复旦大学云计算分布式系统信息可视化

1、2013/12/1Lecture 9信息可视化分布式系统-云计算时代的管理信息系统复旦大学软件学院12013/12/1#2013/12/1Part I可视化基本概念案例2 :伦敦Soho区霍乱几 *r.复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统22013/12/132013/12/1I ana案例4 :网页的色彩可视化定义Spence :可视化(Visualization )是对某事务建立心理模型(mental model )或心理图像(mental image )百度：可视化是利用计算机图形学和图像处理 技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示 出来，并进行交互处理的理论、方法和技术复旦大学

2、软件学院2013MSE4分布式系统可视化定义相关概念信息可视化(In formati on visualizati on)十-数据可视化(Data visualization)科学可视化(Scientific visualization ) 知识可视化(Knowledge visualization ) 地理可视化(Geovisualization ) 信息图(Information graphics)复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统信息可视化定义LIu . . J- J . j. .-信息可视化核心问题Information Visualization一个跨学科领域，旨在研究大规模

3、非数值型信 息资源的视觉呈现LFnlj pKbjni数据描述，茫representation不同类型和关系的数据编码方法数据表示，presentation在有局限的空间和时间中更有效地表示数据交互，interaction用户为切换数据视图所采用的不同交互方式Ml 0*4*复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统42013/12/152013/12/1信息可视化核心问题人类用户行为特点非注意盲视 inattentional blindness 变化盲视change blindness可视化对数据的心 理模型的依赖复旦大学软件学院2013MSE4分布式系

4、统复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统:11Part II数据描述重要特征数据类型 数值vs.关系 数值精度vs.数值范围vs.推导数值数据复杂度 数据维度 单变量 vs.双变量 vs.三变量 vs.超变量感知和认知复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统单变量数据单个单独数值飞行高度计外科手术中血压等变化（声觉编码）一组单独数值直方图条形图单变量数据复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统62013/12/172013/12/1#2013/12/1#2013/12/1单变量数据liasan ZLFord |匚 Ferrari1 IBCadl

5、tac200k100k复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统双变量数据双变量数据复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统Mu丽叶时 bmlrcKMm复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统双变量数据散点图时间序列一散点图特例 分割属性：关联直方图 属性缩放逻辑缩放语义缩放放大编码#2013/12/1双变量数据双变量数据复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统三变量数据三维矩阵图：难以对比散点图矩阵地图利用下意识处理 编码进行选择82013/12/1#2013/12/1三变量数据三变量数据复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统复旦大学软件学

6、院2013MSE4分布式系统#2013/12/192013/12/1 *Colour复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统编码选择Bertin原则给出了信息可视化的 4个常规任务以及适合的编码 方式4个常规任务包括关联、选择、排序和数量适合的编码包括大小、数值、纹理、颜色、方位、 形状等复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统ORDERED编码选择ValueTextureOrientationZ/7ShapeA JkA复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统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编码选择Cleveland和McGill的研究给出了对数值型数据 各类编码方式的判断精度Mackinlay对数值型、顺序型和类别型数据的编 码进行了深入研究，提出排序方法Hill复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统PositionMost accurateLeast accurate复旦大学软件学院2013MSE4分布

8、式系统编码选择LengthAngleSlopeAreaVolumeColourDensity编码选择Position Length Angle Slope Area Volume Density ShapePositionDensityColour saturationColour hue Texture Connection ContainmentLengthAngleSlopePositionColour hue _ TextureConnectionContainmentDensityColour saturationShapeAreaVolumeLengthAngleSlopeArea

9、Volume复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统102013/12/1112013/12/1超变量数据超变量数据y iyVzv im 昨M zaBrphr/复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统SrprtLPhysics超变量数据复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统A B C D E F G复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统超变量数据超变量数据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关系编码关系指两个或两个以上事物之间的逻辑或自然 联系事物描述和关系描述必须综合考虑主要编码方式线段树：锥形树、树图、双曲线浏览器图：维恩图、信息水晶图、族群图132013/12/1#2013/12/1复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统复旦大学软件学院2013MSE4分布

11、式系统#2013/12/1#2013/12/1#2013/12/1142013/12/1A B c D E _F G#2013/12/1152013/12/1Prize复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统工具箱汇总臼复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统Aflwd lakai0 ,Part III数据表示问题复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统162013/12/1主要局限和应对方法空间局限滚动 scrolling总图 + 细节 overview + detail变形 distortion抑制缩放和平移 zoom ing + panning时间局限快速序列视觉表示RSVP复旦大

12、学软件学院2013MSE4分布式系统172013/12/1#2013/12/1总图+细节复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统总图和细节间联系缺 失，需，滑过渡变形和抑制都是解决 这个问题的方法变形双焦显示 bifocaldisplay通过变形将显示区域分 为焦点(未变形)和上 下文(变形)，焦点和 上下文可以平滑过渡焦点首要保证可读性和 交互性，变形则关注认知(awareness ) 和识另卩 (identification )用户可以手动控制复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统变形table lensJ.S i - - jj.-.- * 3 - 1 1 *复旦大学软件学院2013

13、MSE4分布式系统182013/12/1192013/12/1变形复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统抑制变形+抑制魔术透镜magic lens复旦大学软件学院-/2013MSE4分布式系统复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统#2013/12/1#2013/12/1复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统缩放和平移几何缩放和语义缩放缩放指在固定窗口中对二维图片的某个持续变 大/变小的部分做平滑连续的放大 /缩小平移指在一张较大的二维图片上做视窗的平滑 连续移动202013/12/1212013/12/1RSVP悬浮式RSVP vs.拼接图RSVPRSVPRSVP +双焦2013M

14、SE4分布式系统不同表示模式“资源盒”模型可以 长对数据表示的限制Izy Hn:a3ionjlS bne复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统不同表示模式1 00.90.80.7 Recognitionaccuracy。 60.50.40.30.20.1二.J 1 Slide-showMixedTileDiagonalRingStream复旦大学软件学院2013MSE4 分介布式系统、|4口f. HM吐 IT :Mu复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统不同表示模式222013/12/1232013/12/1Part IV交互不同的交互场景交互基本概念信息空间连续vs.交互模式连续vs

15、.用户意图探察vs.离散渐进vs.被动vs.复合寻找vs.随机vs.无意复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统交互基本概念|Fdirt 5j5&fGrrti-tiinrrt gus启“护f N Eft- jn Hgh S JrInrormitlon 斟p富亡协SldpgMPassiveCrnptHiLilThtarAtiin mod*复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统242013/12/1252013/12/1连续式交互难点用户清楚所有可能的 选择用户了解如何使用 用户如何方便执行 用户是否能意识到动 作后变化对动态出发给出的信 息要醒目复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统敏

16、感度渐进式交互用户可能的问题我现在在那里？iB包凰我能去那里？我怎样到达那里？周围有什么？我到那去是最有用的？耗味我到过那里？复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统敏感度复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统敏感度#2013/12/1262013/12/1fll nlkn30吨复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统敏感度线索和价值：相关信息立即可见，但不 可使用某些情况下，敏感度信息不能直接显示，但可 计算得到社会定位(social navigation )是激发用户兴趣 的另一种方式，例如推荐产生的敏感度复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统#2013/12/1272013/

17、12/1残留物残留物residue :对SM编码的远端内容提示 比如层次结构和帮助字段(help field )复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统#2013/12/1#2013/12/1残留物复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统FirmriH |axchnaM, curmnay, 4| Entrt 也inm它nt |thatpftn cirwmM, ecneartf .T阳 VEljnis underqrnund rBil #2013/12/1#2013/12/14创复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统路径和位置是最常见的历史信息，与面包屑 breadcrumb 有关面包屑

18、面包屑vwflhin imi. 1. -KFEl复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统#2013/12/1被动式交互数据驱动的动态显示 动态流外部算法观察咖啡桌隐喻复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统被动式交互静态显示设计是重要的浏览（browsing，也叫内容评价 assessment of content ）也分好几种 探察式浏览 exploratory brows ing 随机式浏览 opport uni stic brows ing 无意式浏览 involuntary brows ing复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统282013/12/1#2013/12/1复旦大

19、学软件学院2013MSE4分布式系统被动式交互复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统交互动态性心理模型渐进式交互中的动画时间盲视 变化盲视 非注意盲视 消除盲视的设计：变化警报，信息崭新度编码 视觉要素Visual momentum ，一致性原则#2013/12/1#2013/12/1工具箱汇总复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统S*阳氷斬钉厂、金俩I.yPart V相关资源292013/12/1302013/12/1参考书籍复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统参考书籍参考书籍ik IMi THINKROCKETSURGERYMADfEASY复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统歸垃熬序灿他it* I ! ! I! a ! H* fc!*!IWNM复旦大学软件学院2013MSE4分布式系统Q & A附录ICRAP理论3