《大數(shù)據(jù)可視化》配套之六：可視化交互課件

高級(jí)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)叢書之一，大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與應(yīng)用何光威主編鄭志蘊(yùn)梁英杰朱瓊瓊副主編BIGDATA劉鵬張燕總主編大數(shù)據(jù)可視化高級(jí)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)叢書之一，大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與應(yīng)用何光威第6章可視化交互6.1可視化交互方法分類6.2可視化交互空間6.3可視化交互模型6.4交互硬件與軟件高級(jí)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)系列叢書of372習(xí)題第6章可視化交互6.1可視化交互方法分類6.2可視6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互概覽+細(xì)節(jié)技術(shù)焦點(diǎn)+上下文技術(shù)五大技術(shù)of373平移+縮放技術(shù)動(dòng)態(tài)過(guò)濾技術(shù)多視圖關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)技術(shù)6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互概覽+細(xì)節(jié)技術(shù)焦6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of374平移+縮放技術(shù)可縮放用戶界面(ZoomableUserInterfaces，ZUI)最早源于對(duì)PAD及PAD++的研究是一種使用空間和尺度組織信息，將平移(Panning)與縮放(Zooming)作為主要交互技術(shù)的圖形用戶界面。平移與縮放操作由鼠標(biāo)與鍵盤作為主要交互設(shè)備進(jìn)行控制，平移用于改變信息空間的位置，縮放用于改變信息空間的比例。鼠標(biāo)、鍵盤的輸入與平移、縮放的輸出的關(guān)系分為線性相關(guān)與非線性相關(guān)兩種。非線性平移與縮放技術(shù)主要包括以下三種形式:（1）目標(biāo)導(dǎo)向的縮放（2）平移與縮放相結(jié)合（3）自動(dòng)縮放016.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of374平移+6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of375動(dòng)態(tài)過(guò)濾技術(shù)動(dòng)態(tài)過(guò)濾描述了用戶對(duì)于可視化查詢參數(shù)的交互控制，通過(guò)交互控制對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的搜索結(jié)果進(jìn)行快速(每100ms刷新)、動(dòng)態(tài)、可視化的顯示。使用動(dòng)態(tài)過(guò)濾的用戶界面稱為動(dòng)態(tài)過(guò)濾用戶界面，通過(guò)可視化的信息呈現(xiàn)，并且基于直接操縱原理提供用戶動(dòng)態(tài)交互控制，可以更加高效地探索、理解大規(guī)模的數(shù)據(jù)空間。026.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of375動(dòng)態(tài)過(guò)6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of376概覽+細(xì)節(jié)技術(shù)概覽+細(xì)節(jié)(Overview+Detail)的基本思想是在資源有限的條件下同時(shí)顯示整體與細(xì)節(jié)概覽指不需要做任何操作，在一個(gè)視圖上可以集中顯示所有的對(duì)象細(xì)節(jié)是突出用戶需要的重點(diǎn)部分進(jìn)行展示概覽+細(xì)節(jié)的用戶交互模式指既顯示全局概覽，又將細(xì)節(jié)部分在相鄰視圖上或者本視圖的側(cè)面進(jìn)行展示，其好處在于非常符合用戶探索數(shù)據(jù)的行為方式036.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of376概覽+6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of377焦點(diǎn)+上下文技術(shù)概覽+細(xì)節(jié)(Overview+Detail)的基本思想是在資源有限的條件下同時(shí)顯示整體與細(xì)節(jié)概覽指不需要做任何操作，在一個(gè)視圖上可以集中顯示所有的對(duì)象細(xì)節(jié)是突出用戶需要的重點(diǎn)部分進(jìn)行展示概覽+細(xì)節(jié)的用戶交互模式指既顯示全局概覽，又將細(xì)節(jié)部分在相鄰視圖上或者本視圖的側(cè)面進(jìn)行展示，其好處在于非常符合用戶探索數(shù)據(jù)的行為方式046.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of377焦點(diǎn)+6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of378多視圖關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)技術(shù)用戶在對(duì)某一個(gè)目標(biāo)信息概念實(shí)體進(jìn)行可視化分析時(shí)，往往需要將該概念實(shí)體看作一個(gè)信息多面體，將目標(biāo)信息概念實(shí)體分解為具有關(guān)聯(lián)的多個(gè)信息側(cè)面(Facet)，每個(gè)信息側(cè)面表示與目標(biāo)信息概念實(shí)體相關(guān)的不同的信息或目標(biāo)信息概念實(shí)體的不同方面，每個(gè)信息側(cè)面通過(guò)一種可視化技術(shù)呈現(xiàn)于一個(gè)視圖中，通過(guò)多個(gè)具有語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的視圖，為目標(biāo)概念實(shí)體的分析提供具有語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的多角度支持，此種技術(shù)稱為多視圖關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)技術(shù)，使用此種技術(shù)的用戶界面稱為關(guān)聯(lián)多視圖用戶界面，能夠改善用戶對(duì)可視化信息的認(rèn)知。Visage是一個(gè)支持多視圖關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)的信息可視化系統(tǒng)056.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of378多視圖第6章可視化交互of3796.2可視化交互空間

6.2.1可視化交互空間查詢從信息表達(dá)的角度來(lái)看，交互可視化空間查詢是通過(guò)可視化手段，在可視化界面上集中展示空間查詢的要素及相互關(guān)系。用戶通過(guò)對(duì)界面要素的選取、配置及調(diào)整等交互操作，實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體和屬性信息的快速檢索?？梢暬换ソ缑嬷饕樵円韵乱兀?1)空間關(guān)系:空間實(shí)體間的各種關(guān)聯(lián)關(guān)系，如拓?fù)?、距離、方位和順序等關(guān)系(2)空間分布:空間對(duì)象間的位置分布及分布模式等(3)空間查詢:通過(guò)布爾元運(yùn)算符將可視化空間查詢邏輯表達(dá)式連接，組成結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)句(SQL)或面向空間數(shù)據(jù)的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言(4)空間查詢結(jié)果:可視化交互查詢結(jié)果有多種形式，按照查詢的方式可分成3種:對(duì)于空間→屬性查詢，查詢結(jié)果為滿足查詢條件的屬性信息，通常以屬性列表的形式反饋給用戶對(duì)于屬性→空間查詢，查詢結(jié)果為滿足查詢條件的空間對(duì)象集合，通常以高亮來(lái)顯示地理圖層中匹配的點(diǎn)、線、弧和多邊形實(shí)體(矢量結(jié)構(gòu))集合或像素(柵格結(jié)構(gòu))集合。對(duì)于空間屬性聯(lián)合查詢，查詢結(jié)果既可以是滿足條件的屬性列表，也可以是圖層中滿足條件的空間要素集合，或者是上述兩者的組合。第6章可視化交互of3796.2可視化交互空間6.2.16.2可視化交互空間第6章可視化交互of37106.2.2可視化交互空間分析交互式可視化空間分析框架6.2可視化交互空間第6章可視化交互of37106.2.2可視化交互空間對(duì)對(duì)象進(jìn)行探索和確認(rèn)分析對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作選擇空間分析實(shí)體連接數(shù)據(jù)源第6章可視化交互of37116.2可視化交互空間可視化交互空間對(duì)對(duì)象進(jìn)行探索和確認(rèn)分析對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作選擇空間交互空間分類可視化結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間(數(shù)據(jù)組織的組成)數(shù)據(jù)值空間(多元數(shù)據(jù)值)屏幕空間(像素)第6章可視化交互of37126.2可視化交互空間屬性空間(圖形實(shí)體組件)對(duì)象空間(三維曲面)行操作交互空間可視化結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間(數(shù)據(jù)組織的組成)數(shù)據(jù)值第6章可視化交互of37136.3可視化交互模型

6.3.1交互式信息可視化的用戶界面模型由Puerta提出的基于模型的界面開(kāi)發(fā)通用框架中的界面模型，能夠有效地描述具有個(gè)性化用戶界面的交互式信息可視化系統(tǒng)。在基于界面模型的軟件開(kāi)發(fā)方法中，完備的用戶界面模型主要描述6個(gè)組成元素，即任務(wù)、用戶、領(lǐng)域?qū)ο蟆⒈碚?、?duì)話以及映射關(guān)系。其中任務(wù)、用戶及領(lǐng)域?qū)ο髮儆诮缑婺Ｐ偷某橄蠼M成元素，表征、對(duì)話屬于界面模型的具體組成元素，具體組成元素構(gòu)成了可運(yùn)行的用戶界面，界面模型驅(qū)動(dòng)的軟件開(kāi)發(fā)即界面模型中的抽象組成元素與具體組成元素之間的映射問(wèn)題。第6章可視化交互of37136.3可視化交互模型6.3.6.3可視化交互模型第6章可視化交互of3714交互式信息可視化的用戶界面模型6.3可視化交互模型第6章可視化交互of3714交互式信息第6章可視化交互of37156.3可視化交互模型IIVM組成元素包括領(lǐng)域信息模型、可視化表征模型、任務(wù)模型、用戶模型、對(duì)話模型等，其中:可視化表征模型(VM)對(duì)界面中三種類型的可視化表征元素進(jìn)行描述，主要包括可視結(jié)構(gòu)、視圖容器及關(guān)聯(lián)、交互控件。將Card等定義的可視結(jié)構(gòu)中的圖形標(biāo)記分為圖形節(jié)點(diǎn)與圖形節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)兩種類型。根據(jù)Bertin提出的視網(wǎng)膜變量，取常用的形狀、顏色、大小、方向、紋理等作為圖形節(jié)點(diǎn)的視覺(jué)屬性。

用戶模型(UM)對(duì)領(lǐng)域應(yīng)用中的用戶標(biāo)識(shí)及角色分類進(jìn)行描述23對(duì)話模型(DM)對(duì)物理交互設(shè)備的交互行為進(jìn)行描述451領(lǐng)域信息模型(IM)由領(lǐng)域信息概念實(shí)體集合組成。每個(gè)信息概念實(shí)體作為一個(gè)信息多面體，由具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的信息側(cè)面組成。每個(gè)信息側(cè)面由數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)集合及數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)集合組成，對(duì)層次、網(wǎng)絡(luò)、多維等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一描述任務(wù)模型(TM)對(duì)子任務(wù)集合、子任務(wù)的原子任務(wù)組成及序列進(jìn)行描述，用于對(duì)各種信息可視化任務(wù)描述第6章可視化交互of37156.3可視化交互模型IIVM第6章可視化交互of37166.3可視化交互模型映射關(guān)系描述包括UM-IM映射、IM-TM映射、IM-VM映射、TM-VM映射、TM-DM映射、VM-DM映射等，詳細(xì)介紹如下(1)UM-IM映射(見(jiàn)圖6-13)是描述用戶模型與信息模型的映射fUI，是不同用戶角色可訪問(wèn)的信息概念實(shí)體集合。(2)IM-TM映射(見(jiàn)圖6-14)是描述信息模型與任務(wù)模型的映射fIT，是各個(gè)信息側(cè)面對(duì)應(yīng)的交互式信息可視化任務(wù)集合。(3)IM-VM映射(見(jiàn)圖6-13)是描述信息模型與可視化表征模型的映射，共包括3個(gè)子映射fIV1、fIV2及fIV3。fIV1是描述信息概念實(shí)體與視圖容器及關(guān)聯(lián)集合的映射;fIV2是描述信息側(cè)面與可視結(jié)構(gòu)的映射，包括信息側(cè)面與可視結(jié)構(gòu)中圖形節(jié)點(diǎn)的布局映射、空間基映射及圖形節(jié)點(diǎn)的視覺(jué)屬性的映射三個(gè)子映射;fIV3是描述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)屬性與交互控件的映射，包括數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)屬性與動(dòng)態(tài)過(guò)濾條及視覺(jué)屬性圖例的映射兩個(gè)子映射。(4)TM-VM映射(圖6-15)是描述任務(wù)模型與可視化表征模型的映射fTV，是任務(wù)模型中的原子任務(wù)與可視化表征模型中的可視化表征元素類型(可視結(jié)構(gòu)圖形節(jié)點(diǎn)、視圖容器、動(dòng)態(tài)過(guò)濾條、視覺(jué)屬性圖例等)的映射關(guān)系。(5)TM-DM映射(圖6-16)是描述任務(wù)模型與對(duì)話模型的映射fTD，是各個(gè)原子任務(wù)對(duì)應(yīng)的物理交互設(shè)備的交互行為。(6)VM-DM映射(圖6-17)是描述可視化表征模型與對(duì)話模型的映射fVD，是可視表征中的圖形節(jié)點(diǎn)、視圖容器、動(dòng)態(tài)過(guò)濾條、視覺(jué)屬性圖例等可視化表征元素可進(jìn)行的交互行為。第6章可視化交互of37166.3可視化交互模型映射關(guān)系描第6章可視化交互of37176.3可視化交互模型6.3.2支持信息多面體可視分析界面模型(IMFA)IMFA包括多面體數(shù)據(jù)模型、可視表征模型和交互控制模型3個(gè)部分。多面體數(shù)據(jù)模型是信息側(cè)面以及信息側(cè)面間關(guān)聯(lián)的集合。每個(gè)信息側(cè)面是數(shù)據(jù)項(xiàng)集和數(shù)據(jù)項(xiàng)關(guān)聯(lián)集的集合。數(shù)據(jù)項(xiàng)中包含各數(shù)據(jù)項(xiàng)的屬性，信息側(cè)面間關(guān)聯(lián)由數(shù)據(jù)項(xiàng)屬性作為橋梁建立內(nèi)在關(guān)系。模型是視圖的集合，包括一組可視結(jié)構(gòu)和視圖關(guān)聯(lián)集合。視圖定義了視圖中的信息側(cè)面和可視結(jié)構(gòu)。

模型包括:直接操縱類任務(wù)控制集合、間接操縱類任務(wù)控制集合，這兩類交互控制集合由對(duì)應(yīng)的交互控制組成。第6章可視化交互of37176.3可視化交互模型6.3.2第6章可視化交互of37186.3可視化交互模型6.3.3交互式可視化的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘模型通過(guò)可視化的方式將關(guān)聯(lián)規(guī)則算法產(chǎn)生的中間結(jié)果展示出來(lái)，用戶采用交互手段及結(jié)合自身的領(lǐng)域知識(shí)和挖掘目標(biāo)聚焦下一步的搜索空間，驅(qū)動(dòng)算法前進(jìn)，直到找到自己感興趣的關(guān)聯(lián)規(guī)則為止，即交互可視化關(guān)聯(lián)規(guī)則。基于關(guān)聯(lián)規(guī)則理想的交互式可視化應(yīng)至少具備以下兩個(gè)原則與要求:(1)挖掘過(guò)程的“黑盒”應(yīng)該被打開(kāi)，挖掘的中間結(jié)果有序的用圖形化的方法展示出來(lái)，能夠給予用戶充分的信息支持。(2)用戶結(jié)合系統(tǒng)提供的信息、自身的領(lǐng)域知識(shí)以及挖掘目標(biāo)做出判斷，可以利用系統(tǒng)提供的交互手段對(duì)下一步的挖掘進(jìn)行聚焦，減少搜索空間，從而使下一步的挖掘結(jié)果體現(xiàn)出用戶的意圖。這種方式的交互可視化有利于用戶全面、準(zhǔn)確把握系統(tǒng)展示出來(lái)的信息，從而提高用戶的決策能力，并能發(fā)揮人的領(lǐng)域知識(shí)，保證人機(jī)的緊密結(jié)合，提高系統(tǒng)挖掘結(jié)果的有效性。第6章可視化交互of37186.3可視化交互模型6.3.36.3可視化交互模型第6章可視化交互of37196.3可視化交互模型第6章可視化交互of37196.3可視化交互模型第6章可視化交互of3720123關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法不是一次運(yùn)行完畢，將算法運(yùn)行的“黑盒”揭開(kāi)，用戶可以通過(guò)可視化的技術(shù)對(duì)挖掘的中間結(jié)果進(jìn)行觀察和分析，發(fā)揮自己的領(lǐng)域知識(shí)，再通過(guò)交互式的技術(shù)對(duì)算法的過(guò)程進(jìn)行控制、對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)控。這種方式可以加深用戶對(duì)數(shù)據(jù)的理解，幫助用戶在數(shù)據(jù)演變的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)感興趣的模式，有可能不必等待算法運(yùn)行完畢就能發(fā)現(xiàn)對(duì)于決策有幫助的信息為了體現(xiàn)出用戶的挖掘意圖，用戶可以對(duì)挖掘的中間結(jié)果進(jìn)行剪枝、標(biāo)注出自己興趣比較大的項(xiàng)集以及參數(shù)的調(diào)節(jié)，對(duì)下一層的挖掘目標(biāo)進(jìn)行聚焦。這種方式可以突出的展示用戶感興趣的模式，同時(shí)壓縮搜索空間，提高系統(tǒng)的效率。交互可視化模塊采用頻繁項(xiàng)集和關(guān)聯(lián)規(guī)則動(dòng)態(tài)聯(lián)合可視化的方案，并在圖形視圖的上添加了交互手段。這種方式的交互可視化有利于用戶全面、準(zhǔn)確把握系統(tǒng)展示出來(lái)的信息，從而提高用戶的決策能力，并能發(fā)揮人的領(lǐng)域知識(shí)，保證人機(jī)的緊密結(jié)合，提高系統(tǒng)挖掘結(jié)果的有效性該模型相對(duì)于傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘模型有如下特點(diǎn):6.3可視化交互模型第6章可視化交互of3720123為了第6章可視化交互of37216.3可視化交互模型6.3.4基于Web的交互式數(shù)據(jù)可視化模型對(duì)于層級(jí)布局的分類，其數(shù)據(jù)可視化可分布局常見(jiàn)為Treemap布局和Tree布局。Tree布局采取鏈接二維或三維中點(diǎn)、線及球或者其他節(jié)點(diǎn)形式突出其個(gè)體，該布局作為節(jié)點(diǎn)鏈接圖的一種表現(xiàn)形式，通過(guò)使用相連直線或者曲線來(lái)表現(xiàn)其相鏈接關(guān)系。Treemap則采用體積空間劃分代替?zhèn)€體層次劃分，合理使用空間節(jié)點(diǎn)面積，使得空間邏輯層次結(jié)構(gòu)清晰，其面積塊包涵數(shù)據(jù)個(gè)體及位置關(guān)系，并通過(guò)位置大小與節(jié)點(diǎn)空間劃分，量化其屬性分布格局使用Treemap矩形元素分布格局和Tree圓形元素分布格局，通過(guò)可視化數(shù)據(jù)模型將其二者相結(jié)合，使用兩種不同元素個(gè)體，通過(guò)指向性標(biāo)記來(lái)表現(xiàn)多維信息在模型中的分布顯示。第6章可視化交互of37216.3可視化交互模型6.3.46.3可視化交互模型第6章可視化交互of37221.數(shù)據(jù)處理層模型提供更加直觀、簡(jiǎn)潔的數(shù)據(jù)，并對(duì)外提供統(tǒng)一接口目前支持的數(shù)據(jù)格式有JSON和數(shù)組。2.業(yè)務(wù)處理層對(duì)各種元素如圓形、矩形和直線等進(jìn)行最終映射，本模塊可以實(shí)現(xiàn)其全部的交互性設(shè)計(jì)。3.可視化層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在Web上的可視化。6.3可視化交互模型第6章可視化交互of3722第6章可視化交互of37236.3可視化交互模型6.3.5基于交互技術(shù)的知識(shí)可視化模型通過(guò)對(duì)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)分類，設(shè)計(jì)相應(yīng)的交互場(chǎng)景、交互方式、交互類型，選擇一定的可視化工具來(lái)完成知識(shí)可視化階段，產(chǎn)生知識(shí)可視化成果，學(xué)習(xí)者在自己原有知識(shí)的基礎(chǔ)之上，利用本身的感知和認(rèn)知能力來(lái)加工可視化成果通過(guò)意義建構(gòu)成為自己的新知識(shí)。

第6章可視化交互of37236.3可視化交互模型6.3.5第6章可視化交互of37246.3可視化交互模型第6章可視化交互of37246.3可視化交互模型第6章可視化交互of37256.3可視化交互模型1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.知識(shí)庫(kù)3.知識(shí)類型4.交互場(chǎng)景5.交互方式6.交互類型按照RobertSpence的交互類型分類方法，將交互類型分為4類:連續(xù)式交互、漸進(jìn)式交互、被動(dòng)式交互和混合式交互。7.可視化工具8.可視化9.學(xué)習(xí)者10.交互

第6章可視化交互of37256.3可視化交互模型第6章可視化交互of37266.4交互硬件與軟件6.4.1交互硬件(1)交互式電子白板(2)學(xué)生平板電腦(3)用于SBV系統(tǒng)的硬件交互設(shè)備如鼠標(biāo)、觸摸屏、觸摸筆、三維鼠標(biāo)、三維力反饋設(shè)備(4)一些其他交互設(shè)備。如畫板直接觸摸交互的三維可視化空間、跳躍運(yùn)動(dòng)、谷歌玻璃、肌腕帶、OculusRift頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、G-Speak手套、NVIDIAGeForce3DVISION立體眼鏡。三維交互設(shè)備采用NovintFalcon、立體投影采用雙路M-VisionCine3D投影機(jī)。第6章可視化交互of37266.4交互硬件與軟件6.4.第6章可視化交互of37276.4交互硬件與軟件6.4.2交互軟件VisIt——既是一個(gè)開(kāi)源型交互式并行可視化工具也是圖形分析工具，可以查看科學(xué)數(shù)據(jù)，也可以將二維幾何模型及三維空間結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中定義的標(biāo)量場(chǎng)與矢量場(chǎng)可視化展示。

ParaView——是對(duì)二維和三維數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的一種turnkey應(yīng)用，既可運(yùn)行于單獨(dú)理器的工作站，也可運(yùn)行分布式存儲(chǔ)器的大型計(jì)算機(jī)VTK(VisualizationToolkit)——既是一個(gè)面向?qū)ο笙到y(tǒng)也是一個(gè)目標(biāo)庫(kù)，采用流水線的機(jī)制，基本上可以對(duì)任何類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而且提供了對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理的類命令行用戶界面(Command-LineInterface，CLI)——也稱為控制臺(tái)用戶界面和字符的用戶界面(CUI)，是具有交互的方法的計(jì)算機(jī)程序，用戶(或客戶機(jī))可采用連續(xù)文本行(命令行)的形式向應(yīng)用程序發(fā)出命令第6章可視化交互of37276.4交互硬件與軟件6.4.第6章可視化交互of37286.4交互硬件與軟件6.4.3交互系統(tǒng)

大規(guī)模數(shù)據(jù)并行可視化環(huán)境CPVE基于地圖的交互式可視化系統(tǒng)如：ERCIM、FhG的SPIN!系統(tǒng)、GeoMiner、Apoalaproject面向CFD的三維流場(chǎng)交互式可視化軟件系統(tǒng)

第6章可視化交互of37286.4交互硬件與軟件6.4.1．結(jié)合自己的專業(yè)知識(shí)，你認(rèn)為人機(jī)交互與數(shù)據(jù)交互是一回事嗎？若不是，真正的區(qū)別是什么？2．選擇一個(gè)你熟悉的可視化工具，檢查它支持的交互類型。列出交互運(yùn)算符和操作數(shù)，以及用戶可以控制的交互參數(shù)。3．你覺(jué)得魚(yú)眼鏡頭算法可以有效地應(yīng)用于可視化空間交互嗎，為什么？4．給出人口普查數(shù)據(jù)集，描述在可視化之前可以順序執(zhí)行的三種或多種方法，并說(shuō)明每種方法優(yōu)缺點(diǎn)。5．本章介紹了幾種可視化交互模型，嘗試找出一種在某種性能上優(yōu)于它們的模型。6．假設(shè)你正在繪制20個(gè)不同國(guó)家的匯率。請(qǐng)將國(guó)家名稱列出至少三種排序的方法，并描述為什么每個(gè)方法都有用。7．選擇幾個(gè)本章中介紹的可視化交互技術(shù)，對(duì)于每一種至少找出三種方法來(lái)改善他們。8．下載、安裝和測(cè)試本章描述中至少一個(gè)可視化系統(tǒng)，嘗試自己將已有數(shù)據(jù)集導(dǎo)入系統(tǒng)。習(xí)題：1．結(jié)合自己的專業(yè)知識(shí)，你認(rèn)為人機(jī)交互與數(shù)據(jù)交互是一回事嗎？AIRack人工智能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——一站式的人工智能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)DeepRack深度學(xué)習(xí)一體機(jī)——開(kāi)箱即用的AI科研平臺(tái)BDRack大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——一站式的大數(shù)據(jù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)AIRack人工智能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)DeepRack深度學(xué)習(xí)一體機(jī)B云計(jì)算頭條微信號(hào)：chinacloudnj中國(guó)大數(shù)據(jù)微信號(hào)：cstorbigdata劉鵬看未來(lái)微信號(hào)：lpoutlook云創(chuàng)大數(shù)據(jù)訂閱號(hào)微信號(hào)：cStor_cn云創(chuàng)公眾號(hào)推薦深度學(xué)習(xí)世界微信號(hào)：dl-world云創(chuàng)大數(shù)據(jù)服務(wù)號(hào)微信號(hào)：cstorfw高校大數(shù)據(jù)與人工智能微信號(hào)：data_AI云計(jì)算頭條微信號(hào)：chinacloudnj中國(guó)大數(shù)據(jù)微信號(hào)：手機(jī)APP推薦我的PM2.5隨時(shí)隨地準(zhǔn)確查看身邊的PM2.5值同聲譯支持26種語(yǔ)言互譯的實(shí)時(shí)翻譯軟件科技頭條匯聚前沿資訊的科技情報(bào)站我的南京云創(chuàng)大數(shù)據(jù)為路況大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供技術(shù)支持手機(jī)APP推薦我的PM2.5隨時(shí)隨地準(zhǔn)確同聲譯支持26種語(yǔ)言萬(wàn)物云智能硬件大數(shù)據(jù)免費(fèi)托管平臺(tái)環(huán)境云環(huán)境大數(shù)據(jù)開(kāi)放共享平臺(tái)網(wǎng)站推薦萬(wàn)物云環(huán)境云網(wǎng)站推薦感謝聆聽(tīng)感謝聆聽(tīng)高級(jí)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)叢書之一，大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與應(yīng)用何光威主編鄭志蘊(yùn)梁英杰朱瓊瓊副主編BIGDATA劉鵬張燕總主編大數(shù)據(jù)可視化高級(jí)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)叢書之一，大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與應(yīng)用何光威第6章可視化交互6.1可視化交互方法分類6.2可視化交互空間6.3可視化交互模型6.4交互硬件與軟件高級(jí)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)系列叢書of3736習(xí)題第6章可視化交互6.1可視化交互方法分類6.2可視6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互概覽+細(xì)節(jié)技術(shù)焦點(diǎn)+上下文技術(shù)五大技術(shù)of3737平移+縮放技術(shù)動(dòng)態(tài)過(guò)濾技術(shù)多視圖關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)技術(shù)6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互概覽+細(xì)節(jié)技術(shù)焦6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of3738平移+縮放技術(shù)可縮放用戶界面(ZoomableUserInterfaces，ZUI)最早源于對(duì)PAD及PAD++的研究是一種使用空間和尺度組織信息，將平移(Panning)與縮放(Zooming)作為主要交互技術(shù)的圖形用戶界面。平移與縮放操作由鼠標(biāo)與鍵盤作為主要交互設(shè)備進(jìn)行控制，平移用于改變信息空間的位置，縮放用于改變信息空間的比例。鼠標(biāo)、鍵盤的輸入與平移、縮放的輸出的關(guān)系分為線性相關(guān)與非線性相關(guān)兩種。非線性平移與縮放技術(shù)主要包括以下三種形式:（1）目標(biāo)導(dǎo)向的縮放（2）平移與縮放相結(jié)合（3）自動(dòng)縮放016.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of374平移+6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of3739動(dòng)態(tài)過(guò)濾技術(shù)動(dòng)態(tài)過(guò)濾描述了用戶對(duì)于可視化查詢參數(shù)的交互控制，通過(guò)交互控制對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的搜索結(jié)果進(jìn)行快速(每100ms刷新)、動(dòng)態(tài)、可視化的顯示。使用動(dòng)態(tài)過(guò)濾的用戶界面稱為動(dòng)態(tài)過(guò)濾用戶界面，通過(guò)可視化的信息呈現(xiàn)，并且基于直接操縱原理提供用戶動(dòng)態(tài)交互控制，可以更加高效地探索、理解大規(guī)模的數(shù)據(jù)空間。026.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of375動(dòng)態(tài)過(guò)6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of3740概覽+細(xì)節(jié)技術(shù)概覽+細(xì)節(jié)(Overview+Detail)的基本思想是在資源有限的條件下同時(shí)顯示整體與細(xì)節(jié)概覽指不需要做任何操作，在一個(gè)視圖上可以集中顯示所有的對(duì)象細(xì)節(jié)是突出用戶需要的重點(diǎn)部分進(jìn)行展示概覽+細(xì)節(jié)的用戶交互模式指既顯示全局概覽，又將細(xì)節(jié)部分在相鄰視圖上或者本視圖的側(cè)面進(jìn)行展示，其好處在于非常符合用戶探索數(shù)據(jù)的行為方式036.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of376概覽+6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of3741焦點(diǎn)+上下文技術(shù)概覽+細(xì)節(jié)(Overview+Detail)的基本思想是在資源有限的條件下同時(shí)顯示整體與細(xì)節(jié)概覽指不需要做任何操作，在一個(gè)視圖上可以集中顯示所有的對(duì)象細(xì)節(jié)是突出用戶需要的重點(diǎn)部分進(jìn)行展示概覽+細(xì)節(jié)的用戶交互模式指既顯示全局概覽，又將細(xì)節(jié)部分在相鄰視圖上或者本視圖的側(cè)面進(jìn)行展示，其好處在于非常符合用戶探索數(shù)據(jù)的行為方式046.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of377焦點(diǎn)+6.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of3742多視圖關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)技術(shù)用戶在對(duì)某一個(gè)目標(biāo)信息概念實(shí)體進(jìn)行可視化分析時(shí)，往往需要將該概念實(shí)體看作一個(gè)信息多面體，將目標(biāo)信息概念實(shí)體分解為具有關(guān)聯(lián)的多個(gè)信息側(cè)面(Facet)，每個(gè)信息側(cè)面表示與目標(biāo)信息概念實(shí)體相關(guān)的不同的信息或目標(biāo)信息概念實(shí)體的不同方面，每個(gè)信息側(cè)面通過(guò)一種可視化技術(shù)呈現(xiàn)于一個(gè)視圖中，通過(guò)多個(gè)具有語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的視圖，為目標(biāo)概念實(shí)體的分析提供具有語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的多角度支持，此種技術(shù)稱為多視圖關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)技術(shù)，使用此種技術(shù)的用戶界面稱為關(guān)聯(lián)多視圖用戶界面，能夠改善用戶對(duì)可視化信息的認(rèn)知。Visage是一個(gè)支持多視圖關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)的信息可視化系統(tǒng)056.1可視化交互方法分類第6章可視化交互of378多視圖第6章可視化交互of37436.2可視化交互空間

6.2.1可視化交互空間查詢從信息表達(dá)的角度來(lái)看，交互可視化空間查詢是通過(guò)可視化手段，在可視化界面上集中展示空間查詢的要素及相互關(guān)系。用戶通過(guò)對(duì)界面要素的選取、配置及調(diào)整等交互操作，實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體和屬性信息的快速檢索。可視化交互界面主要查詢以下要素：(1)空間關(guān)系:空間實(shí)體間的各種關(guān)聯(lián)關(guān)系，如拓?fù)?、距離、方位和順序等關(guān)系(2)空間分布:空間對(duì)象間的位置分布及分布模式等(3)空間查詢:通過(guò)布爾元運(yùn)算符將可視化空間查詢邏輯表達(dá)式連接，組成結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)句(SQL)或面向空間數(shù)據(jù)的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言(4)空間查詢結(jié)果:可視化交互查詢結(jié)果有多種形式，按照查詢的方式可分成3種:對(duì)于空間→屬性查詢，查詢結(jié)果為滿足查詢條件的屬性信息，通常以屬性列表的形式反饋給用戶對(duì)于屬性→空間查詢，查詢結(jié)果為滿足查詢條件的空間對(duì)象集合，通常以高亮來(lái)顯示地理圖層中匹配的點(diǎn)、線、弧和多邊形實(shí)體(矢量結(jié)構(gòu))集合或像素(柵格結(jié)構(gòu))集合。對(duì)于空間屬性聯(lián)合查詢，查詢結(jié)果既可以是滿足條件的屬性列表，也可以是圖層中滿足條件的空間要素集合，或者是上述兩者的組合。第6章可視化交互of3796.2可視化交互空間6.2.16.2可視化交互空間第6章可視化交互of37446.2.2可視化交互空間分析交互式可視化空間分析框架6.2可視化交互空間第6章可視化交互of37106.2.2可視化交互空間對(duì)對(duì)象進(jìn)行探索和確認(rèn)分析對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作選擇空間分析實(shí)體連接數(shù)據(jù)源第6章可視化交互of37456.2可視化交互空間可視化交互空間對(duì)對(duì)象進(jìn)行探索和確認(rèn)分析對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作選擇空間交互空間分類可視化結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間(數(shù)據(jù)組織的組成)數(shù)據(jù)值空間(多元數(shù)據(jù)值)屏幕空間(像素)第6章可視化交互of37466.2可視化交互空間屬性空間(圖形實(shí)體組件)對(duì)象空間(三維曲面)行操作交互空間可視化結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間(數(shù)據(jù)組織的組成)數(shù)據(jù)值第6章可視化交互of37476.3可視化交互模型

6.3.1交互式信息可視化的用戶界面模型由Puerta提出的基于模型的界面開(kāi)發(fā)通用框架中的界面模型，能夠有效地描述具有個(gè)性化用戶界面的交互式信息可視化系統(tǒng)。在基于界面模型的軟件開(kāi)發(fā)方法中，完備的用戶界面模型主要描述6個(gè)組成元素，即任務(wù)、用戶、領(lǐng)域?qū)ο?、表征、?duì)話以及映射關(guān)系。其中任務(wù)、用戶及領(lǐng)域?qū)ο髮儆诮缑婺Ｐ偷某橄蠼M成元素，表征、對(duì)話屬于界面模型的具體組成元素，具體組成元素構(gòu)成了可運(yùn)行的用戶界面，界面模型驅(qū)動(dòng)的軟件開(kāi)發(fā)即界面模型中的抽象組成元素與具體組成元素之間的映射問(wèn)題。第6章可視化交互of37136.3可視化交互模型6.3.6.3可視化交互模型第6章可視化交互of3748交互式信息可視化的用戶界面模型6.3可視化交互模型第6章可視化交互of3714交互式信息第6章可視化交互of37496.3可視化交互模型IIVM組成元素包括領(lǐng)域信息模型、可視化表征模型、任務(wù)模型、用戶模型、對(duì)話模型等，其中:可視化表征模型(VM)對(duì)界面中三種類型的可視化表征元素進(jìn)行描述，主要包括可視結(jié)構(gòu)、視圖容器及關(guān)聯(lián)、交互控件。將Card等定義的可視結(jié)構(gòu)中的圖形標(biāo)記分為圖形節(jié)點(diǎn)與圖形節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)兩種類型。根據(jù)Bertin提出的視網(wǎng)膜變量，取常用的形狀、顏色、大小、方向、紋理等作為圖形節(jié)點(diǎn)的視覺(jué)屬性。

用戶模型(UM)對(duì)領(lǐng)域應(yīng)用中的用戶標(biāo)識(shí)及角色分類進(jìn)行描述23對(duì)話模型(DM)對(duì)物理交互設(shè)備的交互行為進(jìn)行描述451領(lǐng)域信息模型(IM)由領(lǐng)域信息概念實(shí)體集合組成。每個(gè)信息概念實(shí)體作為一個(gè)信息多面體，由具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的信息側(cè)面組成。每個(gè)信息側(cè)面由數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)集合及數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)集合組成，對(duì)層次、網(wǎng)絡(luò)、多維等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一描述任務(wù)模型(TM)對(duì)子任務(wù)集合、子任務(wù)的原子任務(wù)組成及序列進(jìn)行描述，用于對(duì)各種信息可視化任務(wù)描述第6章可視化交互of37156.3可視化交互模型IIVM第6章可視化交互of37506.3可視化交互模型映射關(guān)系描述包括UM-IM映射、IM-TM映射、IM-VM映射、TM-VM映射、TM-DM映射、VM-DM映射等，詳細(xì)介紹如下(1)UM-IM映射(見(jiàn)圖6-13)是描述用戶模型與信息模型的映射fUI，是不同用戶角色可訪問(wèn)的信息概念實(shí)體集合。(2)IM-TM映射(見(jiàn)圖6-14)是描述信息模型與任務(wù)模型的映射fIT，是各個(gè)信息側(cè)面對(duì)應(yīng)的交互式信息可視化任務(wù)集合。(3)IM-VM映射(見(jiàn)圖6-13)是描述信息模型與可視化表征模型的映射，共包括3個(gè)子映射fIV1、fIV2及fIV3。fIV1是描述信息概念實(shí)體與視圖容器及關(guān)聯(lián)集合的映射;fIV2是描述信息側(cè)面與可視結(jié)構(gòu)的映射，包括信息側(cè)面與可視結(jié)構(gòu)中圖形節(jié)點(diǎn)的布局映射、空間基映射及圖形節(jié)點(diǎn)的視覺(jué)屬性的映射三個(gè)子映射;fIV3是描述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)屬性與交互控件的映射，包括數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)屬性與動(dòng)態(tài)過(guò)濾條及視覺(jué)屬性圖例的映射兩個(gè)子映射。(4)TM-VM映射(圖6-15)是描述任務(wù)模型與可視化表征模型的映射fTV，是任務(wù)模型中的原子任務(wù)與可視化表征模型中的可視化表征元素類型(可視結(jié)構(gòu)圖形節(jié)點(diǎn)、視圖容器、動(dòng)態(tài)過(guò)濾條、視覺(jué)屬性圖例等)的映射關(guān)系。(5)TM-DM映射(圖6-16)是描述任務(wù)模型與對(duì)話模型的映射fTD，是各個(gè)原子任務(wù)對(duì)應(yīng)的物理交互設(shè)備的交互行為。(6)VM-DM映射(圖6-17)是描述可視化表征模型與對(duì)話模型的映射fVD，是可視表征中的圖形節(jié)點(diǎn)、視圖容器、動(dòng)態(tài)過(guò)濾條、視覺(jué)屬性圖例等可視化表征元素可進(jìn)行的交互行為。第6章可視化交互of37166.3可視化交互模型映射關(guān)系描第6章可視化交互of37516.3可視化交互模型6.3.2支持信息多面體可視分析界面模型(IMFA)IMFA包括多面體數(shù)據(jù)模型、可視表征模型和交互控制模型3個(gè)部分。多面體數(shù)據(jù)模型是信息側(cè)面以及信息側(cè)面間關(guān)聯(lián)的集合。每個(gè)信息側(cè)面是數(shù)據(jù)項(xiàng)集和數(shù)據(jù)項(xiàng)關(guān)聯(lián)集的集合。數(shù)據(jù)項(xiàng)中包含各數(shù)據(jù)項(xiàng)的屬性，信息側(cè)面間關(guān)聯(lián)由數(shù)據(jù)項(xiàng)屬性作為橋梁建立內(nèi)在關(guān)系。模型是視圖的集合，包括一組可視結(jié)構(gòu)和視圖關(guān)聯(lián)集合。視圖定義了視圖中的信息側(cè)面和可視結(jié)構(gòu)。

模型包括:直接操縱類任務(wù)控制集合、間接操縱類任務(wù)控制集合，這兩類交互控制集合由對(duì)應(yīng)的交互控制組成。第6章可視化交互of37176.3可視化交互模型6.3.2第6章可視化交互of37526.3可視化交互模型6.3.3交互式可視化的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘模型通過(guò)可視化的方式將關(guān)聯(lián)規(guī)則算法產(chǎn)生的中間結(jié)果展示出來(lái)，用戶采用交互手段及結(jié)合自身的領(lǐng)域知識(shí)和挖掘目標(biāo)聚焦下一步的搜索空間，驅(qū)動(dòng)算法前進(jìn)，直到找到自己感興趣的關(guān)聯(lián)規(guī)則為止，即交互可視化關(guān)聯(lián)規(guī)則?；陉P(guān)聯(lián)規(guī)則理想的交互式可視化應(yīng)至少具備以下兩個(gè)原則與要求:(1)挖掘過(guò)程的“黑盒”應(yīng)該被打開(kāi)，挖掘的中間結(jié)果有序的用圖形化的方法展示出來(lái)，能夠給予用戶充分的信息支持。(2)用戶結(jié)合系統(tǒng)提供的信息、自身的領(lǐng)域知識(shí)以及挖掘目標(biāo)做出判斷，可以利用系統(tǒng)提供的交互手段對(duì)下一步的挖掘進(jìn)行聚焦，減少搜索空間，從而使下一步的挖掘結(jié)果體現(xiàn)出用戶的意圖。這種方式的交互可視化有利于用戶全面、準(zhǔn)確把握系統(tǒng)展示出來(lái)的信息，從而提高用戶的決策能力，并能發(fā)揮人的領(lǐng)域知識(shí)，保證人機(jī)的緊密結(jié)合，提高系統(tǒng)挖掘結(jié)果的有效性。第6章可視化交互of37186.3可視化交互模型6.3.36.3可視化交互模型第6章可視化交互of37536.3可視化交互模型第6章可視化交互of37196.3可視化交互模型第6章可視化交互of3754123關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法不是一次運(yùn)行完畢，將算法運(yùn)行的“黑盒”揭開(kāi)，用戶可以通過(guò)可視化的技術(shù)對(duì)挖掘的中間結(jié)果進(jìn)行觀察和分析，發(fā)揮自己的領(lǐng)域知識(shí)，再通過(guò)交互式的技術(shù)對(duì)算法的過(guò)程進(jìn)行控制、對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)控。這種方式可以加深用戶對(duì)數(shù)據(jù)的理解，幫助用戶在數(shù)據(jù)演變的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)感興趣的模式，有可能不必等待算法運(yùn)行完畢就能發(fā)現(xiàn)對(duì)于決策有幫助的信息為了體現(xiàn)出用戶的挖掘意圖，用戶可以對(duì)挖掘的中間結(jié)果進(jìn)行剪枝、標(biāo)注出自己興趣比較大的項(xiàng)集以及參數(shù)的調(diào)節(jié)，對(duì)下一層的挖掘目標(biāo)進(jìn)行聚焦。這種方式可以突出的展示用戶感興趣的模式，同時(shí)壓縮搜索空間，提高系統(tǒng)的效率。交互可視化模塊采用頻繁項(xiàng)集和關(guān)聯(lián)規(guī)則動(dòng)態(tài)聯(lián)合可視化的方案，并在圖形視圖的上添加了交互手段。這種方式的交互可視化有利于用戶全面、準(zhǔn)確把握系統(tǒng)展示出來(lái)的信息，從而提高用戶的決策能力，并能發(fā)揮人的領(lǐng)域知識(shí)，保證人機(jī)的緊密結(jié)合，提高系統(tǒng)挖掘結(jié)果的有效性該模型相對(duì)于傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘模型有如下特點(diǎn):6.3可視化交互模型第6章可視化交互of3720123為了第6章可視化交互of37556.3可視化交互模型6.3.4基于Web的交互式數(shù)據(jù)可視化模型對(duì)于層級(jí)布局的分類，其數(shù)據(jù)可視化可分布局常見(jiàn)為Treemap布局和Tree布局。Tree布局采取鏈接二維或三維中點(diǎn)、線及球或者其他節(jié)點(diǎn)形式突出其個(gè)體，該布局作為節(jié)點(diǎn)鏈接圖的一種表現(xiàn)形式，通過(guò)使用相連直線或者曲線來(lái)表現(xiàn)其相鏈接關(guān)系。Treemap則采用體積空間劃分代替?zhèn)€體層次劃分，合理使用空間節(jié)點(diǎn)面積，使得空間邏輯層次結(jié)構(gòu)清晰，其面積塊包涵數(shù)據(jù)個(gè)體及位置關(guān)系，并通過(guò)位置大小與節(jié)點(diǎn)空間劃分，量化其屬性分布格局使用Treemap矩形元素分布格局和Tree圓形元素分布格局，通過(guò)可視化數(shù)據(jù)模型將其二者相結(jié)合，使用兩種不同元素個(gè)體，通過(guò)指向性標(biāo)記來(lái)表現(xiàn)多維信息在模型中的分布顯示。第6章可視化交互of37216.3可視化交互模型6.3.46.3可視化交互模型第6章可視化交互of37561.數(shù)據(jù)處理層模型提供更加直觀、簡(jiǎn)潔的數(shù)據(jù)，并對(duì)外提供統(tǒng)一接口目前支持的數(shù)據(jù)格式有JSON和數(shù)組。2.業(yè)務(wù)處理層對(duì)各種元素如圓形、矩形和直線等進(jìn)行最終映射，本模塊可以實(shí)現(xiàn)其全部的交互性設(shè)計(jì)。3.可視化層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在Web上的可視化。6.3可視化交互模型第6章可視化交互of3722第6章可視化交互of37576.3可視化交互模型6.3.5基于交互技術(shù)的知識(shí)可視化模型通過(guò)對(duì)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)分類，設(shè)計(jì)相應(yīng)的交互場(chǎng)景、交互方式、交互類型，選擇一定的可視化工具來(lái)完成知識(shí)可視化階段，產(chǎn)生知識(shí)可視化成果，學(xué)習(xí)者在自己原有知識(shí)的基礎(chǔ)之上，利用本身的感知和認(rèn)知能力來(lái)加工可視化成果通過(guò)意義建構(gòu)成為自己的新知識(shí)。

第6章可視化交互of37236.3可視化交互模型6.3.5第6章可視化交互of37586.3可視化交互模型第6章可視化交互of37246.3可視化交互模型第6章可視化交互of37596.3可視化交互模型1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.知識(shí)庫(kù)3.知識(shí)類型4.交互場(chǎng)景5.交互方式6.交互類型按照RobertSpence的交互類型分類方法，將交互類型分為4類:連續(xù)式交互、漸進(jìn)式交互、被動(dòng)式交互和混合式交互。7.可視化工具8.可視化9.學(xué)習(xí)者10.交互

第6章可視化交互of37256.3可視化交互模型第6章可視化交互of37606.4交互硬件與軟件6.4.1交互硬件(1)交互式電子白板(2)學(xué)生平板電腦(3)用于SBV系統(tǒng)的硬件交互設(shè)備如鼠標(biāo)、觸摸屏、觸摸筆、三維鼠標(biāo)、三維力反饋設(shè)備(4)一些其他交互設(shè)備。如畫板直接觸摸交互的三維可視化空間、跳躍運(yùn)動(dòng)、谷歌玻璃、肌