層次數(shù)據(jù)可視化

層次數(shù)據(jù)可視化為何需要可視化：信息到智慧的升華信息可視化就是用圖形正確的表現(xiàn)復(fù)雜的信息和邏輯關(guān)系通過圖片特有的美觀和趣味性，吸引讀者通過最優(yōu)表現(xiàn)形式，使內(nèi)容更易懂拉近讀者與知識間的距離為何需要可視化：信息到智慧的升華任何圖表與可視化的首要和最終目的是作為協(xié)助我們的眼睛和大腦發(fā)掘現(xiàn)象背后隱藏信息的一種工具可視化是一種技術(shù)可視化應(yīng)該被看成是一種技術(shù)。是我們自身的外延。半個世紀之前，加拿大傳媒思想家MarshallMcluhan首次提出這個概念它所歸屬的學(xué)科不僅僅是藝術(shù)，也是實用藝術(shù)，其表現(xiàn)的美感并非源自畫家或雕刻家的任意主觀發(fā)揮，而歸因于工程師仔細的思考和受限的斟酌層次信息可視化層次結(jié)構(gòu)作為最常見的信息結(jié)構(gòu)之一,常用于描述計算機文件系統(tǒng)、圖書館藏書目錄、系譜圖、組織結(jié)構(gòu)關(guān)系和面向?qū)ο蟪绦虻念愔g的繼承關(guān)系層次信息可視化目標(biāo)可視化結(jié)果顯示在適當(dāng)位置,能夠概覽整體結(jié)構(gòu)和辨認層次結(jié)構(gòu)的特征信息清晰展示層次結(jié)構(gòu),同時對關(guān)心的屬性進行合理顯示,易于詳細觀察細節(jié)信息擁有人機友好的導(dǎo)航交互機制,瀏覽過程中保持上下文信息,有效防止迷航可視化結(jié)果具有一致性,通過經(jīng)常使用能輕松辨識在可視化結(jié)果的任何區(qū)域找到針對任務(wù)的特定信息表現(xiàn)維度分類框架2001年，文件瀏覽器,節(jié)點連接圖,空間填充法和3D方法2002年，連接和包圍兩類2005年，分為節(jié)點連接,嵌套包含，混合方法表現(xiàn)維度分類框架節(jié)點連接：空間填充：混合方法：用繪制成不同形狀的節(jié)點表示數(shù)據(jù)(內(nèi)容信息),節(jié)點之間的連線表示數(shù)據(jù)間的關(guān)系(結(jié)構(gòu)信息)的一類層次可視化技術(shù),代表技術(shù)如空間樹,圓錐樹等用各種形狀的包圍框來表示層次結(jié)構(gòu)的節(jié)點(內(nèi)容信息),上層節(jié)點對下層節(jié)點的包圍關(guān)系表示數(shù)據(jù)間的關(guān)系(結(jié)構(gòu)信息)的一類層次可視化技術(shù),代表技術(shù)如樹圖,信息立方體等結(jié)合若干種可視化技術(shù)和思想以集成其優(yōu)點,從而使認知行為更高效的一類層次可視化技術(shù),代表技術(shù)如彈性層次,層次網(wǎng)等2D節(jié)點連接空間樹：優(yōu)點：缺點：采用點-線形式和收縮-展開方法實現(xiàn)層次結(jié)構(gòu)的可視化各分支做了相應(yīng)的收縮和展開處理顏色標(biāo)記焦點和根節(jié)點之間的路徑,防止迷航通過裁剪和篩選樹型來顯示用戶關(guān)心的層次結(jié)構(gòu),因而無法提供整個層次結(jié)構(gòu)的全貌雙曲樹雙曲樹：優(yōu)點：缺點：一種基于雙曲幾何的"焦點+上下文"(Focus+Context)可視化技術(shù)在局部細節(jié)和宏觀結(jié)構(gòu)的平衡操控不是很容易，非線性映射使得準確控制節(jié)點的空間位置變得困難其他例子2D空間填充圓形嵌套：特點：用嵌套的圓形來可視化層次結(jié)構(gòu)，基于韋恩圖的層次可視化方法二維嵌套圓環(huán)的相切表示樹的兄弟關(guān)系,用圓環(huán)的包圍表示樹的親子關(guān)系,圓環(huán)的位置,大小和顏色分別對應(yīng)節(jié)點的不同屬性,同層兄弟節(jié)點被排布在同一圓環(huán)內(nèi)其他方法樹圖徑向填充信息立方體2D混合方法收縮樹：特點：是一種表現(xiàn)、瀏覽和探索巨型復(fù)雜層次信息的新穎方法它基于對信息節(jié)點的"壓縮"可視,用三角形作為可視化構(gòu)件,關(guān)于每一層次的一個邏輯分支的可視化表現(xiàn)就是前一層次的展開結(jié)果,即物理顯示的一個三角形在不同的分支展開邏輯上會代表層次結(jié)構(gòu)中的不同節(jié)點(這些節(jié)點之間是(準)兄弟關(guān)系).其他方法一種新的層次信息可視化模型層次信息的可視化結(jié)構(gòu)最直觀的方式就是樹型結(jié)構(gòu)缺點：當(dāng)結(jié)構(gòu)的層次增多或者節(jié)點增多時,該結(jié)構(gòu)需要占據(jù)大量的可視化空間改進：層次信息自由呈遞模型通過對多種關(guān)鍵特征的參數(shù)化,實現(xiàn)層次信息在任意方向上的自由呈遞,以及Focus+Context視圖效果。層次信息規(guī)格化同層次的節(jié)點并不一定有同樣的深度不同高度構(gòu)建虛擬分支得到完全樹層次信息規(guī)格化偽代碼Normalize_tree(node){計算樹中每個節(jié)點bi所處的層次數(shù)(Level值)foreaehChildbiofnodedo//bi可以是一個虛擬節(jié)點ifbi是一個葉節(jié)點andLevel(bi)不等于LthenConstruetavirtualnodeasthebranechasbiendif執(zhí)行Normalize_tree(bi)endfor模型的呈遞采用帶雙親的孩子鏈表法存儲樹通過遍歷樹方法實現(xiàn)模型的呈遞進行兩次對樹的進行操作第一次操作樹樹的深度(即樹的最大層次數(shù)):L整棵樹中葉子節(jié)點總數(shù)(即根節(jié)點的權(quán)重):W判斷每個節(jié)點是否葉子節(jié)點(包括虛擬節(jié)點)并加圈標(biāo)記,如:

求出每個節(jié)點所在的層次數(shù):l第一次操作樹在極坐標(biāo)系中：第二次操作樹對樹中節(jié)點定位葉子節(jié)點，進行以下

Focus+Context關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)具有相同level值的所有節(jié)點將