如何计算图形的可视化数据？答案

【问题标题】：How to compute the visual data of a graph?如何计算图形的可视化数据？
【发布时间】：2013-10-30 10:00:45
【问题描述】：

我有一个数据库，其中包含许多假设人物的信息。该数据旨在创建将相关人员连接在一起的图形。该图以适当的 c++ 数据结构表示家谱树。到目前为止，一切都很好。我的数据结构包含有关家庭的信息，每个人都是一个节点，都在树中适当地连接。

现在，问题来了，我不知道如何为这个家庭图生成可视化数据。对于任何给定的家庭，我需要生成一个典型的图表，就像您在传统家谱树中看到的那样。我打算用 OpenGL 渲染数据并设置好一切。我唯一的问题是如何为每个人的矩形生成正确的位置和大小，所以最终没有重叠，每一代人都坐在相同的垂直位置。然后，我必须在视觉数据中添加连接每个节点的传统线，但这应该不是什么大问题。

是否有任何轻量级库准备执行此功能，或者有人可以帮助我实现解决此问题的算法吗？谢谢

【问题讨论】：

每当我使用 C++ 工作时，我总是尝试看看 Qt 是否有我可以使用的东西。那个图书馆对我非常非常有帮助。他们有一个很好的 2D 图形库，可以帮助你。看起来 Qt 5 的某些功能是 3D 的，但我并不肯定。

标签： c++ graph visualization

【解决方案1】：

我推荐AT&T GraphVis 库。 Doxygen 使用这个库来绘制它的继承图，并调用树。

你也可以搜索“c++ tree draw”。

【讨论】：

这是我在 Python 中有大量节点和边时默认使用的 - 我还没有尝试过 C++ 绑定。

【解决方案2】：

另一种说明问题的方法是：如何确定层次有向图中的节点布局，使得没有重叠并且同一层次中的节点放置在同一级别？（这里的节点对应家庭成员，世代指定层次结构）。

虽然 GraphVis 可以提供布局解决方案，但比 algorithms used in GraphVis 更新的方法是 Dwyer et al. 2005 中描述的 Dig-CoLa（通过约束能量最小化的有向图布局）方法。 Dig-Cola 的优势在于它还可以优雅地处理某些极端情况（例如循环），并避免在这种情况下引入不是由原始数据引起的层次结构。

该方法的基本思想是通过根据约束下的节点位置最小化应力（或能量）函数，将布局问题制定和解决为一个有约束的优化问题 em> 由层次信息引起。

原始 Dig-Cola 论文了解更多信息：

德怀尔、蒂姆和耶胡达·科伦。 “Dig-CoLa：通过约束能量最小化的有向图布局。” IEEE 信息可视化研讨会，2005。INFOVIS 2005.. IEEE，2005。（全文目前可用here）

作者还提供了该方法的一些示例和代码（以及以后的扩展）here。

【讨论】：

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