摘  要： 分析了當前足球比賽大屏顯示系統(tǒng)存在的問題，提出一種基于多視圖模板適配的通用大屏顯示及計時記分系統(tǒng)設(shè)計方法，較好地解決不同場館比賽的計時記分控制、多個大屏顯示等問題，并詳細介紹相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)模型和實現(xiàn)算法。

　　關(guān)鍵詞： 計時記分；顯示模板；多屏顯示；多視圖；顯示元素

0 引言

　　足球體育比賽中，計時記分及大屏顯示是比賽過程非常重要的環(huán)節(jié)，如何能在簡單計時記分的同時實時大屏信息展示，是計時記分系統(tǒng)特別要考慮的問題。足球場館都配置簡單計時記分及顯示系統(tǒng)，但系統(tǒng)信息無法輸出給其他系統(tǒng)使用，無法滿足大型比賽使用要求。另外臨時用于場館比賽使用的計時記分系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場大屏分辨率及比賽展示信息變化[1-2]，修改相應(yīng)功能程序，不但增加工作量，同時會造成程序辛勤的問題出現(xiàn)。

　　針對上述問題，本文提出一種基于多視圖模板的足球計時記分系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)，可以提供簡單方便的計時記分操作，還解決了不同場館大屏的顯示處理問題。

1 比賽計時記分系統(tǒng)組成

　　比賽計時記分軟件功能主要包括：賽程與賽事信息處理、計時記分操作、LED屏幕顯示模板處理、顯示模板關(guān)聯(lián)處理、顯示控制處理、大屏顯示處理、報表及成績處理，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示[3-4]。

　　足球大屏顯示處理過程中需要處理的問題包括如下幾部分：

　?。?）顯示模板動態(tài)定義

　　顯示模板編輯、定義處理，信息來源描述、位置、顏色、字型字號等是通過模板設(shè)置的，模板定義后如何進行數(shù)據(jù)實例。

　?。?）LED屏幕顯示適配

　　多數(shù)LED屏采用截屏技術(shù)顯示，各硬件廠家的控制方式不一定相同，有單屏控制、有多屏控制；截屏技術(shù)分左上角、右下角或其他位置，如何適應(yīng)不同截取的需要。

　?。?）顯示模板內(nèi)容實例化

　　大屏顯示信息內(nèi)容包括對陣雙方、運動員、賽程安排相關(guān)信息等[5]，有些信息可能是臨時增加的。展示信息采用模板技術(shù)設(shè)計[6]，如何方便獲得實際數(shù)據(jù)并展示在LED顯示屏上。

　?。?）大屏顯示實時控制

　　如何在簡單實時進行計時記分操作的同時把比賽成績、信息公告（時間場次）等顯示在一個或多個大屏上。

　　系統(tǒng)采用基于多視圖模板顯示設(shè)計技術(shù)較好地解決了上述問題[7]，技術(shù)辦法包括顯示模板定義、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)描述處理、大屏顯示與控制分離處理等相關(guān)內(nèi)容。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)基本模型及存儲特點

　　考慮設(shè)計、實現(xiàn)處理簡便，系統(tǒng)分成系統(tǒng)處理和顯示處理控制兩部分。系統(tǒng)處理包括計時記分處理、顯示模板定義、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處理以及大屏顯示控制功能等，程序安裝在計時記分電腦上；顯示處理控制負責大屏顯示控制，安裝在大屏顯示控制電腦上。

　　2.1 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)功能模塊分為計時記分管理、顯示模板管理和顯示控制三部分，如圖2所示。

　　2.1.1 計時記分管理

　　計時記分管理用于賽程安排、參賽隊及運動員信息設(shè)置、計時記分操作等，功能如下：

　　（1）基本數(shù)據(jù)維護：包括賽事日期、比賽隊名、運動員等信息增加、修改、刪除操作。

　?。?）賽程安排：賽程安排增加、修改、刪除操作。

　?。?）賽事安排：每場比賽地點、主客隊名、運動員信息等安排。

　?。?）計時記分：實現(xiàn)比賽成績登記、計時控制等操作，根據(jù)需要即時請求大屏控制程序展現(xiàn)指定的信息。功能操作包括比賽場次選擇、計時（暫停）記分操作、屏幕顯示控制操作。

　　2.1.2 顯示模板管理

　　用模板描述顯示信息的定義及關(guān)聯(lián)，使得實現(xiàn)的算法簡單、方便和靈活，功能如下：

　?。?）模板管理：用于登記管理每屏信息的名稱。

　?。?）模板元素定義：定義每屏信息元素組成，包括標簽、圖片、線等及相應(yīng)屬性。

　　（3）模板數(shù)據(jù)視圖：說明顯示模板元素數(shù)據(jù)來源，一個模板可對應(yīng)多個數(shù)據(jù)視圖。

　?。?）模板與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)：定義模板每個對象數(shù)據(jù)來源，方便模板元素實例化數(shù)據(jù)。

　?。?）大屏參數(shù)設(shè)置：設(shè)置每個大屏分辨率及位置大小。

　　2.1.3 大屏顯示控制

　　顯示控制安裝在大屏控制室電腦的程序，接收計時記分顯示控制請求，即時在控制電腦指定區(qū)域顯示信息，大屏顯示適配卡通過截屏獲得信息并發(fā)送展示[8]。

　　2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)數(shù)據(jù)組成主要包括：賽程安排表、賽事安排表、參賽隊名信息表、運動員信息表、顯示數(shù)據(jù)視圖、屏幕名稱、顯示模板名稱、顯示模板元素等，如圖3所示。

　　2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲及特點

　　大屏幕物理參數(shù)直接影響到顯示系統(tǒng)設(shè)計，屏幕分雙色屏、四色和彩色屏等[9]，顯示信息內(nèi)容包括文本、圖形以及線段標簽三部分。系統(tǒng)采用如下技術(shù)進行設(shè)計，達到數(shù)據(jù)描述規(guī)范、操作簡單、顯示控制靈活、算法容易效果。

　?。?）采用雙坐標系處理顯示模板

　　大屏采用物理坐標和邏輯坐標描述，邏輯坐標用于計時記分系統(tǒng)模板編輯、顯示等處理，物理坐標用于大屏顯示，方便實現(xiàn)信息縮放、平移等處理。模板在計時記分系統(tǒng)和大屏顯示效果相同，解決廠家不同控制要求。大屏主要屬性結(jié)構(gòu)如表1所示。

　　表1中（F_LEFT，F(xiàn)_TOP）是大屏映像對應(yīng)屏幕左上角，適應(yīng)廠家不同截屏要求，F(xiàn)_WIDTH、F_HEIGHT分別是屏幕寬度和高度。（F_LEFT，F(xiàn)_TOP，F(xiàn)_WIDTH，F(xiàn)_HEIGHT）是顯示區(qū)域大小，系統(tǒng)對超出區(qū)域信息進行裁剪，解決多個小屏拼成大屏時信息顯示相互干擾問題。

　?。?，0，F(xiàn)_VWIDTH、F_VHEIGHT）是計時記分顯示邏輯區(qū)域大?。蝗_WIDTH/F_VWIDTH、F_HEIGHT/F_VHEIGHT比值小的作為顯示縮放比例因子，實現(xiàn)縮放顯示功能。

　　（2）使用動態(tài)數(shù)據(jù)源關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分離

　　模板涉及數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，模板數(shù)據(jù)來源分為不同視圖，稱模板數(shù)據(jù)視圖，也稱動態(tài)數(shù)據(jù)源。動態(tài)數(shù)據(jù)源實現(xiàn)模板、顯示數(shù)據(jù)相互獨立，顯示控制更方便、更靈活。對圖1中顯示的模板進行處理，抽象數(shù)據(jù)源視圖如表2所示。

　?。?）大屏顯示模板元素結(jié)構(gòu)

　　模板元素采用元數(shù)據(jù)[9]，包括類型、顏色、字型字號、對齊方式以及數(shù)據(jù)來源等，屬性如表3所示。

　　表3中F_Source、F_BounDing、F_ROW分別對應(yīng)數(shù)據(jù)源視圖名稱、屬性和行，實例化時把視圖數(shù)據(jù)填入到F_DATA中。（F_LEFT，F(xiàn)_TOP，F(xiàn)_WIDTH，F(xiàn)_HEIGHT）顯示位置和大小。F_TYPE是對象標簽類型說明，取值為文本、圖片或線段3種。

　?。?）大屏顯示和計時記分操作相分離

　　計時記分和大屏顯示分離兩個獨立系統(tǒng)，前者在計時裁判員旁使用，操作更及時、準確；后者在原大屏控制電腦上運行，直接控制大屏信息展示，使用簡單、方便，支持多屏顯示。

3 計時記分、大屏顯示控制及算法實現(xiàn)

　　計時記分系統(tǒng)完成計時記分、大屏顯示操作；大屏顯示用于展示信息。

　　3.1 足球計時記分及顯示控制處理模型

　　計時記分系統(tǒng)負責計時記分及顯示請求控制，并把顯示控制的請求命令發(fā)送LED顯示控制；LED顯示控制獲得請求命令后，先讀取顯示模板，然后通過數(shù)據(jù)視圖實例模板數(shù)據(jù)，最后在指定LED大屏上顯示信息，系統(tǒng)運行原理如圖4所示。

　　3.2 計時記分運行控制算法描述

　　計時記分控制主要負責計時記分和LED大屏顯示請求命令發(fā)送，其處理原理如圖5所示。

　　計時記分處理步驟如下：

　?。?）進入操作界面，獲當場比賽信息。

　?。?）進行計時記分及相關(guān)操作：啟動、關(guān)閉時間顯示；記錄點球、普通射門、烏龍球等；記錄罰牌或換人操作；大屏顯示控制；取消誤操作命令。

　?。?）根據(jù)計時記分操作同步請求顯示操作，觸發(fā)大屏顯示。

　　3.3 大屏顯示與控制實現(xiàn)

　　大屏顯示與控制主要是獲得顯示模板，經(jīng)過實例數(shù)據(jù)后展示在大屏上。模板元素數(shù)據(jù)可能來源于不同數(shù)據(jù)視圖，利用模板和數(shù)據(jù)視圖技術(shù)，簡化大屏顯示數(shù)據(jù)處理算法，實現(xiàn)不同大屏同時控制的功能。算法流程如圖6所示。

4 結(jié)論

　　基于通用大屏顯示足球計時記分應(yīng)用系統(tǒng)，把顯示信息通過模板分離出來，顯示和控制更方便和靈活。該系統(tǒng)在天津全國大運會和東亞運動會等多個大型足球比賽上使用，得到很好使用效果。

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