in einer Mehrbenutzerumgebung, geeignet.
Der Fokuspunkt ist der Punkt auf dem Bildschirm, auf den der Benutzer seinen Fokus richtet. Bewegungen des Fokuspunktes auf dem Bildschirm werden mittels der Bedieneinrichtung durchgeführt. Der Fokuspunkt kann auch als Navigationselement bezeichnet werden. Bei einer Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Vergrößerungsgrad des zugeordneten Bildschirm¬ bereichs in Abhängigkeit von zumindest einer durch den Benut¬ zer mittels der Bedieneinrichtung eingegebenen ersten Benut- zereingabe einzustellen und/oder die Darstellungskriterien des zugeordneten Bildschirmbereichs in Abhängigkeit von zu¬ mindest einer durch den Benutzer mittels der Bedieneinrichtung eingegebenen zweiten Benutzereingabe einzustellen. Die Darstellungskriterien definieren insbesondere welche Detailinformationen auf welche Art und an welchem Ort des zuge¬ ordneten Bildschirmbereichs dargestellt werden. Die Benutzer¬ eingaben können über die Art der Eingabe sowie über den Kontext der Eingabe differenziert werden. Die jeweilige Benut- zereingabe kann je nach verwendeter Bedieneinrichtung implementiert werden.
Mittels der Bedieneinrichtung kann der Benutzer demnach einen gewünschten Detailgrad mittels Einstellung des Vergrößerungs- grades und auch vorbestimmte Detailinformationen mittels Ein¬ stellung der Darstellungskriterien einstellen. Da sowohl die Vergrößerung als auch die Detailinformationen innerhalb des mit dem Fokuspunkt gekoppelten Bildschirmbereichs dargestellt werden, ist für den Benutzer stets der Kontext zwischen den Detailinformationen und dem jeweiligen Bildschirmbereich gegeben .
Der dem Fokuspunkt zugeordnete Bildschirmbereich ist bei¬ spielsweise als ein Rahmen um den Fokusbereich ausgebildet. Der Fokuspunkt ist dabei insbesondere im Schwerpunkt des Rah¬ mens angeordnet. Alternativ kann der dem Fokuspunkt zugeord¬ nete Bildschirmbereich auch als ein Kreis ausgebildet sein, wobei dann der Fokuspunkt insbesondere in der Mitte des Krei¬ ses liegt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, die Darstellungskriterien in Abhängigkeit des eingestellten Vergrößerungsgrads einzustellen. Diese Ausführungsform kann auch als semantisches Zoomen bezeichnet werden, da umso mehr Detailinformationen gemäß den eingestellten Darstellungskriterien angezeigt werden, desto größer der eingestellte Vergrößerungsgrad und damit Detail¬ grad ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Fokuspunkt in Abhängigkeit zumindest einer dritten Benutzereingabe auf dem Bildschirm zu verschie¬ ben .
Der Benutzer kann über die Bedieneinrichtung den Fokuspunkt auf dem Bildschirm verschieben und damit auf dem Bildschirm navigieren. Ferner können der jeweiligen Bedieneinrichtung auch mehrere Fokuspunkte zugeordnet werden, so dass der Be¬ nutzer auch zwischen mehreren Fokuspunkten wechseln kann, welche er in unterschiedlichen Regionen des Bildschirms navigieren kann. Dabei kann die Bedieneinrichtung eine im Weite- ren näher erläuterte freie Navigation und auch eine inhalts¬ sensitive Navigation nutzen. Da die Darstellung des zu überwachenden Prozesses meist auf einem entfernten großen Display abgebildet wird, der den vorliegenden Bildschirm ausbildet, ist dieser für den Benutzer nicht direkt erreichbar. Aus die- sem Grund ist die Bedieneinrichtung vorzugsweise ein Eingabe¬ gerät mit sechs Freiheitsgraden, z.B. der oben erwähnte
Space-Navigator. Der Space-Navigator ähnelt einem Joystick und bietet unter anderem die Funktionen Drehen (stufenlos, mit Anschlag), Kippen (in jede beliebige Richtung) sowie Zie- hen und Drücken und besitzt dabei einen spürbaren Widerstand, was auch eine Blindbedienung ermöglicht. Joystick-ähnliche Eingabegeräte als Bedieneinrichtungen sind insbesondere für den Einsatz in Leitwarten geeignet. Beispielsweise ist in der freien Navigation ein Verschieben des Fokuspunktes über ein Kippen des Eingabegerätes ermög¬ licht, d.h. der Fokuspunkt verschiebt sich auf dem Bildschirm entsprechend der Kipprichtung. Die verwendete Bedieneinrich- tung hat vorzugsweise sechs Freiheitsgrade, eine automatische Zentrierung und basiert auf einer vektorbasierten Navigation. Dies hat den Vorteil einer kontinuierlichen Bewegung, d.h. die Navigation muss nicht in einzelne Teilschritte zerlegt werden. Die Navigationsgeschwindigkeit ist dabei insbesondere vom Kippausschlag abhängig. Bei einem geringen Kippausschlag ist somit ein exaktes Ansteuern eines spezifischen Punktes auf dem Bildschirm möglich, wohingegen bei einem großen Kippausschlag große Distanzen schneller überbrückt werden können. Der Fokuspunkt selbst wird insbesondere durch ein polymodales Navigationselement auf dem Bildschirm gekennzeichnet, welches den Benutzer bei der Navigation unterstützen kann. Insbesondere in der freien Navigation dient das Navigationselement als Fadenkreuz, um eine gezielte Navigation zu ermöglichen. Zusätzlich kann ein Richtungspfeil innerhalb des Navigations¬ elementes angezeigt werden, welcher die aktuelle Kipprichtung und somit auch die Navigationsrichtung des Fokuspunktes auf dem Bildschirm wiedergibt. Die folgenden vier Ausführungsformen beschäftigen sich mit der oben erwähnten inhaltssensitiven Navigation. Bei der vorliegenden inhaltssensitiven Navigation werden dem polymodalen Navigationselement weitere Funktionen hinzugefügt. Das Navi¬ gationselement signalisiert dem Nutzer so zum Beispiel, ob eine Verbindung zu einer Karte hergestellt werden kann oder welche Netzlinie oder Kante an einem Knotenpunkt oder Netz¬ knoten selektiert wurde. Dazu im Einzelnen.
Bei einer Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu ein- gerichtet, in Abhängigkeit einer vorbestimmten vierten Benut¬ zereingabe den Fokuspunkt an eine bestimmte Netzlinie anzu¬ heften, falls der Fokuspunkt einen vorbestimmten Abstand von der bestimmten Netzlinie unterschreitet. Durch das Anheften des Fokuspunktes oder Navigationselementes an eine bestimmte Netzlinie wird eine Verbindung zwischen dem Navigationselement und der bestimmten Netzlinie hergestellt. Der vorbestimmte Abstand, den das Navigationselement unter- schreiten muss, so dass eine Verbindung mit der Netzlinie hergestellt werden kann, ist insbesondere über die Bedienein¬ richtung durch den Benutzer einstellbar. Bei der Herstellung einer Verbindung zwischen dem Navigationselement und der bestimmten Netzlinie ändert sich der Sta¬ tus des Navigationselementes insbesondere dahingehend, dass ein schnelleres und fehlerfreies Ansteuern einzelner Netzlinien und Kanten ermöglicht wird. Dabei wird die Nutzerbewe- gung des Navigationselementes wie durch dynamische Kraftfel¬ der beeinflusst. Diese so genannten dynamischen Kraftfelder werden innerhalb des jeweiligen vorbestimmten Abstandes zu der jeweiligen Netzlinie ausgebildet. Diese dynamischen
Kraftfelder können insbesondere sowohl auf die Geschwindig- keit als auch auf die Richtung des Navigationselementes ein¬ wirken. Bezogen auf die Geschwindigkeit bedeutet dies, dass die Netzlinien im motorischen Raum größer wirken, d.h. eine dynamische Anpassung vorgenommen wird. Durch eine Reduzierung der Zeigergeschwindigkeit über die Netzlinien werden diese von der notwendigen motorischen Bewegung her gesehen größer. Befindet sich das Navigationselement über einer Netzlinie oder Kante, kann beispielsweise über eine Drehbewegung der Bedieneinrichtung eine Verbindung zu dieser hergestellt werden. In einem solchen Fall wird die Verbindung also manuell durch den Benutzer hergestellt. Die Darstellung des Navigati¬ onselementes kann insbesondere verändert werden, so dass auch visuell auf einen Wechsel von der freien Navigation zu der inhaltssensitiven Navigation hingewiesen ist. Das Navigationselement markiert dabei vorzugsweise die aktuelle Position auf der zuvor vom Benutzer ausgewählten Netzlinie.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Fokuspunkt und den dem Fokuspunkt zu¬ geordneten Bildschirmbereich bei einer fünften vorbestimmten Benutzereingabe in einer ersten Richtung entlang der angehefteten Netzlinie zu bewegen und bei einer sechsten vorbestimmten Benutzereingabe in einer der ersten Richtung entgegenge- setzten, zweiten Richtung entlang der angehefteten Netzlinie zu bewegen.
Beispielsweise sind die fünfte vorbestimmte Benutzereingabe durch ein Kippen des Eingabegeräts nach vorne und die sechste vorbestimmte Benutzereingabe durch ein Kippen des Eingabege¬ räts nach hinten ausgebildet. Hierbei ist das Eingabegerät insbesondere derart ausgestaltet, dass es genügt, diese Bewe¬ gung in groben Richtungen des gewünschten Kantenverlaufs aus- zuführen. Bei der Navigation entlang einer Netzlinie oder
Kante wird der Fokuspunkt, beispielsweise das polymodale Na¬ vigationselement, entsprechend dem Kantenverlauf über den dargestellten Informationsraum bewegt, so dass der Benutzer dem tatsächlichen Kantenverlauf folgen kann und nicht gerad- linige Distanzen zurückzulegen hat. Ein weiterer Vorteil gegenüber Panning ist, dass die Navigation bei der vorliegenden Interaktionstechnik nicht in Teilschritte, beispielsweise in Form von stetigem Nachgreifen, zerlegt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Fokuspunkt und den dem Fokuspunkt zu¬ geordneten Bildschirmbereich entlang der angehefteten Netzlinie in Abhängigkeit einer zweifachen Eingabe der vorbestimmten fünften bzw. sechsten Benutzereingabe automatisch zu be- wegen.
Diese automatische Navigation kann auch als animierte Naviga¬ tion bezeichnet werden. Durch die animierte Navigation können schnell große Distanzen in dem Netzwerk überbrückt werden. Die animierte Navigation kann beispielsweise durch zweimali¬ ges Kippen des Eingabegerätes in die entsprechende Richtung ausgelöst werden. Durch die Animation wird der nächste Knoten über eine Animation entlang des Kantenverlaufs angesteuert, ohne dass eine weitere Interaktion des Benutzers erforderlich ist. Durch diese Animation wird eine kontinuierliche Wahrneh¬ mung des Benutzers erhalten, was eine einfachere Orientierung ermöglicht. Beispielsweise wird die animierte Navigation be¬ endet, wenn ein Netzknoten erreicht ist, oder wenn eine wei- tere Eingabe des Benutzers erfolgt. Durch die animierte Navi¬ gation und Verbindung mit der oben beschriebenen manuellen Navigation entlang von Netzlinien kann der Benutzer zum einen schnell durch den Informationsraum navigieren und zum anderen jede Position manuell und exakt ansteuern. Ferner kann die Bedieneinrichtung derart eingerichtet werden, dass auch das Springen zwischen Knotenpunkten ermöglicht wird.
Ferner ist die Bedieneinrichtung insbesondere derart ausge- legt, dass sie auch eine Verbindung zwischen dem Fokuspunkt und der bestimmten Netzlinie lösen kann. Um die Verbindung zu einer Netzlinie zu lösen, wird - wie beim Herstellen einer Verbindung - eine Drehung an der Bedieneinrichtung durchgeführt. Um die Fehleranfälligkeit zu reduzieren, kann die Ver- bindung zur Netzlinie im Bereich eines Netzknotens nicht ge¬ löst werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Fokuspunkt und den dem Fokuspunkt zu- geordneten Bildschirmbereich entlang der angehefteten Netzlinie bis zu dem verbundenen Netzknoten zu bewegen und bei diesem verbundenen Netzknoten die Bewegung des Fokuspunktes und des dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich entlang einer in Abhängigkeit einer siebten vorbestimmten Benutzerein- gäbe ausgewählten Netzlinie fortzuführen.
Mit anderen Worten, die Navigation wird automatisch an einem Netzknoten unterbrochen. Das Navigationselement kann dann durch einen Farbwechsel dem Benutzer signalisieren, dass ein Kreuzungsmodus aktiviert ist.
Am jeweiligen Knoten gibt es zwei unterschiedliche Varianten zur Selektion der gewünschten Netzlinie. Zum einen kann die antizipierte Netzlinie per Drehbewegung der Bedieneinrichtung selektiert werden. Durch eine Drehung wird zwischen den einzelnen Netzlinien der Reihe nach durchgeschaltet. In einer zweiten Variante wird die gewünschte Netzlinie über eine Kippbewegung in eine entsprechende Richtung ausgewählt. Die Bewegung muss hierbei insbesondere nur grob in Richtung der antizipierten Netzlinie ausgeführt werden, wobei prinzipiell die Netzlinie gewählt wird, welche der Kipprichtung am ehes¬ ten entspricht. Auf dem Bildschirm kann durch eine farbige Hervorhebung der selektierten Netzlinie dem Benutzer ein direktes visuelles Feedback bereitgestellt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Verzerrungsmittel vorgesehen, welches dazu eingerichtet ist, kontinuierliche Übergänge zwischen den dem Fokuspunkt zugeordneten Bild¬ schirmbereich und den angrenzenden Bildschirmbereichen des Bildschirms mittels eines bestimmten Verzerrungsalgorithmus zu schaffen. Durch die kontinuierlichen Übergänge zwischen dem dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich und den angrenzenden Bildschirmbereichen ist der Kontext für den Benutzer visuell sichergestellt . Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Verzerrungsmittel dazu eingerichtet, die Verzerrung der Prozessvisualisierung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes auf dem Bildschirm zu berechnen. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der bestimmte Verzerrungsalgorithmus ein Fish-Eye-Algorithmus .
Es kann auch eine Fish-Eye-Verzerrung mit einem Magic-Lens- Filter kombiniert werden. Eine solche Kombination ist insbe- sondere für den Einsatz in Leitwarten geeignet. Mit Hilfe ei¬ nes Fish-Eye-Algorithmus oder einer Fish-Eye-Linse können In¬ formationen, die sich näher am Fokuspunkt befinden und somit potenziell interessanter sind, detaillierter und die weiter entfernten Informationsobjekte abstrahierter dargestellt wer- den. Im Speziellen heißt das, dass der Bildschirmbereich, der dem Fokuspunkt zugeordnet ist, räumlich gesehen vergrößert wird, also mehr Platz auf dem Bildschirm erhält. Wie oben bereits ausgeführt, kann dieser Bereich auch als Fokusbereich bezeichnet werden. Um den Kontext des Fokusbereichs zu erhal¬ ten und einen kontinuierlichen Übergang zu schaffen, nimmt die Vergrößerung mit größerer Entfernung zum Fokuspunkt ab. Bei einer weiteren Ausführungsform werden die Detailinformationen in dem dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich gemäß der eingestellten Darstellungskriterien mittels eines Magic-Lens-Filters dargestellt. Magic-Lens-Filter stellen ein ähnliches Konzept wie Fish-Eye- Linsen dar. Auch diese Magic-Lens-Filter stellen eine transformierte Ansicht des darunter liegenden Informationsraums bereit. Im Gegensatz zur Fish-Eye-Linse wird jedoch keine in mittlerer Distanz zum Fokuspunkt abnehmende Verzerrung einge- setzt. Innerhalb eines Magic-Lens-Filters können beispiels¬ weise zusätzliche Informationen oder Detailinformationen angezeigt werden. Ferner können auch Informationen herausgefiltert werden. Somit wird über das Magic-Lens-Filter eine semantische Anreicherung des sich unter der Linse befindlichen Bereichs, also dem Fokusbereich, bereitgestellt.
Mit Hilfe einer wie oben andiskutierten Kombination einer Fish-Eye-Linse und eines Magic-Lens-Filters kann der Benutzer die für ihn interessanten Bereiche des zu überwachenden Pro- zesses genauer beobachten und mit Detailinformationen anreichern, ohne dabei den räumlichen Kontext zu verlieren. D.h., vorliegend wird sowohl eine semantische als auch eine graphi¬ sche Vergrößerung von Teilen der auf dem Bildschirm, insbesondere dem Wanddisplay, dargestellten Prozessvisualisierung durchgeführt. Um zu gewährleisten, dass eine graphische Ver¬ größerung nicht zu Lasten einer kontinuierlichen Darstellung geht, wird die Fish-Eye-Verzerrung eingesetzt. Dabei wird insbesondere ein Algorithmus für die Fish-Eye-Linse einge¬ setzt, welcher den Fokusbereich der Fish-Eye-Linse lediglich vergrößert und nicht verzerrt. Durch eine gleichmäßige Ska¬ lierung von X- und Y-Achse im Fokusbereich werden die Winkel sowie die Proportionen der Distanzen zwischen den betroffenen Netzlinien erhalten. Einige Informationen können nutzlos werden, wenn diese Eigenschaften nicht gewahrt werden.
Eine gleichmäßige Skalierung ist daher zumindest innerhalb des Fokusbereichs einzusetzen. Nur innerhalb des Fokusbe¬ reichs der Fish-Eye-Linse werden über einen weiteren Magic- Lens-Filter Detailinformationen angezeigt. Der Detailgrad der zusätzlichen Informationen kann über einen semantischen Zoom - wie oben dargestellt - gesteuert werden. Zoomt der Benutzer weit heraus, wird keine Linse dargestellt, bei einer sehr ho¬ hen Zoom-Stufe werden hingegen alle Detailinformationen innerhalb der Linse sichtbar. Dazwischen können beliebige Abstraktionsstufen eingefügt werden. Im Hinblick auf Kontrollräume besteht der Vorteil hier in der Möglichkeit der Dar- Stellung des gesamten Prozesses, wie z.B. bei einem Stromnetz, bei gleichzeitiger Betrachtung von Details. Dies bietet den oben besagten Vorteil, dass der Benutzer die Kontextinformationen nicht aus dem Auge verliert. Somit wird das Prob¬ lem der geteilten Aufmerksamkeit gelöst.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Verzerrungsmittel dazu eingerichtet, die Verzerrung der Prozessvisualisierung mittels einer kontinuierlichen Faltung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes auf dem Bildschirm zu berechnen. Details hierzu werden in Bezug zu Fig. 5 erläu¬ tert .
Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Mehrzahl von durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtungen zum Steuern des Bildschirms vorgesehen. Dabei ist das Kopplungs¬ mittel dazu eingerichtet, die jeweilige Bedieneinrichtung mit zumindest einem Fokuspunkt auf dem Bildschirm zu koppeln.
Damit ist die vorliegende Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Mehrbenutzerumgebung mit einem einzigen Bildschirm geeignet. Der jeweilige Benutzer hat dann die Möglichkeit, den für ihn aktuell interessanten Bereich des auf dem Bildschirm visualisierten Prozesses zu untersuchen. Hierbei kann jeder Benutzer einen oder mehrere Fokuspunkte über seine Bedieneinrichtung auf dem Bildschirm, insbesondere dem Wanddisplay, steuern . Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Kopplungsmittel dazu eingerichtet, die Kopplungen zwischen den Bedieneinrichtungen und den Fokuspunkten auf dem Bildschirm dynamisch anzupassen . Das jeweilige Mittel, Kopplungsmittel und Verzerrungsmittel, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann das jeweilige Mittel als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozes- sor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann das jeweilige Mittel als Computerprogrammpro¬ dukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein. Weiter wird eine Leitwarte mit einer wie oben beschriebenen
Anzeige- und Bedienvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Leitwarte ein Netzwerk steuert und die Anzeige- und Bedienvor¬ richtung zur Prozessvisualisierung des Netzwerkes eingerichtet ist.
Ferner wird ein Verfahren zur Steuerung einer Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte zur Prozessvisualisie¬ rung eines Netzwerkes umfassend eine Vielzahl von Netzknoten und jeweils zwei Netzknoten verbindende Netzlinien vorge- schlagen. Die Anzeige- und Bedienvorrichtung hat einen Bildschirm zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netz¬ werkes und zumindest eine durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung zur Steuerung des Bildschirms. In einem ersten Schritt wird die Bedieneinrichtung mit zumindest einem Fokuspunkt auf dem Bildschirm gekoppelt. In einem zweiten
Schritt wird der Bildschirm derart angesteuert, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt zugeordneter Bildschirmbereich gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen in dem zugeordneten Bildschirmbereich gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Dur führung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.
Ein Computerprogrammprodukt wie ein Computerprogramm-Mittel kann beispielsweise als Speichermedium, wie Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD oder auch in Form einer herunterladba ren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem draht losen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer ent sprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen .
Außerdem wird ein Datenträger mit einem gespeicherten Computerprogramm mit Befehlen vorgeschlagen, welche die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens auf einer programmgesteuerten Einrichtung veranlasst.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausfüh¬ rungsbeispiels einer Anzeige- und Bedienvorrich¬ tung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Beispiels einer
Netzlinie der Fig. 1 vor dem Anheften eines Fokuspunktes, Fig. 3 eine schematische Ansicht der Netzlinie der Fig. 2 nach dem Anheften des Fokuspunktes an der Netzlinie, und
Fig. 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungs¬ beispiels eines Verfahrens zum Steuern einer Anzei¬ ge- und Bedienvorrichtung. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes 2. Das Netzwerk 2 hat eine Vielzahl von Netzknoten A-H und jeweils zwei Netzknoten A-H verbindende Netzlinien N1-N7. Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 hat einen Bildschirm 3 zur Darstellung des Netzwerkes 2, insbesondere des gesamten Netzwerkes 2. Der Bildschirm 3 ist insbesondere ein großes, in der Leitwarte installiertes Wanddisplay. Ferner ist eine Bedieneinrichtung 4 vorgesehen, welche beispielsweise als Eingabegerät oder Drehregler ausgebildet ist und welche durch einen Benutzer zur Steuerung des Bildschirms 3 als Fernbedie¬ nung betätigbar ist.
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 weist ein Kopplungsmit- tel 5 auf. Das Kopplungsmittel 5 ist zum Koppeln der Bedien¬ einrichtung 4 mit zumindest einem Fokuspunkt F auf dem Bild¬ schirm 3 eingerichtet. Der Fokuspunkt F kann auch als Naviga¬ tionselement auf dem Bildschirm 3 bezeichnet werden. Die mit einem Fokuspunkt F gekoppelte Bedieneinrichtung 4 ist ferner dazu eingerichtet, den Bildschirm 3 derart anzusteu¬ ern, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt F zugeordneter Bildschirmbereich BB gemäß eines eingestellten Vergrößerungsgra- des vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen D1-D4 in dem zugeordneten Bildschirmbereich BB gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der dem gekoppelten Fokuspunkt F zugeordnete Bildschirmbereich BB als ein Rahmen um den Fokuspunkt F ausgebildet. Die Detailinformationen Dl- D4 sind in den Ecken des Rahmens B angeordnet. Durch Einstel¬ lung der Darstellungskriterien kann der Benutzer über die Be- dieneinrichtung 4 die Art und Weise der Darstellung der Detailinformationen D1-D4 anpassen. Der dem Fokuspunkt F zugeordnete Bildschirmbereich BB kann auch als Fokusbereich bezeichnet werden. Mittels der Bedieneinrichtung 4 kann der Benutzer den Vergrößerungsgrad des Fokusbereiches BB und auch die Darstellungs¬ kriterien des Fokusbereiches BB einstellen. Für diese Einstellungen sind in der Bedieneinrichtung 4 vorbestimmte Benutzereingaben implementiert. Die Darstellungskriterien defi- nieren insbesondere die Art der Detailinformationen D1-D4, ihre Darstellungsweise (z.B. ihre Farbe) und ihren Darstel¬ lungsort (beispielsweise in den Ecken) des Fokusbereiches BB . Hinsichtlich der oben angesprochenen Benutzereingaben und der im Weiteren diskutierten Benutzereingaben sei darauf hinge- wiesen, dass die einzelnen Benutzereingaben je nach verwendeter Ausführungsform der Bedieneinrichtung 4 über die Art der Eingabe sowie über den Kontext der Eingabe differenziert wer¬ den können. Insbesondere kann die Bedieneinrichtung 4 dazu eingerichtet werden, die Darstellungskriterien in Abhängigkeit des eingestellten Vergrößerungsgrads einzustellen. Dies kann auch als semantisches Zoomen bezeichnet werden. Die Bedieneinrichtung 4 ist insbesondere auch dazu eingerichtet, den Fokuspunkt F und den damit gekoppelten Fokusbereich BB in Abhängigkeit einer bestimmten Benutzereingabe mittels der Bedieneinrichtung 4 auf den Bildschirm 3 zu verschieben. Mit anderen Worten, der Benutzer kann mittels der Bedieneinrichtung 4 den Fokuspunkt F auf den Bildschirm 3 navigieren.
Das Kopplungsmittel 5 kann beispielsweise in der Steuerein- richtung, beispielsweise dem Mikroprozessor, des Bildschirms 3 integriert sein. Ferner kann dieser Mikroprozessor ein Verzerrungsmittel aufweisen. Das Verzerrungsmittel kann als Rou¬ tine, Funktion oder Programm in dem Mikroprozessor 5 des Bildschirms 3 integriert sein. Das Verzerrungsmittel ist ins- besondere dazu eingerichtet, kontinuierlich Übergänge VI, V2 zwischen dem dem Fokuspunkt F zugeordneten Bildschirmbereich BB und den angrenzenden Bildschirmbereichen des Bildschirms 3 mittels eines bestimmten Verzerrungsalgorithmus zu schaffen. In Fig. 1 ist dies durch die Bereiche VI und V2 sichtbar, welche sich zu den angrenzenden Bildschirmbereichen verjüngen und somit den Kontext zwischen dem Fokusbereich BB und den angrenzenden Bildschirmbereichen schaffen.
Das Verzerrungsmittel berechnet die Verzerrung der Prozessvi- sualisierung insbesondere in Abhängigkeit der Position des
Fokuspunktes F. Der Verzerrungsalgorithmus ist beispielsweise ein Fish-Eye-Algorithmus . Auch kann zur Berechnung der Verzerrung der Prozessvisualisierung eine kontinuierliche Faltung eingesetzt werden. Ferner werden die Detailinformationen D1-D4 in dem Fokusbereich BB gemäß den eingestellten Darstellungskriterien vorzugsweise mittels eines Magic-Lens-Filters dargestellt .
Des Weiteren kann die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 auch eine Mehrzahl von Bedieneinrichtungen 4 zum Steuern des Bildschirms 3 aufweisen. Dann wird das Kopplungsmittel 5 dazu eingerichtet, die jeweilige Bedieneinrichtung 4 mit zumindest einem Fokuspunkt F auf dem Bildschirm 3 zu koppeln. Das Kopplungsmittel 5 ist ferner dazu eingerichtet, die Kopplungen zwischen den Bedieneinrichtungen 4 und den Fokuspunkten F auf dem Bildschirm 3 dynamisch, insbesondere benutzerspezifisch, anzupassen . Fig. 2 zeigt, dass der Fokuspunkt F innerhalb eines vorbe¬ stimmten Abstandes A von der Netzlinie N3 ist. Folglich wird die Bedieneinrichtung 4 bei einer bestimmten Benutzereingabe den Fokuspunkt F an die Netzlinie N3 anheften. Der an der Netzlinie N3 angeheftete Fokuspunkt F ist dann in Fig. 3 dar¬ gestellt. In der Ausführungsform der Fig. 3 ist die Bedieneinrichtung 4 dann dazu eingerichtet, den Fokuspunkt F und den zugeordneten Fokusbereich BB bei einer bestimmten Benutzereingabe in einer ersten Richtung (beispielsweise nach oben) entlang der angehefteten Netzlinie N3 zu bewegen und bei einer entgegengesetzten Benutzereingabe in der entgegengesetzten Richtung (beispielsweise nach unten) entlang der angehefteten Netzlinie N3 zu bewegen. In Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung einer Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes 2 umfassend eine Vielzahl von Netzknoten A-H und jeweils zwei Netzknoten A-H verbindende Netzlinien N1-N7 dar- gestellt.
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 hat einen Bildschirm 3 zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes 2 und zumindest eine durch einen Benutzer betätigbaren Bedien- einrichtung 4 zur Steuerung des Bildschirms 3.
In Schritt 401 wird die Bedieneinrichtung 4 mit zumindest ei¬ nem Fokuspunkt F auf dem Bildschirm 3 gekoppelt. In Schritt 402 wird der Bildschirm 3 durch die Bedieneinrichtung 4 derart angesteuert, dass ein dem gekoppelten Fokus¬ punkt F zugeordneter Bildschirmbereich BB gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen D1-D4 in dem zugeordneten Bild- schirmbereich BB gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden. Insbesondere werden kontinuierliche Übergänge VI, V2 zwischen dem dem Fokuspunkt F zugeordneten Bildschirmbereich BB und den angrenzenden Bildschirmbereichen des Bildschirms 3 mittels eines bestimmten Verzerrungsalgorithmus hergestellt. Die Verzerrung der Prozessvisualisierung wird vorzugsweise mittels einer kontinuierlichen Faltung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes F auf dem Bildschirm 3 berechnet. Eine Variante hierzu ist die Verwendung einer Fish-Eye-Verzerrung .
Im Folgenden wird ein Beispiel für einen Algorithmus be¬ schrieben, welcher eine Faltung des Informationsraums des Bildschirms 3 abhängig von mit Hilfe der inhaltssensitiven Navigation positionierten Fokuspunkten F durchführt.
Zunächst wird die Breite der einzelnen Falten definiert.
Hierfür muss festgelegt werden, wie viel Prozent der Display- breite/-höhe für die Faltung des Informationsraumes verwendet werden darf - wobei 50% des Displayplatzes einen guten Richt- wert darstellen. Bei der Definition des für die Faltungen zu verwendenden Displayplatzes muss ein Trade-Off gefunden wer¬ den, und zwar zwischen einer ausreichenden Größe der nicht verzerrten Fokusregionen und einer ausreichenden Breite/Höhe der Faltungen, damit auch Informationen innerhalb der Faltun- gen noch gut zu erkennen sind.
Im Folgenden Rechenbeispiel wird von einer maximalen Summe der Breite/Höhe der Faltungen von 50% des Displayplatzes aus¬ gegangen. Das heißt, die Summe der Faltenbreite (bFaltung) darf nicht mehr als 50% der Displaybreite (bDisplay) betra¬ gen. Die Breite der vertikalen Faltungen kann somit abhängig von der gewünschten Anzahl an Fokuspunkten und der zur Verfügung stehenden Breite des Displays berechnet werden. Die ma¬ ximale Anzahl an Faltungen (nFaltung) lässt sich mit Hilfe der gewünschten Anzahl an Fokuspunkten (nFokuspunkt ) berechnen :
nFaltung = nFokuspunkt + 1 Bei zwei Fokuspunkten werden somit abhängig von der Position der Fokuspunkte maximal drei vertikale Faltungen benötigt. Die Breite einer Faltung lässt sich berechnen über:
bFaltung = (bDisplay * 0.5) / nFaltung
Bei horizontalen Faltungen gilt Entsprechendes für die Fal¬ tenhöhe. Neben der Definition der Breite und Höhe der Faltungen muss der minimale Bereich um einen Fokuspunkt, das heißt die Fokusregion, definiert werden. Die Breite und Höhe einer Fokusregion legt fest, mit welcher minimalen Distanz zu einem Fokuspunkt eine Faltung eingefügt werden darf, und bestimmt somit, welche Region um einen Fokuspunkt unverzerrt darge¬ stellt wird. Die minimale Breite/Höhe einer Fokusregion ist dabei abhängig von der Breite der Faltungen zu wählen. In diesem Beispiel darf die Summe der Breiten der Fokusregionen 50% der Displaybreite nicht überschreiten, da bereits bis zu 50% der Breite für die Faltungen reserviert sind. Die maxima¬ le minimale Breite einer Fokusregion (bFokusregion) lässt sich somit berechnen über:
bFokusregion = (bDisplay * 0,5) / nFokuspunkt
Durch die minimale Breite/Höhe einer Fokusregion wird festge¬ legt, ab welcher Distanz zwischen zwei Fokuspunkten eine Faltung eingefügt wird. Der Mindestabstand (dmin) zwischen zwei Fokuspunkten, um eine Faltung einzufügen, beträgt:
dmin = bFokusregion + bFaltung
Die Faltung wird dabei genau in der Mitte zwischen diesen Fokuspunkten eingefügt. Eine Faltung kann ebenfalls zwischen einem Fokuspunkt und dem Rand des Informationsraums eingefügt werden, wenn sich der Fokuspunkt in einer ausreichenden Distanz zu diesem Befindet (mindestens: 0 , 5*bFokusregion + bFal¬ tung) . In diesem Fall wird die Faltung jedoch nicht in der Mitte zwischen dem Fokuspunkt und dem Rand des Informationsraumes eingefügt, sondern mit nur einer geringen Distanz zum Rand. Diese Unterscheidung wird getroffen, da somit mehr Raum für die Fokusregion zur Verfügung steht. Der geringe Abstand zum Rand sollte eingehalten werden, um die Faltung für den Anwender nachvollziehbarer zu machen. Die Tiefe der Faltungen ist abhängig von der Anzahl der Faltungen, das heißt von den Abständen zwischen den Fokuspunkten sowie von der Größe des Informationsraums und des vorhandenen Displayplatzes . Die Anzahl der horizontalen Faltungen bestimmt die Breite des Informationsraums, welche mit Hilfe der Faltung gestaucht werden muss, was wiederum die Tiefe der Faltung bestimmt. Der Raum, der in den Faltungen zusammengefasst werden muss, wird prozentual auf die einzelnen Faltungen verteilt. Umso größer die Distanz zwischen zwei Fokuspunkten beziehungsweise zwischen einem Fokuspunkt und dem Rand des Informationsraums ist, umso mehr Raum wird in der Faltung zwischen diesen zusammengefasst und umso tiefer wird die Faltung. Hierdurch wird ein kontinuierlicher Übergang der Faltungen auch beim Verschieben der Fokuspunkte gewährleistet. Nähern sich zum
Beispiel zwei Fokuspunkte an, wird die Tiefe der Faltung zwi¬ schen diesen kontinuierlich reduziert, bis sie komplett verschwindet. Hierzu zeigt die Fig. 5 ein Beispiel mit drei Fo¬ kuspunkten und zwei Faltungen. In der Fig. 5 sind folgende Zeichen verwendet:
P1-P3: Fokuspunkte 1 bis 3
Fl, F2 : Faltungen 1 und 2
dlnformationsraum: Breite des Informationsraums
dDisplay: Breite des Displays
dFaltung: Breite der Faltung
dPl-P2: Distanz zwischen Fokuspunkt 1 und Fokuspunkt 2 dP2-P3: Distanz zwischen Fokuspunkt 2 und Fokuspunkt 3 tFl : Tiefe der Faltung 1
tF2 : Tiefe der Faltung 2
Dabei ergibt sich die Berechnung der prozentualen Distanz zwischen den Fokuspunkten wie folgt: pdFl dFl-F2 / (dFl-F2 + dF2-F3)
pdF2 dF2-F3 / (dFl-F2 + dF2-F3)
Dabei ergibt sich die Berechnung des nötigen Raumgewinns durch die Faltungen durch:
dFaltungen = dlnformationsraum- (2 * dFaltung)
Die prozentuale Verteilung des Raums auf die Faltungen ergibt sich durch:
aFl = (pdFl-F2 * dFaltungen) / 2
aF2 = (pdF2-F3 * dFaltungen) / 2
Ferner ergibt sich die Tiefe der Faltungen aus:
tFl = V(aF12 - (dFaltung/2) 2)
tF2 = V(aF22 - (dFaltung/2 ) 2 )
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
Bezugs zeichenliste
1 Anzeige- und Bedienvorrichtung
2 Netzwerk
3 Bildschirm
4 Bedieneinrichtung
5 Kopplungsmittel
401-402 Verfahrensschritt
A Abstand
A-H Netzknoten
BB Bildschirmbereich
D1-D4 Detailinformationen
F Fokuspunkt
N1-N7 Netzlinie
VI, V2 Übergang

Claims

Patentansprüche
1. Anzeige- und Bedienvorrichtung (1) für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes (2) umfassend eine Vielzahl von Netzknoten (A-H) und jeweils zwei Netzknoten (A- H) verbindende Netzlinien (N1-N7), mit
einem Bildschirm (3) zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes (2),
zumindest einer durch einen Benutzer betätigbaren Be- dieneinrichtung (4) zur Steuerung des Bildschirms (3), und einem Kopplungsmittel (5) zum Koppeln der Bedieneinrichtung (4) mit zumindest einem Fokuspunkt (F) auf dem Bild¬ schirm (3) ,
wobei die gekoppelte Bedieneinrichtung (4) dazu einge- richtet ist, den Bildschirm (3) derart anzusteuern, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt (f) zugeordneter Bildschirmbereich (BB) gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen (D1-D4) in dem zugeordneten Bildschirmbereich (BB) gemäß eingestellter Dar- Stellungskriterien dargestellt werden.
2. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Vergrößerungsgrad des zugeordneten Bildschirmbereichs (BB) in Abhängigkeit von zumindest einer durch den Benutzer mittels der Bedieneinrichtung (4) eingegebenen ersten Benutzereingabe einzustellen und/oder die Darstellungskriterien des zugeordneten Bildschirmbereichs (BB) in Abhängigkeit von zumindest einer durch den Benutzer mit- tels der Bedieneinrichtung (4) eingegebenen zweiten Benutzereingabe einzustellen.
3. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, die Darstellungskriterien in Abhängigkeit des eingestellten Vergrößerungsgrads einzustellen.
4. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Fokuspunkt (F) in Abhängigkeit zumin- dest einer dritten Benutzereingabe auf dem Bildschirm (3) zu verschieben .
5. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer vorbestimmten vierten Benutzereingabe den Fokuspunkt (F) an eine bestimmte Netzli¬ nie (N1-N7) anzuheften, falls der Fokuspunkt (F) einen vorbestimmten Abstand (A) von der bestimmten Netzlinie (N1-N7) un- terschreitet .
6. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Fokuspunkt (F) und den dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) bei einer fünften vorbestimmten Benutzereingabe in einer ersten Richtung entlang der angehefteten Netzlinie (N1-N7) zu bewegen und bei einer sechsten vorbestimmten Benutzereingabe in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung entlang der angehefteten Netzlinie (N1-N7) zu bewegen.
7. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Fokuspunkt (F) und den dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) entlang der angehefteten Netzlinie (N1-N7) in Abhängigkeit einer zweifachen Eingabe der vorbestimmten fünften oder sechsten Benutzereingabe automatisch zu bewegen.
8. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Fokuspunkt (F) und den dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) entlang der angehef- teten Netzlinie (N1-N7) bis zu dem verbundenen Netzknoten (A- H) zu bewegen und bei diesen verbundenen Netzknoten (A-H) die Bewegung des Fokuspunktes (F) und des dem Fokuspunkt (F) zu¬ geordneten Bildschirmbereiches (BB) entlang einer in Abhän- gigkeit einer siebten vorbestimmten Benutzereingabe ausge¬ wählten Netzlinie (N1-N7) fortzuführen.
9. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ,
gekennzeichnet durch ein Verzerrungsmittel, welches dazu ein¬ gerichtet ist, kontinuierliche Übergänge (V1,V2) zwischen dem dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) und den angrenzenden Bildschirmbereichen des Bildschirms (3) mittels eines bestimmten Verzerrungsalgorithmus zu schaffen.
10. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verzerrungsmittel dazu ein¬ gerichtet ist, die Verzerrung der Prozessvisualisierung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes (F) auf dem Bildschirm (3) zu berechnen.
11. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Verzerrungsalgo¬ rithmus ein Fish-Eye-Algorithmus ist.
12. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzerrungsmittel dazu ein¬ gerichtet ist, die Verzerrung der Prozessvisualisierung mittels einer kontinuierlichen Faltung in Abhängigkeit der Posi- tion des zumindest einen Fokuspunktes (F) auf dem Bildschirm (3) zu berechnen.
13. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Detailinformationen (D1-D4) in dem dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) gemäß der eingestellten Darstellungskriterien mittels eines Magic-Lens-Filters dargestellt werden.
14. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung (4) zum Steuern des Bildschirms, wobei das Kopplungsmittel (5) dazu eingerichtet ist, die jeweilige Bedieneinrichtung (4) mit zumindest einem Fo¬ kuspunkt (F) auf dem Bildschirm (3) zu koppeln.
15. Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (5) dazu eingerichtet ist, die Kopplungen zwischen den Bedieneinrichtungen (4) und den Fokuspunkten (F) auf dem Bildschirm (3) dynamisch anzupassen.
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