TREEMAPS (Computação Gráfica 2 – Bloco2/2002) Aluno: Eduardo Barrére [email protected]

TREEMAPS (Computação Gráfica 2 – Bloco2/2002)

Aluno: Eduardo Barrére

[email protected]

Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

Motivação Como apresentar um grande conjunto de informações de

forma simultânea? Este problema deve ser resolvido (adaptado?) na minha

tese de doutorado. Paper de referência: Shneiderman, B. “Tree Visualization

with Tree-Maps: 2-d Space-filling Approach.” ACM Transactions on Graphics, 11(1), pp. 92-99, 1992


Conteúdo

Introdução

Método Treemap

Algumas variações

Outros métodos

Conclusão


Visualização de InformaçõesObjetivos

permitir que uma grande quantidade de informações possa ser visualizada pelo usuário num mesmo contexto (mesma tela)

utilizar com eficiência o espaço (tela)

permitir interatividade

ser de fácil compreensão

ser visualmente atrativo

possibilitar que o usuário encontre a informação desejada e possa tomar decisões sobre os dados apresentados (pesquisas)


Visualização de InformaçõesTipos de Dados

1-D Linear Document Lens, SeeSoft, Info Mural, Value Bars

2-D Map GIS, ArcView, PageMaker, Medical imagery

3-D World CAD, Medical, Molecules, Architecture

Multi-Dim Parallel Coordinates, Spotfire, XGobi, Visage, Influence Explorer, TableLens, DEVise

Temporal Perspective Wall, LifeLines, Lifestreams, Project Managers, DataSpiral

Tree Cone/Cam/Hyperbolic, TreeBrowser, Treemap

Network Netmap, netViz, SeeNet, Butterfly, Multi-trees


Visualização de InformaçõesAplicações

Sistema de Arquivo em computadores

Mapas geográficos

Bases de dados complexas (IBGE, FVG, etc.)

Aplicações Industriais ( Estoques )

Educacionais, etc.


Visualização Textual

Listings (ex. dir) Ponto Positivo: o conteúdo pode ser detalhado Ponto Negativo: dificuldade de navegação

Outlines (ex. explorer) Ponto Positivo: apresenta a estrutura dos diretórios e seus

conteúdos Ponto Negativo: apenas um pequeno número de diretórios e

arquivos podem ser apresentados ao mesmo tempo

Listing e Outlines Ponto Negativo: a necessidade de espaço na tela é proporcional a

quantidade de itens apresentados


Visualização Textual

Diagramas na forma de árvorePonto Positivo: eficiência e suavidade para pequenas

hierarquiasPonto Negativo:

Utilização ineficente do espaçoConexões entre nós50% da tela é backgroundO processo de zoom nem sempre é bem sucedido

Falta de conteúdo nas grandes hierarquias


Treemap Dados hierárquicos: estrutura e conteúdo Ênfase na estrutura e níveis Um Treemap é construído através de subdivisões

recursivas do retângulo original O tamanho de cada subretângulo corresponde ao

“tamanho” do nó cores e anotações podem ser utilizadas para complementar

a informação


TreemapPontos Positivos

Utilização eficiente da área do displayA estrutura esta implícita no display

Não precisa desenhar em separado os nós internosMais espaço para os nívies e mensagens

Resumo da hierarquia totalMovimentação rápida para qualquer nó.Preservação do contexto


TreemapPontos Negativos

não apresenta boa visualização da estrutura da árvore

O pior caso é uma árvore balanceada, onde cada nó tem o mesmo número de filhos e cada nó folha tem o mesmo tamanho.


TreemapMétodo

Informação estrutural particionada O tamanho do nó pode ser proporcional ao interesse do usuário na

informação ( zoom ). Propriedades

Sobreposição de nós somente entre antecessores e predecessores

A área do nó é proporcional ao seu tamanhoO tamanho do nó é >= a soma do tamanho do seus filhos

Informação estruturalImplícita através de slice-and-dice (fatias) Explícito através de aninhamento adicional


TreemapAlgoritmo

x1

x2 x5x3 x4

x9x7 x8

x6

x1

x2

x3

x4

x5

X 6

x7 x8 x9


TreemapAlgoritmo

x1

x2

x3

x4

x5

X 6

x7 x8 x9

P1(x1,y1)

Q1(x2,y2)

P2(x3,y1)

Q2(x1,y2)

x3=x1+(Tamanho(filhos[1])/Tamanho(árvore))*(x2-x1)


TreemapAlgoritmo

x1

x2 x5x3 x4

x9x7 x8

x6

x1

x2x3

x4

x5

X 6

x7 x8 x9


FerramentaTreemap

Disponível em: http://www.cs.umd.edu/hcil/treemap

Estratégia de manipulação dos dados: Apresentação visual de componentes de consultaApresentação visual dos resultadosAções rápidas, incrementais e reversíveisFeedback imediato e contínuoRedução de erros


FerramentaTreemap

Zoom: Ampliação dos itens de interesse

Filtro: Descarta os itens que não se tem interesse

Detalhe sob demanda: Seleciona um item (ou grupo) e obtem os detalhes necessários

Relação: apresenta a realação entre itens

Histórico: mantém um histórico das ações executadas, visando suportar o cancelamento das ações

Extrato: permite extrair uma subcoleção dos parâmetros de consulta



SquarifiedTreemap

Bruls, M., Huizing, K., & van Wijk, J. J. (2000). Squarified Treemaps. Joint Eurographics and IEEE TCVG Symp. on

Visualization (TCVG 2000) IEEE Press, pp. 33-42.

A apresentação de todos os nós e níveis como “retângulos quase quadrados” tem as seguintes vantagens: o espaço da tela é utilizado mais eficientemente itens quadrados são facilmente detectados e apontados, retângulos finos tumultuam e aumentam os erros de seleção. comparação do tamanho dos retângulos é fácil quando seus aspectos são similares


Squarified TreemapAlgoritmo

Aspectos a serem considerados: altura/largura, largura/altura

A idéia básica é: não considerar a subdivisão para todos os níveis simultaneamente. Busca-se produzir “retângulos quadrados” para um conjunto de “irmãos”, dado o retângulo onde ele se encontra, e aplicamos o mesmo método recursivamente.



Problema:




PARENT

Sistema desenvolvido no laboratório CLIPS-IMAG (França)

É baseado em TreemapsBusca também resolver o problema de retângulos

finos e suas implicações.Tem como idéia básica o cálculo de um passo

intermediário a cada etapa de montagem do mapa


PARENT

=5.5

=4.1

=6.7

...


PARENTComparação


PARENTComparação


Centros de PesquisaXerox PARC

3-D cone trees, perspective wall, spiral calendar table lens, hyperbolic trees, document lens, butterfly

Univ. of Marylanddynamic queries, range sliders, starfields, treemapszoombars, tight coupling, dynamic pruning, lifelines

IBM Yorktown, AT&T-Lucent TechnologiesGeorgia Tech, MIT Media LabUniv. of Wisconsin, Minnesota, Calif-Berkeley



Conclusão

Treemap é um Projeto de referência na área

Tem bom desempenho quando conhecemos o domínio do problema

A representação através de retângulos não é satisfatória para todos os casos


Referência

Shneiderman, B. “Tree Visualization with Tree-Maps: 2-d Space-filling Approach.” ACM Transactions on Graphics, 11(1), pp. 92-99, 1992

Bruls, D.M., C. Huizing, J.J. van Wijk. “Squarified Treemaps”. Data Visualization 2000 (Eurographics and IEEE TCVG Symposium on Visualization, p. 33-42, 2000

Vernier F., Nigay L., “Modifiable Treemaps Containing Variable-Shaped Units”. 2000

Shneiderman, B., & Wattenberg, M. “Ordered Treemap Layouts”. Tech Report CS-TR-4237, Computer Science Dept., University of Maryland, College Park, MD., 2001

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