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数据可视化之层次和网络数据可视化(上)
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yafei002
November 30, 2016
Technology
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数据可视化之层次和网络数据可视化(上)
《数据可视化》陈为 沈则潜 陶煜波. (2013) 第九章层次数据可视化总结
yafei002
November 30, 2016
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Transcript
层次数据可视化 数据可视化 yafei002
层次数据 • 层次结构表示 逻辑上的承接 关系,如家谱、 决策树
层次数据的可视化 要点: 对数据中层次关系的有效刻画。 1 节点-链接 2 空间填充 • 擅长: 承接关系
• 缺点: 广度和深度相差较大时,此 方法可读性较差,大量数据点聚集 在屏幕局部范围,难以高效利用有 限的屏幕空间 将空间分块 • 擅长: 包含和从属 • 缺点: 层次不如节点-链接法清晰
层次数据的可视化 3 混合方法 利用上述两种方法 的互补性
节点-链接法 • 节点位置的空间顺序和层次关系一致 • 减少连线之间的交叉 • 减少连线的总长度 • 合适的长宽比,优化空间利用(数据-墨水原则) 核心问题:结点和边的位置编码和视觉符号编码
清晰有效实现的原则: (考虑实际情况,需要综合取舍设计原则)
节点-链接法 1 2 正交布局 径向布局
正交布局节点-链接法 缩进法 二维平面上沿某轴扩充或缩进子节点, 同一层次的节点沿某轴展开或收拢 优点:快速易于实现 缺点:数据量大时需要滚动操作,易失 去上下文
正交布局节点-链接法 缩进法-纵横布局法
正交布局节点-链接法 • 特点:节点放置水平或垂直对齐 • 优点:与坐标轴一致,符合人视觉的规则布局 • 缺点:容易导致不合理的长宽比, 造成数据显示空间不足和屏幕空间的浪费
径向布局节点-链接法 根节点位于圆心,不同层次的 节点被放置在半径不同的同心 圆上,节点到圆心的距离对应 于它的深度 优点:合理的利用了空间
径向布局节点-链接法 环状径向布局 方法:每个子树递归的采用径 向布局 特点:随着层次深入,子节点 的空间占位逐渐变小
径向布局节点-链接法 圆锥树(Cone Tree) 方法:结合正交布局和径向布 局 特点:随着层次向上深入,圆 锥底面积变小 缺点:层次向下越深时,底层 空间越大,空间不够时造成节 点相互重叠
径向布局节点-链接法 双曲空间(Hyperbolic Space) 方法:布局空间采用双曲空间 而不是欧几里得空间 特点:越靠近中间区域,越稀 疏
大尺度层次结构节点-链接法 问题:节点相互重叠 方法一:焦点+上下文 方法二:兴趣树 DOI树(节点过滤)
空间填充法 使用矩形表示层次结构里的节点,父子层次关系用矩形之间的 相互嵌套隐喻 优点:充分利用屏幕空间
空间填充法 树图
空间填充法 Voronoi树图 采用凸多边形代 替矩形 优点: 1. 相对原填充法 利用率更高 2. 解决经典填充
图算法的长宽 比问题
空间填充法 径向树图(旭日图) 中心的圆表示根节点,各 个层次用同心圆环表示。 比较:空间利用率大于节 点-链接法,小于树图法 缺点:树结构的不平衡造 成某一部分的扇形向外延 伸很长,造成不合理的长 宽比
混合法 相邻层次图
混合法 弹性层次图
混合法 混合旭日图