“ 今天阅读VIS 2019 多尺度可视化领域的一篇论文,题目是《Pattern-Driven Navigation in 2D Multiscale Visualizations with Scalable Insets》,作者是哈佛大学工程与应用科学学院的Fritz Lekschas、Michael Behrisch 和Hanspeter Pfister,爱丁堡大学的Benjamin Bach,以及哈佛医学院的Peter Kerpedjiev 和 Nils Gehlenborg。”

1 简介

在多尺度可视化中,通常具有很多稀疏分布的注释模式,这种情况下的可视化探索具有挑战性,因为可视化描述会随着缩放级别的变化而变化,缩放过程中会丢失上下文和导航提示,并且导航非常耗时。

本文提出了可扩展插图,一种交互式探索和导航技术,用于带有大量注释模式的多尺度可视化,例如千兆像素图像、矩阵或地图。当注释模式太小而无法识别时,该技术使用插图进行放大,即注释模式的缩略图。

插图支持用户搜索、比较和上下文模式,同时减少所需的导航量。它们被动态放置在视口内或沿视口边界,以在局部性和上下文保留之间提供折衷。带注释的模式按位置和类型交互地聚类。它们在视觉上表示为聚合插图,以在单个视口内提供可扩展的探索。

相关工作包括平移与缩放、高亮、聚合与简化、概览+细节、焦点+上下文、上下文中的细节、标签布局等。

2 设计与实现

2.1 可扩展插图概览

细节、上下文、局部区域三者之间的动态平衡。

2.2 可扩展插图技术

包括插图和引导线设计、插图布局、聚合、插图交互等。

2.3 实现

为了演示可扩展插图的实用性,构建了一个web原型系统,数据包括十亿像素级图像、地理地图和基因组交互矩阵。可扩展插图是HiGlass的一个扩展,HiGlass是一个用于大规模瓦片数据集的开源Web浏览器。可扩展插图是用JavaScript实现的,集成到React应用程序框架中。D3用于数据映射,在WebGL中使用PixiJS渲染矩阵。可扩展插图使用HTML和CSS来对插图和引线进行定位和样式设置。几乎所有参数都可以通过JSON配置文件进行自定义,否则可以使用合理的默认值。 实现插图所需要的提取、聚合、图像服务等服务器端应用程序是在Python中实现的,并基于Django 构建。前后端应用程序都是开源的,可以从https://github.com/flekschas/higlass-scalable-insets 免费获得。

2.4 评估

在一项由18名参与者参加的受控用户研究中发现,可扩展的插图可以加快可视化搜索速度,并提高模式比较的准确性,但与基线技术相比,其代价是频率估算速度较慢。由基因组学领域的6位专家进行的第二项研究表明,可扩展插图易于学习,并提供了可扩展插图如何在开放式数据探索方案中应用的初步见解。

3 结果呈现

可扩展插图应用于各类网络。注释模式用红色高亮表示。
基于可扩展插图的模式导航
可扩展插图方法的演示。说明支持多尺度的模式驱动探索与导航。
基于可扩展插图的模式导航

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基于可扩展插图的模式导航

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