基于球面布局的圖可視化研究.pdf

1、圖可視化是使用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)輔助用戶理解圖結(jié)構(gòu)的理論和技術(shù)。圖可視化的基礎(chǔ)是圖布局算法，是指將圖結(jié)構(gòu)嵌入幾何布局空間的算法。在圖布局算法中，布局空間的選擇會(huì)影響圖可視化的視覺(jué)效果和交互性。 球面布局算法是圖布局算法的一種，是指選擇球面空間作為布局空間的圖布局算法。球面布局算法在表現(xiàn)圖結(jié)構(gòu)的相似性方面優(yōu)于二維布局算法，而在交互性和可讀性方面優(yōu)于三維布局算法。然而，目前對(duì)基于球面布局的圖可視化方法的研究較少。本文根據(jù)圖的稠密程度和頂

2、點(diǎn)規(guī)模，分別提出兩種基于球面布局的圖可視化方法。 第一種方法是一種基于球面布局的小世界網(wǎng)絡(luò)可視化方法VS3。小世界網(wǎng)絡(luò)是一種稠密程度較高的圖，具有明顯的聚類特征。VS3由一種基于Linlog的球面布局算法和一種隱喻實(shí)現(xiàn)方法組成?；贚inlog的球面布局算法是以球面FDA算法為算法框架，采用Linlog算法的力模型；隱喻實(shí)現(xiàn)方法是指對(duì)布局中的聚類結(jié)構(gòu)的視覺(jué)編碼方法，用于幫助用戶對(duì)小世界網(wǎng)絡(luò)作出直觀的解釋。 VS3的實(shí)驗(yàn)結(jié)

3、果表明該方法的球面布局結(jié)果能表現(xiàn)小世界網(wǎng)絡(luò)的聚類特征和無(wú)邊緣的特征，并且有利于用戶對(duì)聚類的識(shí)別和對(duì)細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的觀察。這一定程度上說(shuō)明VS3適合對(duì)稠密程度較高的圖的球面布局。 第二種方法是一種大規(guī)模圖的球面布局算法BaryLayout，由四個(gè)步驟組成：首先，從圖的頂點(diǎn)集中選擇出一個(gè)樞紐集；其次，使用KK算法布局這個(gè)樞紐集，從而得到一個(gè)框架布局；然后，根據(jù)頂點(diǎn)集與樞紐集的距離矩陣構(gòu)造出一個(gè)權(quán)值矩陣；最后，利用這個(gè)權(quán)值矩陣和框架布局得到