基于同心軸的多維數(shù)據(jù)可視化方法.pdf

1、信息可視化技術(shù)自上世紀(jì)90年代中期出現(xiàn)并興起后，正從根本上改變著人們表示、分析和理解大型復(fù)雜數(shù)據(jù)的方式。而多維數(shù)據(jù)的可視化作為該領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)典問(wèn)題，一直備受研究者的關(guān)注。盡管目前有許多較為成熟的多維數(shù)據(jù)可視化方法，但其中仍有許多技術(shù)難題沒(méi)有解決或者亟待解決。 本文針對(duì)經(jīng)典平行軸方法在顯示大規(guī)模數(shù)據(jù)集合時(shí)產(chǎn)生眾多交叉重疊的不足，在借鑒其他非多維數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種新的基于同心軸的多維數(shù)據(jù)可視化方法。該方法將傳統(tǒng)平行軸方

2、法中表現(xiàn)維度的平行直線轉(zhuǎn)換為同心圓周；將表示各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的多段直線段轉(zhuǎn)換為多段曲線段。經(jīng)過(guò)理論分析，當(dāng)原始的多維數(shù)據(jù)集合映射成為完全二分圖時(shí)，相比于經(jīng)典的平行軸方法，同心軸方法能夠減少曲線(直線)交叉三分之一。而對(duì)于一般性的多維數(shù)據(jù)集合，本文修改了平行構(gòu)圖中用以解決交叉數(shù)目約簡(jiǎn)的若干啟發(fā)式，并將其運(yùn)用到同心軸方法中。對(duì)隨機(jī)離散數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，在使用相同的啟發(fā)式和處理相同規(guī)模數(shù)據(jù)集合的條件下，同心軸方法仍可以減少曲線(直線)交叉數(shù)目

3、15％左右。此外，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還表明，相比于平行軸方法，本方法能夠在一定的范圍內(nèi)提高了曲線(直線)段的交叉角度。交叉數(shù)目的減少和交叉角度的增加都可以提高視圖的可讀性。因此本方法能夠使得分析人員更好地通過(guò)可視化結(jié)果加深對(duì)原始數(shù)據(jù)的理解和認(rèn)識(shí)。 在理論分析的基礎(chǔ)上，本文還詳細(xì)給出了同心軸方法具體的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，包括具體的維度表現(xiàn)方法和兩種分別基于Bezier曲線模型和B樣條曲線模型的數(shù)據(jù)表現(xiàn)方法。此外，本文以真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包為研