公共空间LED大屏交互技术的发展趋势

苏彪

摘   要：随着技术的升级，大屏展示系统的发展也迎来了变革，本文主要剖析了公共空间LED大屏交互技术的发展趋势。介绍了传统技术条件下经常会用到的LED大屏系统交互模式，包括声感、摄像头体感、红外、移动终端（手机、pad）交互等，简要地对上述各种交互模式的特征进行了介绍，最后选取近些年较为流行的新型交互模式进行进一步的探讨，通过一些真实的案例，即某单位监管大厅LED屏交互展示系统的特点，分析讨论HTML5交互模式和APP交互模式，比较几种方式的特点，剖析其技术优势，简要阐述新型交互模式的逻辑流程，希望能够对开发者提供参考，在项目应用上有所启发。

关键词：公共空间  LED大屏  HTML5  交互技术

中图分类号：TN948                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）04（c）-0097-02

新媒体的崛起，极大地促进了创意产业的发展，因为其囊括了一切数字化的媒体模式，而新媒体交互作为跨学科的新兴行业，为当前竞争激烈的商业市场提供了独一无二的展现平台。LED广告大屏如今在城市商厦的繁华地段，随地可见，该系统作为公共空间市场常用的显示载体，具有得天独厚的优势;各大公司、集团甚至国家单位在其公共空间安装展示大屏，利用新媒体交互系统进行互动性的业务展示，也逐渐成为一种潮流。现在市面上使用较多大屏交互模式有：声感交互模式、摄像头捕获体感交互的模式、红外触摸交互模式和手机交互模式。针对公共空间LED大屏交互体验，考虑到参观人数限制及体验者的参与感，手机交互模式的应用范围最广，本文通过提出合理的手机互动解决方案，并分析对比基于APP和HTML5不同平台制作的技术特点，希望能为LED大屏新媒体交互的应用给出一定的建议。

1  大屏幕显示技术现状

目前普遍运用的大屏幕显示技术方案，有LCD大屏幕拼接技术方案、LED大屏幕显示技术方案和大屏幕投影（包括激光投影、拼接）技术方案等。LED 技术所组装成的大屏幕的优势在于，可以实现无缝分屏和大面积高清显示，可以带来精彩的视觉效果。但该技术方案同样有其短板，其光源的亮度较高，容易使得受众视觉疲劳，而且发光源较大的弊病在于其容易招致大批量热能的积攒，最终击穿电路板。另外LED大屏的工作效果会受到系统所处的环境影响，如果安装地点的湿度和温度均不合适，再加上其耐温能力并不是无限的，进而使得发光面变小，产生盲点。

高清度小间距的LED大屏幕显示系统在造价上虽然不低，价格往往随着屏幕的分辨率增高（LED点距缩小）以及几何尺寸的增长而增长;但其在前期的安装、调试特别是后期的维护上，相对于其他大屏方式，要更为便捷和便宜。随着近几年小间距（通常点距在P2.0mm以下）LED屏幕技术的日趋成熟，LED大屏除了在户外空间的广泛应用以外，也逐步的走向了室内大屏市场，被越来越多的企业、集团、学校、政府单位等所青睐。

2  大屏幕多媒体互动展示系统的技术概要

构建一套大屏幕互动演示系统，需要借助图像识别、动态捕捉等技术系统，而且需要通过计算机的运行实现程序控制，处理处于运动状态的图像，实现触摸和互动的交互操作。

虽然一般的成像有静态的，也有运动的，运动成像是通过动态捕获，通过系统的运算处理，会形成触摸点。每次发现触摸点之后，后台程序运算助力，及时跟踪并且进行运算处理，最终将图像转换为交互信号。通过虚拟平台，就能点击操作。

3  LED大屏交互系统定位分析

传统的LED大屏系统主要作用是为了发布信息和廣告为主，为了能够实现引流，创造收益;然而随着技术的进步，越来越多的非营利性区域（比如监管、监控大厅及业务展示大厅）也开始关注和选择这种新型的大屏展示方式，考虑到成本和表现效果等各种因素，选择何种新媒体交互方式就变得非常重要。以某单位监控大厅LED大屏为例，交互系统主要考虑因素包括：（1）使用频率较高的公共监控空间，定点区域互动效果良好。（2）为了能够方便进行业务讲解，并让听众同时进行互动体验，互动交互方式较好。（3）媒体传播方式需要选择较好的。（4）尽量增加听众体验感，增强汇报效果。（5）通过实现后台数据管理，可以进行大数据分析。（6）后期维护成本低。（7）减少人员的管理成本。

4  各种交互模式对比分析

目前常用的交互模式有声感交互模式、摄像头体感交互模式、红外触摸交互模式及手机交互模式，下面我们逐个分析其各自的特点。

（1）摄像头交互方式经常运用在LED屏体感游戏，利用红外摄像头或kinect，捕捉体验者的肢体骨架，以及利用unity三维捕捉软件开发交互游戏。但是由于其开发周期长，成本较高，而且其安装的环境要求较高，光的变化不能太大，周围不能有镜面反射，否则会影响感应。另一方面，该设备只能满足2～4人，且需要在工作人员的指导下体验。

（2）声感交互的编程由单片机进行，通过感知声压级变化进行互动，但是该方式同样容易受到外部环境噪音影响，有一定的局限性。

（3）红外触摸交互则是在LED大屏外侧，安装多点红外触摸框，利用flash， unity等软件平台来开发互动软件，目前的市面上，最大的触摸框支持32点，4～8人可以同时体验，而且为了保证灵敏度，也同样必须选择无镜面反射面的区域，同样受环境影响。

（4）手机交互的优势在于交互人数没有限制，也不会受到外界因素的影响，利用APP或HTML5进行界面互动开发即可，不需要安排工作人员在现场管理。通过实测数据的对比，我们也可以得出，其余几种交互方式都没有手机交互方式灵活，相比来说，它拥有更多的优点。

5  基于手机APP互动系统开发

以手机APP为基础开发的手机交互，其设计界面较为丰富，不仅有二维平面，也可以利用三维模型进行实时渲染，实现更好的效果，例如VR交互体验，通过在移动端安装APP就能实现，针对不同的体验场景，调用内部的数据，来进行交互体验，还可以实时交互，增加时效性和体验效果。

但是对于交互平台的开发设计来说，市面上的主流手机系统分为两个大平台：IOS平台和安卓平台，另外还有小部分的Windows平台，如果想要实现互动，就得开发两套以上的APP，以本文上述的某单位大屏互动系统为例，就只实现了IOS平台和Windows 10平台软件的开发。此外，由于不同软件的构成不同，数据量也不同，使用者需要下载占内存较大的APP。

但是，APP交互模式如果应用于某大型企业或国家单位，由于其在全国各地的分公司或者分部，业务模式乃至建筑模式都一脉相承，我们就可以通过开发一款APP，就能满足去全国的使用，降低制作的成本;缩短研发和建设的周期。

6  基于HTML5交互系统开发

除了APP交互方式，今年兴起的另外一种制作平台是HTML5，简称“H5”，其非常灵活，能轻易地移植到各种平台，操作程序简便易学，方便用户的使用，而且HTML5软件更新页面非常快，能够做到即时更新。

HTML5是W3C 与 WHATWG 共同协作的成果，是作为html语言的升级版，它新建立了一些规则：（1）更多取代脚本的标记;（2）基于 CSS、DOM 、HTML以及 JavaScript;（3）它减少了对外部插件的需求，特别是对Flash等音视频播放插件的需求;（4）HTML5 独立于设备，开发进程对公众透明。同时增加了一些以前无法实现的有趣的新特性：（1）用于媒介回放的audio 和video 元素;（2）用于绘画的 canvas 元素;（3）全新的表单控件，比如 date、time、calendar、emailurl、search;（4）全新的特别的内容元素，比如 footer、article、header、nav、section等等。

对于大屏交互系统来说，HTML5除了上述特点，对于交互和显示，其还有一个亮点在于，对于网页的显示，其能够一次设计之后，自动适应屏幕大小，自动调整布局，普遍适用于不同的展示场景，省时省力，降低成本。

7  结语

总而言之，通过将APP与HTML5等几种常见大屏交互方式进行对比，我们可以发现，利用后述两种交互方式，具有明显的时代优势，后台的操作人员通过开放互动平台，就能使听众和讲解员进行互动体验，且效果良好。在数据为王，吸引受众眼球难度加大的信息化时代，HTML5的制作平台是LED大屏交互方式的最優选项。这种新型的大屏交流互动方式，也必将席卷商场、广场乃至大型企业、集团和国家机关单位，成为商业广告、系统展示和业务汇报的首选方案。

参考文献

[1] 朱丽进，吴建国，郭星.基于双目视觉的触摸技术研究[J].微型机与应用，2011，30（1）：212.

[2] 杨晓淳，张宏涛.移动应用开发上HTML5的运用[J].电脑迷，2018（4）：227.