三维数据可视化的制作方法_2

文档序号:9620970阅读:来源:国知局
,可以由生成3D数据可视化的用户指定变量,例如通过经由用户界面配置3D数据可视化系统。可选择地,映射可以基于预定方案。
[0021]在130处,对于每个3D体积可以生成图形元素。例如,对于给定的3D体积,可以根据对应分组的数据成员生成图形元素。在一些实例中,由于计算或渲染约束条件(例如,对于由3D显示系统一次可以显示多少图形元素存在限制),可能不对所有数据成员生成图形元素。可以使用空间显示变量和其它显示变量来生成图形元素。空间显示变量定义在3D体积内的图形元素的位置。因此,空间显示变量包括X轴坐标、y轴坐标以及z轴坐标。如随后更加详细讨论,每个3D体积可以具有与3D数据可视化的全局3D坐标空间独立的其自身的局部3D坐标空间。
[0022]其它显示变量包括例如图形元素的方位、形状、色彩以及尺寸的特征。在连续3D系统的情况中,时间(即,随时间的可视化的变化)可以用作显示变量。其它显示变量也可以包括图形元素之间的连接,这种连接在长度、厚度、色彩、位置和方位上是可变的。每个其它显示变量可以被映射到分组中数据成员的特定变量。这些映射可以以与空间显示变量相似的方式定义。
[0023]如之前所述,视差可以被特别地用作显示变量。视差指的是由观看者的左右眼所看到的对象的图像位置上的差异。可视化的视差效果可以用于产生在可视化内的层的外观。例如,视差可以用于影响在可视化内的对深度的感知。例如,在可视化内的某些对象似乎朝向观看者弹出,而其它对象在可视化中似乎向后缩(即,距离观看者更远)。
[0024]在方法100中,视差可以用于凸显数据集的分组。因此,针对每个数据成员的函数的值被映射到空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量。表示深度(也就是,提供在3D数据可视化内的深度效果/错觉的空间显示变量)的特定空间显示变量取决于观看者的视角。因此,可以考虑观看者的预期位置从而确定观看者的预期视觉,并且因此确定应该使用哪个空间显示变量表示深度。通过执行函数和深度之间的这种映射,多个分组/3D体积可以由观看者感知为可视化内的不同层。当然,层之间的勾画轮廓可能不清晰,因为在一个3D体积中的异常数据成员的图形元素可能接近于另一个3D体积内的图形元素或甚至与另一个3D体积内的图形元素重叠。
[0025]在140处,可以生成3D数据可视化。3D数据可视化可以包括3D体积和相应的图形元素。在150处,可视化可以被显示在3D显示系统上,例如计算系统500的3D显示器550。
[0026]图2图示了用于生成3D数据可视化的方法200,如在方法100的140处所执行的。可以由计算装置、系统或计算机(例如计算系统500或计算机600)执行方法200。用于实施方法200的计算机可读指令可以被存储在计算机可读存储介质上。当存储在介质上时这些指令在本文中指的是“模块”,并且可以由计算机执行。
[0027]在210处,可以定义每个3D体积在3D坐标空间内的位置和相对尺寸。例如,3D坐标空间可以是用于可视化的全局3D坐标空间。因此,每个3D体积可以针对其图形元素具有其自身的局部3D坐标空间,同时所有3D体积可以被绘制在全局3D坐标空间上。因此,在一些情况中,一个3D体积的相对原点可以不同于另一个3D体积的相对原点。作为附加的特征,定义每个3D体积的位置可以包括基于数据成员之间的变量的共同值在3D体积之间关联图形元素的一个或多个坐标位置。
[0028]例如,数据集可以包括社交网络数据,例如推特(Twitter)数据。数据集可以包括多个数据成员,每个数据成员表示帖子(例如微博)。每个数据成员可以包括关于相应帖子的各种信息,例如作者、作者的地理位置、内容、时间戳等。在一个实例中,这种数据可以使用在本文中描述的技术以下述方式显示。表示数据成员的图形元素可以是球体。作者的地理位置(2维)可以通过球体的χ-y位置来显示。时间戳(1维)可以通过层内的局部深度来显示。内容情绪(1维)可以显示为不同颜色。作者的影响/连接性(1维)可以通过球体的尺寸显示。另外地,数据成员可以通过数据的至少一个变量的函数被分割成分组。例如,函数可以确定数据成员的分类并因此通过分类对数据成员进行分组。分类(1维)然后通过使用视差可以表示为可视化中的不同层。作为另一个实例,在2013年2月23日申请的国际专利申请号为PCT/US13/27525的申请(该申请通过引用并入在此)中描述的3D径向表示的分组可以被映射到全局3D坐标空间中,使用视差将分组表示为不同的3D体积。
[0029]3D坐标空间的可用尺寸可以通过一定的约束条件来限制,并因此可以被考虑为“可用”3D坐标空间。例如,可用3D坐标空间可以通过3D显示系统的特性来限制,例如3D显示屏幕的尺寸、可感知的深度、系统的渲染能力、可见性以及相对于3D显示屏幕的预期用户位置。
[0030]3D数据分析可以由3D显示系统来执行从而确定3D体积所包含的最佳的视差量。3D数据分析能够评估3D体积的尺寸和数据范围。基于上述分析,在给定3D体积中的基础数据可以被重整、缩放等。另外,在给定3D体积中的图形元素的数量可以被降低从而允许所有3D体积适应可用坐标空间。通过这么做,3D体积和对应的图形元素能够被选择并最优化从而最小化可视化中的过渡拥挤并且最大化人类双目视觉和立体视觉的利用。
[0031]在220处,可以生成组合的3D体积的左右图像对来产生两个立体双目视图。例如,这能够通过3D数据可视化工具来实现,该3D数据可视化工具可以是可视化生成器550的一部分。特别地,能够生成每个图像对从而包括左右图像,该左右图像通过3D显示系统可显示,从而产生3D数据可视化的3D视角。特别地,当显示左右图像使得观看者使用其左眼观察左图像并使用右眼观察右图像时,观看者可以看见立体3D。每个图像对可以基于3D显示系统的类型、尺寸以及配置来生成。可以生成不同的图像对从而利用相同的3D显示系统同时产生不同的3D视角。可以生成不同的图像对从而利用相同的3D显示系统产生一系列的3D视角。该视角中的变化会有助于提供作为附加的深度提示的运动视差从而增强3D效果,如果以这种方式实现能够避免观看者副作用。对于多视角和连续的3D显示系统,针对每个图像对可以生成附加的视图从而针对每个视图提供一个或多个图像。
[0032]在一些实例中,用户/观看者能够操纵可视化。3D数据可视化工具能够接收输入并生成待被显示的图像对。该输入能够识别针对3D数据可视化的一个或多个更新,该更新允许观看者选择、控制并操纵3D数据可视化的数据或方位。例如,数据的选择可以促使3D体积表示和可视化中的图形元素的变化。可以从任何合适的用户接口装置接收输入并且可以采取3D手势的形式或其它输入形态。响应于接收输入,3D数据可视化工具能够更新轴的布置、3D体积和/或图形元素并生成更新的图像对。
[0033]在一些实例中,3D数据可视化工具可以将一维、二维或三维视觉引导增加到3D数据可视化从而有助于观看者在可视化中选择或凸显数据(例如,单独的数据成员、分组)。例如,部分地透明的线、表面或形状可以被用于凸显在各个可视化中的数据范围。
[0034]在一些实例中,3D数据可视化工具可以通过生成用于连续显示的一系列图像对来制造3D体积和/或图形元素时变从而形成时变的3D数据可视化。附加的信息,例如视觉上的颤音项、振荡、流量指示器和雾化尾迹效果可以被用于凸显所选择的数据随着时间的变化。
[0035]图3图示了根据一个实例的、使用视差引起对分组的注意的方法300。方法300可以由计算装置、系统或计算机来执行,例如计算系统500或计
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