数据可视化基础交互陈为

http://www.cad.zju.edu.cn/home/chenwei/visclass

表示与交互 InfoVis 中的两个主要成分

表示 交互

表示是用户的关注对象 交互提供用户可操作的手段

交互的类型

IEEE TVCG 13(6), 07. John Stasko

7 种类型 Select Explore Reconfigure Encode Abstract/Elaborate Filter Connect

1. Select 标记感兴趣的东西 标记一些感兴趣的东西并追踪他们 通常是一些操作的后续工作e.g.选择一个在谷歌地图地标在 TableLens 聚焦功能

信息提示悬停鼠标光标显示项目的详情

鼠标选择单击选择一个项目，并显示数据点的属性

2. Explore “ 显示不同的东西” 允许用户检查不同的数据子集 克服显示尺寸的限制 e.g.

在谷歌地球系统中改变视点 词典的互相链接

Direct walk 两者之间的联系 查询一个会导向另外一个 距离：

网页上的超链接

3. Reconfigure “ 显示一个不同的排列” 通过改变空间排列提供不同的角度 e.g.

在 TableLens 中排序和重组 更改在散点图的属性 在堆叠直方图基线调整功能

重组视图 保持基本表述和数据显示不变，重组元素的

位置 顺序

重组TableLens 中，可以左右移动表示属性的列

排序TableLens 中可以选择某种属性进行排序

4. Encode “ 显示一个不同的表示方式（ representation ）” 改变视觉外观 e.g.

改变颜色编码 更改大小 改变方向 更改字体 改变形状

举例

在软件底部选择不同的显示模式

5. Abstract/Elaborate “ 显示更多或更少的细节” 调整的抽象级别（概观和细节） e.g.

展开子类别，提供互动的饼图 展开 TreeMap Sunburst 中的 Details-on-demand SeeIT 中的 Tool-tip 缩放（缩放几何）

Details-on-Demand InfoVis 中的一个术语，指提供给观察者关于某些数据的更多信息或细节 可能是关于一个事件的更多信息 可能从一个聚类视图转到单独的视图

也许由于尺寸问题而不能显示整个数据 可以显示一组元素的抽象 展开数据组以显示更多细节，或许显示单个数据

举例

6. Filter “ 显示符合条件的某些东西” 基于某些特定的条件改变显示的数据集 e.g.

动态查询 属性浏览器 NameVoyager 中的按键过滤 QuerySketch

过滤 / 限制 InfoVis 中的基本操作时改变要显示的数据集

聚焦 缩小 / 扩大

FacetMap

动态查询 InfoVis 中最有用也是有名的一个技术 更多细节

Home Finder, 1993 Zipdecode, Ben Fry

Brushing 直方图（ BH ） Burshing 技术一种特殊情况 在直方图中表示的数据值可以点击并选择（控制对应的数据区域） 当选择某个 bin ，其对应的数据在主视图窗口中被高亮显示

7. Connect “ 显示相关的项目” 高亮关联和关系 显示与特定数据项目有关的被隐藏的项目 e.g.

Vizster ，直接高亮连接的节点 InfoScope ， brushing

高亮连接性 观察者可以同时观察数据的不同属性 相反地，观察者也可以在不同的角度和不同的显示方式下观察数据 但必须清楚数据的位置

Brushing 适用于当您有相同数据的多个视图 在一个视图中选择数据项，在另外一个视图中高亮数据项 InfoVis 的常用技术

概况 & 细节

基本问题 尺度—数据太大，不能在屏幕上显示

可能包含太多的事例 可能包含太多的变量 屏幕上只能显示一些特别的事例和变量，但观察者的焦点又会随时间而变化

大尺度 是信息可视化的一个根本挑战

对于一组太大而无法完全显示的数据，如何允许一个终端用户操作、浏览、分析数据？ 潜在的解决方案

表现数据 交互 两者兼

概观 + 细节 ?

基于 Z 的概观与细节分离。在 dvi文件预览器 Yap 中，一个用于显示放大细节的区域跟随用户鼠标移动。

通常的解决方案 滚动

提供一个大的虚拟屏幕，允许用户在不同的区域移动 仍然是个问题

比较笨拙 只能看到一片区域

放大缩小

缩放的基本原理框架 “ 空间尺度图”（ space scale

diagram ） 缩放过程中的各种操作 目标

理解多尺度（ multiscale ）系统 导向设计 管理工具 空间尺度图

每一步，交叉相同数量的椭圆交叉最少数量的椭圆

焦点 + 上下文

Fisheye View

Sarkar and Brown, 1992

多焦点显示

Based on slide from Hornung and Zagreus

透视墙 计算机实现的 3D双焦点显示 将表映射到图上， x轴表示时间， y周表示项目

SpaceTree, 2002

DataLens, 2003

Bederson et al., HCIL

The Shneiderman Mantra: “Overview first, zoom and

filter, and details on demand.”

-Ben Shneiderman

动画

动画效果

[J. Heer, G. Robertson]

叙事动画

Flowing Data

已有的桌面交互

Jeff Han

Microsoft Surface

Microsoft Kinect

Google Glass