站在大师的肩膀上,感受可视化之美

第四届浙江大学研究生国际暑期学校

大数据可视分析国际研讨班

主办:浙江大学

承办:浙江大学CAD&CG国家重点实验室

中国图象图形学学会人机交互专业委员会

中国计算机学会CAD&CG专业委员会

7月31日是可视化暑期学校的第五天,来自挪威卑尔根大学Stenfan Bruckner教授和来自大阪大学Benjamin Renoust教授继续为学员们带来精彩的讲座。

Part.1

Scientific Data Visualization

Stenfan Brucknerliz

上午,Stenfan Bruckner教授为大家介绍和讲解了科学可视化的相关知识。科学可视化在医学、生物、地质科学及工程等领域中应用广泛,类型可以分为体可视化(Volume Analytics)、流可视化(Flow Analytics)、信息可视化(Information Visualization)及可视分析(Visual Analytics)等,Bruckner教授在课程后半部分重点讲解了前两种可视化的内容。

通过介绍常见的数据集及数据属性的类型,Bruckner教授阐释了对数据展示及存储的思考,并指出栅格是最为普遍的存储纯量、速度及神经场域数据的方式。数据被包含数据属性的样例细胞组织起来,表现力强,空间利用效率高,常被用来展示样例间的连续插值信息。

那从数据到图像呈现需要哪些基本的步骤呢?答案是数据获取、数据处理、视觉编码、渲染绘制,四个步骤,缺一不可。与此同时,在不同的场景(Scenario)下,数据生成、可视化及交互有着不同的关系,仅需要生成静态图片和视频时,三者各自独立;制作可选择、由参数控制的可视化交互系统时,则只需要提前处理和准备数据;而用户主导型可视化则可以通过模拟和模型生成数据,以便实时洞察数据。Bruckner教授用生动的案例阐释三种场景的区别及适用范围。

讲座结束后,同学们纷纷上前,继续与Bruckner教授探讨科学可视化的知识。

Part.2

Tree and Graph Visual Analytics

Benjamin Renoust

下午,来自大阪大学的Benjamin Renoust教授主要介绍树和图可视化分析的相关内容。首先,教授举了一些经典例子作为引入,来讲解可视化的意义。可以通过分析数据规模和趋势来研究世界人口,互联网市场等的发展趋势。接着,介绍了在可视分析中各种特征结构的重要性以及视觉编码中的颜色、位置等要素的关键作用。

下面便进入了主题:图的可视化。其中,图数据主要指关系型数据如网络数据(包括交通网络、社交网络、神经网络、蛋白质网络以及各种抽象关系网络等等)。随后,教授讲解了图的一些基础知识,包括基本要素:点、边、邻居、连通性和距离等,介绍了经典的七桥问题并分析了一些经典算法,并从定义上解释了树是一种特殊的图。

对图的分析主要基于图的基本结构特征:局部特征如度、离心率、中心性,全局特征如阶、大小、密度、聚类系数等。那么如何在复杂图中探索这些结构呢?教授介绍了一种通过计算模块度的方法来进行图的社团聚类。此外,图的绘制还有一些常用的布局方法如矩阵布局、力引导布局和分层布局等等。

最后,教授介绍了一个图分析中常用的一个叫做Tulip的工具,其交互基于python语言,使用简便且功能非常强大。通过现场演示和互动,大家切身感受到图可视化的魅力,更加激发了大家的兴趣。

Part.3

讲座时间表

更多信息请查看官方网站

http://www.cad.zju.edu.cn/home/vis-summer-school-2018/

论坛记录员:熊玉兰

中国传媒大学数据新闻专业

研究兴趣:信息可视化

论坛记录员:潘如晟

浙江大学计算机科学与技术专业

研究兴趣:图可视化

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