2018浙江大学可视化暑期学校-第五天

Part 1

课程:Scientific Data Visualization
讲师:Stefan Bruckner
讲师简介:
Stefan Bruckner是挪威卑尔根大学信息学系可视化的全职教授。他的研究兴趣包括数据可视化的所有方面,特别关注用于探索和分析空间数据的交互技术。他为说明可视化,体积渲染,智能视觉界面,生物医学数据可视化和视觉参数空间探索等领域做出了重要贡献。
课程简介
scivis

图1 Stefan Bruckner:Scientific Data Visualization

1.各类坐标系
笛卡尔网格(Cartesian Grid)
正交的、等间距的;积的长度相等;隐含的邻接关系。

一般网格(Regular Grid)
正交的、等间距的;积的长度不等;隐含的邻接关系。

直线网格(Rectilinear Grid)
正交的;积的长度无规律;隐含的邻接关系。

曲线网格(Curvilinear Grid)
非正交网格;明确给出的网格点的坐标;隐含的邻接关系。

块结构的网格(Block-Structured Grid)
结构化网格组合;单独指定的每个块;隐含的邻接关系;需要考虑块之间的接口。

无结构的网格(Unstructured Grid)
网格点和任意连接;网格点和邻接点明确给出;单元为四面体、六面体等。

混合网格(Hybrid Grid)
结构化和非结构化网格组合;分别的子网格;子网格之间的接口是一致的。

gridtype

图2 坐标系类型

2.体绘制
介绍了多种体绘制方法,包含直接体绘制和间接体绘制。
等值线绘制作为间接体绘制的一种方法,过程为:提取多个切片的等值线;将等直线连接到曲面。在绘制的过程中可能遇到以下问题:邻接切片之间的变化过大时,等值线很难连接;通常会产生非常多的三角形(高内存消耗,慢渲染)。

曲面绘制和体绘制的特点:曲面绘制为间接表示、传达表面信息、硬件支持的绘制;体绘制为直接表示、传达体积信息、在当前图形硬件上相当快。

  1. 流可视化
    flowvis
图3 streamline

在屏幕上如何绘制合适数量的流线,选择的线太少,重要的细节可能会丢失;选择的线太多,屏幕超载会引起视觉混乱。

Part 2

课程:Tree and Graph Visual Analytics
讲师:Benjamin Renoust
讲师简介:
本杰明自2018年起加入大阪大学数据科学研究所担任讲师。他目前的兴趣为图形和多媒体分析,这是可视分析和多媒体分析之间的交叉点。
课程简介
1.概述
graphproblem

图4 从图中我们能得出什么?

课程首先介绍了一些图的重要概念:
网络直径(Diameter): 一个网络的直径被定义为网络中的最长最短路径。

度中心性(Degree Centrality):度中心性是一个节点的连接数。

介数中心性(Betweenness Centrality):一个网络中的一个节点的介数中心性是,网络中所有的节点对之间通过该节点的最短路径数。介数中心性是一项重要的指标,因为它可以用于识别网络中的关键节点,即那些连接不同集群的节点。

接近中心性(Closeness centrality):接近中心性是到网络中所有其他角色的平均距离的倒数。具有高接近中心性的节点通常在图中的集群之间被高度连接,但在集群外部不一定是高度连接的。

2.图的模块化程度
graphmodel

图5 模块化聚类

我们可以使用模块化聚类来分析图的结构,将图划分为内部密集外部分离的模块。图的模块化程度可由Q-Modularity表示:

Q=Σc(eij-a2i)
其中eij是在模块内部的link占图总link的比例,ai是第i个社区和所有其他社区间link数。
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