第１期杨彦波，等：信息可视化研究综述

中［４２｜。时间线的最主要的问题就是由于时

间范围过长从而难以在长度有限的时间轴

上全面展示重要的信息细节。为了解决这

个问题，ＳＰＥＮＣＥ基于“焦点＋上下文”技

术提出的“ＢｉｆｏｃａｌＬｅｎｓ”方法可以从语义上

压缩显示边缘的显示项目Ｌ４３。。ＭＡＣＫＩＮ—

ＬＡＹ等提出了另一种基于“焦点＋上下文”

技术的方法“ＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅＷａｌｌ”使用透视方

法压缩显示边缘的信息¨４｜。将不同时间线

联系起来也能展现更复杂的关系。ＪＥＮＳ—

ＥＮ通过将多维时间轴能够堆叠和链接的

方式来展现不同时间线的事件之间的关

系［４５｜。如ｉＰｈｏｎｅ发展时间线见图９。

２．３层次数据的可视化

层次数据是常见的数据类型，可以用来描述生命物种、组织结构、家庭关系、社会网络等具有等级或层级关系的对象。层次数据的可视化方法主要包括节点链接图和树图２种方式。

１）节点链接图节点链接图ｍ３是将层次数据组织成一个类图９Ｆｉｇ．９曩ｊ每？≥；誊零ｋ’～……ｉ，多譬。一一ｉ～．，ｌ～’～Ｉ…蠢：．一。２拶‘西～’１墨。■≥浮兰Ｉ曙Ｚ．－‘誊１２＂２蠢之区誉÷篓≯ＩＩ二：ｉＰｈｏｎｅ发展时间线ＴｉｍｅｌｉｎｅｏｆｉＰｈｏｎｅ３

似于树的节点的连接结构，画出节点和连线来代表数据项和它们

之间的关系，节点通常是一些小点从而难以包含更多的信息（见

图１０）。节点链接图能清晰直观地展现层次数据内的关系，但是

分支间的空白会浪费展示空间，当数据量较大时，分支很快就会

拥挤交织在一起，变得混乱不堪，造成视觉混淆现象。

２）树图树图（ｔｒｅｅｍａｐ）最早由ＪＯＨＮＳＯＮ等在１９９１年提

出［４７｜。树图一系列的嵌套环、块来展示层次数据，树图能够在有

限的空间内展示大量数据，但是也无法展示节点的细节内容（见

图１１）。为了能展示更多的节点内容，一些基于“焦点＋上下文”

技术的交互方法被开发出来。包括“鱼眼”技术、几何变形、语义

缩放、远离焦点的节点聚类技术等［４８｜。

２．４网络数据可视化

网络数据具有网状结构，如互联网网络、社交网络、合作网络

及传播网络等。自动布局算法是网络数据可视化的核心，目前主

要有以下３类：一是仿真物理学中力的概念来绘制网状图，即力图１１Ｆｉｇ．１１圆１ｎ闭“节点链接图Ｌｉｎｋｐｏｉｎｔｇｒａｐｈ树图Ｔｒｅｅｍａｐ４

导向布局（ｆｏｒｃｅ—ｄｉｒｅｃｔｅｄｌａｙｏｕｔ）；二是分层布局（ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌａｙｏｕｔ）；三是网格布局（ｇｒｉｄｌａｙｏｕｔ）。很多研究是基于以上布局算法的应用或者是对以上算法的进一步优化。在网络数据的可视化中，当数据节点的连接很多时，容易产生边交叉现象，导致视觉混淆。解决边交叉现象的集束边（ｅｄｇｅｂｕｎｄｌｅ）技术可以分为以下几类：力导向的集束边技术、层次集束边技术、基于几何的边聚类技术、多层凝聚集束边技术和基于网格的方法等‘４…。

３其他研究热点

３．１可视化图形的视觉因素研究

视觉因素对于可视化效果的影响，如位置、长度、面积、形状、色彩等影响已经引起很多研究者的注意。评估视觉因素对于用户感知的影响，使设计人员能够优化可视化效果，是可视化过程中的重点之一。ＢＥＲ—ＴＩＮ首次进行了系统的实验［５０Ｉ，研究了视觉要素在名义、序列和度量数据可视化中的效果，ＣＬＥＶＥＬＡＮＤ等采用基于人类的主观认知的科学实验测试了可视化要素的影响嘲３。ＳＩＭＫＩＮ等测试了人类对条形图和饼形图的认知差异口２｜。其他研究包括图表的纵横比研究‘５３｜、数据轴的设计嘞］、色彩选择等。