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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
Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére
Conteúdo
Introdução
Método Treemap
Algumas variações
Outros métodos
Conclusão
Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére
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)
Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére
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
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Visualização de InformaçõesAplicações
Sistema de Arquivo em computadores
Mapas geográficos
Bases de dados complexas (IBGE, FVG, etc.)
Aplicações Industriais ( Estoques )
Educacionais, etc.
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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TreemapAlgoritmo
x1
x2 x5x3 x4
x9x7 x8
x6
x1
x2
x3
x4
x5
X 6
x7 x8 x9
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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)
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TreemapAlgoritmo
x1
x2 x5x3 x4
x9x7 x8
x6
x1
x2x3
x4
x5
X 6
x7 x8 x9
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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
Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére
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
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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
Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére
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.
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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
Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére
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
Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére
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
Treemaps (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére
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