復(fù)旦大學(xué)云計算分布式系統(tǒng)信息可視化

1、2013/12/1Lecture 9信息可視化分布式系統(tǒng)-云計算時代的管理信息系統(tǒng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院12013/12/1#2013/12/1Part I可視化基本概念案例2 :倫敦Soho區(qū)霍亂幾 *r.復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)22013/12/132013/12/1I ana案例4 :網(wǎng)頁的色彩可視化定義Spence :可視化(Visualization )是對某事務(wù)建立心理模型(mental model )或心理圖像(mental image )百度：可視化是利用計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理 技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示 出來，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)復(fù)旦大學(xué)

2、軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)可視化定義相關(guān)概念信息可視化(In formati on visualizati on)十-數(shù)據(jù)可視化(Data visualization)科學(xué)可視化(Scientific visualization ) 知識可視化(Knowledge visualization ) 地理可視化(Geovisualization ) 信息圖(Information graphics)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)信息可視化定義LIu . . J- J . j. .-信息可視化核心問題Information Visualization一個跨學(xué)科領(lǐng)域，旨在研究大規(guī)模

3、非數(shù)值型信 息資源的視覺呈現(xiàn)LFnlj pKbjni數(shù)據(jù)描述，茫representation不同類型和關(guān)系的數(shù)據(jù)編碼方法數(shù)據(jù)表示，presentation在有局限的空間和時間中更有效地表示數(shù)據(jù)交互，interaction用戶為切換數(shù)據(jù)視圖所采用的不同交互方式Ml 0*4*復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)42013/12/152013/12/1信息可視化核心問題人類用戶行為特點非注意盲視 inattentional blindness 變化盲視change blindness可視化對數(shù)據(jù)的心 理模型的依賴復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系

4、統(tǒng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng):11Part II數(shù)據(jù)描述重要特征數(shù)據(jù)類型 數(shù)值vs.關(guān)系 數(shù)值精度vs.數(shù)值范圍vs.推導(dǎo)數(shù)值數(shù)據(jù)復(fù)雜度 數(shù)據(jù)維度 單變量 vs.雙變量 vs.三變量 vs.超變量感知和認(rèn)知復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)單變量數(shù)據(jù)單個單獨數(shù)值飛行高度計外科手術(shù)中血壓等變化（聲覺編碼）一組單獨數(shù)值直方圖條形圖單變量數(shù)據(jù)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)62013/12/172013/12/1#2013/12/1#2013/12/1單變量數(shù)據(jù)liasan ZLFord |匚 Ferrari1 IBCadl

5、tac200k100k復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)雙變量數(shù)據(jù)雙變量數(shù)據(jù)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)Mu麗葉時 bmlrcKMm復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)雙變量數(shù)據(jù)散點圖時間序列一散點圖特例 分割屬性：關(guān)聯(lián)直方圖 屬性縮放邏輯縮放語義縮放放大編碼#2013/12/1雙變量數(shù)據(jù)雙變量數(shù)據(jù)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)三變量數(shù)據(jù)三維矩陣圖：難以對比散點圖矩陣地圖利用下意識處理 編碼進(jìn)行選擇82013/12/1#2013/12/1三變量數(shù)據(jù)三變量數(shù)據(jù)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)

6、院2013MSE4分布式系統(tǒng)#2013/12/192013/12/1 *Colour復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)編碼選擇Bertin原則給出了信息可視化的 4個常規(guī)任務(wù)以及適合的編碼 方式4個常規(guī)任務(wù)包括關(guān)聯(lián)、選擇、排序和數(shù)量適合的編碼包括大小、數(shù)值、紋理、顏色、方位、 形狀等復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)ORDERED編碼選擇ValueTextureOrientationZ/7ShapeA JkA復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)OrderThe marks areAssociationThe marks cand asSelectionThe marks

7、are perceived asDIFFERENT, forming familiesColour5.iiii/-!|曲火00QPQQ Qg *: A *QuantityThe marks are perceived asPROPORTIONAL to each other編碼選擇Cleveland和McGill的研究給出了對數(shù)值型數(shù)據(jù) 各類編碼方式的判斷精度Mackinlay對數(shù)值型、順序型和類別型數(shù)據(jù)的編 碼進(jìn)行了深入研究，提出排序方法Hill復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)PositionMost accurateLeast accurate復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布

8、式系統(tǒng)編碼選擇LengthAngleSlopeAreaVolumeColourDensity編碼選擇Position Length Angle Slope Area Volume Density ShapePositionDensityColour saturationColour hue Texture Connection ContainmentLengthAngleSlopePositionColour hue _ TextureConnectionContainmentDensityColour saturationShapeAreaVolumeLengthAngleSlopeArea

9、Volume復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)102013/12/1112013/12/1超變量數(shù)據(jù)超變量數(shù)據(jù)y iyVzv im 昨M zaBrphr/復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)SrprtLPhysics超變量數(shù)據(jù)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)A B C D E F G復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)超變量數(shù)據(jù)超變量數(shù)據(jù)122013/12/1houseflathouseboat?00,000?00,000?00,000garageno garageno garagecentral heatingcentral heatingno central

10、heatingfour bedroomstwo bedroomsthree bedroomsgood repairpoor repairgood repairlarge gardensmall gardenno gardenVictoria 15 minsVictoria 20 minsVictoria 15 mins關(guān)系編碼關(guān)系指兩個或兩個以上事物之間的邏輯或自然 聯(lián)系事物描述和關(guān)系描述必須綜合考慮主要編碼方式線段樹：錐形樹、樹圖、雙曲線瀏覽器圖：維恩圖、信息水晶圖、族群圖132013/12/1#2013/12/1復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布

11、式系統(tǒng)#2013/12/1#2013/12/1#2013/12/1142013/12/1A B c D E _F G#2013/12/1152013/12/1Prize復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)工具箱匯總臼復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)Aflwd lakai0 ,Part III數(shù)據(jù)表示問題復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)162013/12/1主要局限和應(yīng)對方法空間局限滾動 scrolling總圖 + 細(xì)節(jié) overview + detail變形 distortion抑制縮放和平移 zoom ing + panning時間局限快速序列視覺表示RSVP復(fù)旦大

12、學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)172013/12/1#2013/12/1總圖+細(xì)節(jié)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)總圖和細(xì)節(jié)間聯(lián)系缺 失，需，滑過渡變形和抑制都是解決 這個問題的方法變形雙焦顯示 bifocaldisplay通過變形將顯示區(qū)域分 為焦點(未變形)和上 下文(變形)，焦點和 上下文可以平滑過渡焦點首要保證可讀性和 交互性，變形則關(guān)注認(rèn)知(awareness ) 和識另卩 (identification )用戶可以手動控制復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)變形table lensJ.S i - - jj.-.- * 3 - 1 1 *復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013

13、MSE4分布式系統(tǒng)182013/12/1192013/12/1變形復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)抑制變形+抑制魔術(shù)透鏡magic lens復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院-/2013MSE4分布式系統(tǒng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)#2013/12/1#2013/12/1復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)縮放和平移幾何縮放和語義縮放縮放指在固定窗口中對二維圖片的某個持續(xù)變 大/變小的部分做平滑連續(xù)的放大 /縮小平移指在一張較大的二維圖片上做視窗的平滑 連續(xù)移動202013/12/1212013/12/1RSVP懸浮式RSVP vs.拼接圖RSVPRSVPRSVP +雙焦2013M

14、SE4分布式系統(tǒng)不同表示模式“資源盒”模型可以 長對數(shù)據(jù)表示的限制Izy Hn:a3ionjlS bne復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)不同表示模式1 00.90.80.7 Recognitionaccuracy。 60.50.40.30.20.1二.J 1 Slide-showMixedTileDiagonalRingStream復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4 分介布式系統(tǒng)、|4口f. HM吐 IT :Mu復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)不同表示模式222013/12/1232013/12/1Part IV交互不同的交互場景交互基本概念信息空間連續(xù)vs.交互模式連續(xù)vs

15、.用戶意圖探察vs.離散漸進(jìn)vs.被動vs.復(fù)合尋找vs.隨機(jī)vs.無意復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)交互基本概念|Fdirt 5j5&fGrrti-tiinrrt gus啟“護(hù)f N Eft- jn Hgh S JrInrormitlon 斟p富亡協(xié)SldpgMPassiveCrnptHiLilThtarAtiin mod*復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)242013/12/1252013/12/1連續(xù)式交互難點用戶清楚所有可能的 選擇用戶了解如何使用 用戶如何方便執(zhí)行 用戶是否能意識到動 作后變化對動態(tài)出發(fā)給出的信 息要醒目復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)敏

16、感度漸進(jìn)式交互用戶可能的問題我現(xiàn)在在那里？iB包凰我能去那里？我怎樣到達(dá)那里？周圍有什么？我到那去是最有用的？耗味我到過那里？復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)敏感度復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)敏感度#2013/12/1262013/12/1fll nlkn30噸復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)敏感度線索和價值：相關(guān)信息立即可見，但不 可使用某些情況下，敏感度信息不能直接顯示，但可 計算得到社會定位(social navigation )是激發(fā)用戶興趣 的另一種方式，例如推薦產(chǎn)生的敏感度復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)#2013/12/1272013/

17、12/1殘留物殘留物residue :對SM編碼的遠(yuǎn)端內(nèi)容提示 比如層次結(jié)構(gòu)和幫助字段(help field )復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)#2013/12/1#2013/12/1殘留物復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)FirmriH |axchnaM, curmnay, 4| Entrt 也inm它nt |thatpftn cirwmM, ecneartf .T陽 VEljnis underqrnund rBil #2013/12/1#2013/12/14創(chuàng)復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)路徑和位置是最常見的歷史信息，與面包屑 breadcrumb 有關(guān)面包屑

18、面包屑vwflhin imi. 1. -KFEl復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)#2013/12/1被動式交互數(shù)據(jù)驅(qū)動的動態(tài)顯示 動態(tài)流外部算法觀察咖啡桌隱喻復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)被動式交互靜態(tài)顯示設(shè)計是重要的瀏覽（browsing，也叫內(nèi)容評價 assessment of content ）也分好幾種 探察式瀏覽 exploratory brows ing 隨機(jī)式瀏覽 opport uni stic brows ing 無意式瀏覽 involuntary brows ing復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)282013/12/1#2013/12/1復(fù)旦大

19、學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)被動式交互復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)交互動態(tài)性心理模型漸進(jìn)式交互中的動畫時間盲視 變化盲視 非注意盲視 消除盲視的設(shè)計：變化警報，信息嶄新度編碼 視覺要素Visual momentum ，一致性原則#2013/12/1#2013/12/1工具箱匯總復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)S*陽氷斬釘廠、金倆I.yPart V相關(guān)資源292013/12/1302013/12/1參考書籍復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)參考書籍參考書籍ik IMi THINKROCKETSURGERYMADfEASY復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)歸垃熬序燦他it* I ! ! I! a ! H* fc!*!IWNM復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院2013MSE4分布式系統(tǒng)Q & A附錄ICRAP理論3