《大数据可视化》课件 第2章 可视化的类型与模型.pdf

大数据可视化高级大数据人才培养系列教材第2章可视化的类型与模型2.1 可视化的类型2.2 可视化的模型 习题2.1可视化的类型第2章可视化的类型与模型科学可视化科学可视化最初称为科学计算之中的可视化(Visualization In Scientific Computing,VISC)运用计算机图形学和图像处理的研究成果创建视觉图像，替代那些规模庞大而又错综复杂 的数字化呈现形式，帮助人们更好地理解科学技术概念和科学数据结果。2.1可视化的类型第2章可视化的类型与模型科学可视化的研究重点有两个科学可视化的研究重点有两个一是判断可视化对象的类别，判断类别之后才能确定如何用 计算机来进行可视化表现；二是将研究对象以最接近真实事物的效果快速地绘制出来，不仅以单纯展示的方式显现出来，而且能通过虚拟空间的方 式让人们身临其境，用视觉、触觉等交互方式进行观察、理 解和研究。科学可视化的发展方向第2章可视化的类型与模型科学可视化的分类第2章可视化的类型与模型 体可视化,研究对象主要是体数据，即三维采样数据，是各类科学工程领域以及医学领域中常 见的数据类型(图2-1)。/体可视化技术包括等值面的抽取技术(Iso-surfaces Extraction Technique)、直接体 绘制(Direct Volume Rendering)等。流场可视化,运用计算机图形学和图像处理技术，将流场数据转换为二维或三维图形、图像或动 画进行呈现，并详细分析其模式和相互关系，是计算流体力学研究与工程实践中不 可缺少的手段。大规模数据可视化,研究重点在于如何高效快捷地对海量的数据进行处理科学可视化常用方法第2章可视化的类型与模型 颜色映射方法,用颜色表示数据场中数据值的大小，即在数据与颜色之间建立一个映射关系，把不同 的数据映射为不同的颜色 等值线方法/制图对象某一数量指标值相等的各点连成的平滑曲线，由地图上标出的表示制图对象 数量的各点采用内插法找出各整数点绘制而成的。每两条等值线之间的数量差额多为 常数，可通过等值线的疏密程度来判断现象的数量变化趋势。立体图法和层次分割法 矢量数据场的直接法和流线法/通过记录坐标的方式来尽可能将地理实体的空间位置表现的准确无误 科学可视化系统的组成第2章可视化的类型与模型根据科学可视化系统主要功能的要求，科学可视化系统大致可由以下几部分组成:数据的管理与过滤，提取几何图元和建立模型，绘制，显示和播放。众多的科学可视化系统采用可视化流水线作为理论模型Topics与日志分析 信息可视化第2章可视化的类型与模型信息可视化是1989年由斯图尔特卡德(Stuart K.Card)、约克麦金利(Jock D.Mackinlay)和乔治罗伯逊(GeorgeG.Robertson)提出的信息可视化就是利用计算机支撑的、交互的、对抽象数据的可视表示，增强人们对这些抽 象信息的认知。-即是将非空间数据的信息对象的特征值抽取、转换、映射、高度抽象与整合，用图形、图像、动画等方式表示信息对象内容特征和语义的过程。信息对象包括文本、图像、视频和语音等类型，它们的可视化分别采用不同模型方法 实现。现代信息可视化发展第2章可视化的类型与模型文本信息可视化(2)层次信息可视化(3)Web信息可视化(4)可视化数据挖掘(5)多维信息可视化信息可视化数据分类第2章可视化的类型与模型(1)一维线性数据(2)二维数据(3)三维数据(4)多维数据(5)时态数据(6)层次数据(7)网络结构信息可视化技术第2章可视化的类型与模型 1)多维数据可视化技术/(1)平行坐标系/(2)散点图/(3)Andrews 曲线法 2)层次数据的可视化/(1)节点连接图/(2)树图口 3)网络数据可视化/(1)力导向布局/(2)分层布局，(3)网格布局信息可视化技术第2章可视化的类型与模型(1)平行坐标系(1)平行坐标和星形图的结合信息可视化技术第2章可视化的类型与模型管尾花数据散点图矩阵信息可视化技术第2章可视化的类型与模型30CycleAndrews 曲线信息可视化技术第2章可视化的类型与模型节点链接图信息可视化技术第2章可视化的类型与模型“m.皿卜 MM(tkne of Mostil.“U2b QM.ibtw5ahriMm rtsurchus，Ury(mother of Jesutephen.OHDtnRef of Jcsum o5ct(brocMr of.udc.Mob(bro ker+、0八.YychKS，*$veg,.W y g.o hn N/is Qry(wiff o/Oopa5)OMph lUsJfc 530 ro d-9 Ss.ud(MXio，mea D.8101m型 mog，5 e CxeM)，Aames(son of Zebedee)paphras Rohm Aebedee “n$d5通(dArtnutz.oIIm.msa小。m 十%,。搬附Mp(the 3g.Jrtho lo npqgs rucilkquiU rbonutAMphuein(father of Jamet)，twltp tht evan9t lt$o/Qkhaedek树图信息可视化的基本过程及特征第2章可视化的类型与模型 在CARD等提出的信息 可视化模型中，信息可视 化过程可以划分为3个 数据转换的过程：,原始数据到数据表的转换、/数据表到可视化结构的转换、/可视化结构到视图的转换源数据一数据表4可视化结构广 视图数据转换 可视化图 视图转换用户界面信息可视化具有以下主要特点第2章可视化的类型与模型(1)位置特征(2)直观形象性口(3)多源数据的采集和集成性(4)交互探讨性(5)信息、的动态性(6)信息载体的多样性信息可视化应用领域第2章可视化的类型与模型 1）可视化数据挖掘 2）可视化技术在空间信息挖掘中的应用 3）KM可视化口 4）信息可视化商品2.2可视化的模型第2章可视化的类型与模型01顺序模型数据可视化的流程分为了七步：获取、分析、过滤、挖掘、表示、修饰、交互。为了使这个流程更便于 理解，把这七步归纳为三大部分，即原始数据的转 换、数据的视觉转换以及界面交互。分析模型（1）数据表示与转换（2）数据的可视化呈现（3）用户交互（4）分析推理03循环模型（1）探索循环：（2）验证循环（3）知识产生循环高级大数据人才培养系列教材第2章可视化的类型与模型2.1 可视化的类型2.2 可视化的模型习题顺序模型第2章可视化的类型与模型1.原始数据的转换原始数据的转换包括7个阶段里的获取、分析、过滤和挖掘。2.数据的视觉转换数据的型觉转换包括7个阶段里的表示和修饰。3.界面交互界面交互包括7个阶段里的交互。顺序模型分析模型第2章可视化的类型与模型1.数据表示 与转换2.数据的可 视化呈现3.用户交互4.分析推理用户交互自动数据分析可视化模型参数 改进分析模型分析模型第2章可视化的类型与模型可视分析中的知识产生模型循环模型第2章可视化的类型与模型该模型包含左边计算机的部分和右边人的部分。在计算机部分中，数据被绘制为可 视化图表，同时也通过模型进行整理和挖掘。在人的部分中，提出了 3层循环:探 索循环、验证循环和知识产生循环。循环模型习题:1.对数据可视化的三种类型进行对比分析。2.对数据可视化的三种基本模型进行对比分析。3.列出在研究中经常使用的数据可视化工具，并进行对比分析。4.研究Microsoft Office中的数据可视化技术。5.研究MySQL数据库中的数据可视化技术。6.研究数据仓库中常用的数据可视化技术。7.自学颜色刺激理论，并探讨其对数据可视化的意义。8.结合自己的专业领域，采用数据可视化方法展示该领域的典型文献数据。感谢聆听