河北科技大学学报

图６星绘法

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图７

Ｆｉｇ．７ｇｒａｐｈＣｈｅｒｎｏｆｆ面法Ｃｈｅｒｎｏｆｆｆａｃｅ

２．１．３动画的多维可视化技术研究现状

由于具有直观和引人人胜的特点，动画已经被广泛应用于用户界面中。文献表明，动画可被用来提高交互性和理解程度：１）运动的物体能够有效的吸引人们的注意力；２）动画能展现对象的渐变［３２｜，包括位置、大小、形状、颜色的变化，从而让人能自然地感觉到对象的变化；３）动画可以提高用户对因果关系和指向性的感知；４）动画可以提升用户的兴趣度，让用户能更享受浏览过程口…。

如何设计动画以方便用户的理解是研究的热点之一。一种方法是在对数据进行编码时使用动作作为一个附加的视觉变量。另一种方法是利用动画使不同状态下的转换容易理解，如树图可视化中动画转换的应用。锥树在树的多个层次上利用动画的旋转使选定的项目进入观察者的视野口４｜。ＳｐａｃｅＴｒｅｅｓ和ＤＯＩＴｒｅｅｓ利用动画动态地展示树的枝叶展开和折叠的情形。动画也被应用于统计图表中［３５≈引。ＴｈｅＮａｍｅＶｏｙａｇｅｒ基于ＭａｎｙＥｙｅｓ技术在堆叠面积图中使用动画的方式展现尺度、网格线和轴标签的变化［３７｜。ＢＵＳＨ等使用动画介绍和分析统计图，包括数据标记的动态展现、从堆积面积图到散点图变形和转换等口８｜。

有一些专家也指出了动画的缺点。如动画可能分散注意力、动画的在对象转换的过程中可能会引起用户的误解，可能用户注意“图表垃圾”（不相关的信息和无价值的信息）［３９｜。另外，如果动画速度太慢会浪费时间，动画速度太快会导致理解错误，但动画的最佳速度由于场景复杂性和用户的背景很难确定。因此，对于动画的使用必须慎重。

２．２时间序列数据的可视化

时间序列数据是指具有时间属性的数据集，针对时间序列数据的可视化方法如下。

１）线形图线形图是时间序列可视化中最普通的方式，使用点的位置代表时间发展和数据值。对于有多个时间维度的数据可以为每一个时间维建立一个图表，可以让图表垂直和水平对齐，以帮助进行事件的趋势比较。

２）堆积图堆积图是对时间序列数据累积形式的展现，可以观察序列的总和。堆积图虽然能够有效地显示序列总和模式，但是缺乏每个序列的比较，处理含有负值的数据也较差。

３）动画和静态图片相比，动画方式更能展现

时间序列的变化情况。但是动画精确显示数值的能

力较差。

４）地平线图地平线图能够展现数据的变化率

随时间的演变情况，并且可以使用颜色来加深正向

变动和负向变动的效果（见图８）。ＳＡＩＴＯ等首次

提出地平线图技术‘４０｜，ＨＥＥＲ等进一步发展了这项

技术¨１｜。

５）时间线时间线（Ｔｉｍｅｌｉｎｅ）是指以时间轴为

水平轴线，将数据信息以图标或图片的形式按时间

顺序置于水平轴坐标系内。１７６５年，ＰＲＩＥＳＴＬＥＹ图８地平线图Ｆｉｇ．８Ｈｏｒｉｚｏｎｇｒａｐｈ

用时间线的方法描述了从公元前１２００年到公元１７５０年问的２０００位著名人士的生命期内的事件。时间线也被用在了医疗记录和犯罪记录中，最著名的是Ｌｉｆｅｌｉｎｅｓ。Ｌｉｆｅｌｉｎｅｓ使用时间线展示人的历史医疗情况，并ｇ．ｎ－Ｉ以点击事件点查看详细的信息。ＴｈｅＰａｔｔｅｒｎＦｉｎｄｅｒ是Ｌｉｆｅｌｉｎｅｓ的发展，用于多维数据的可视化挖掘