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visualisierung
Thema: 7. Zeitabhängige Daten
Dozent: Dr. Dirk [email protected]
Sprechstunde: nach Vereinbarung
Umfang: 2
Prüfungsfach: Modul Fortgeschrittene ComputergrafikMedizininformatik, Angewandte Informatik
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-2
Übersicht
7. Zeitabhängige Daten
7.1 Klassifikation
7.2 Darstellungen
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7. Zeitabhängige Daten
Wolgang Eigner, Silvia Miksch, Heidrun Schumann, Christian
Tominski, Visualization of Time-Oriented Data, Springer, 2010.
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7. Zeitabhängige Daten
Eine zufällige Auswahl von 4000 Graphen aus 15 Tageszeitungen und
Magazinen zwischen 1974 und 1980 ergab, dass 75% dieser Graphen
Zeitreihen waren [Tuf1:28f].
Jedes Datenobjekt ist ein Ereignis in der Zeit
Nutzen wir unser bisheriges Wissen, so können wir Zeitreihen bereits
darstellen
Zeitpunkte werden als zusätzliches Attribut betrachtet
Dieser Ansatz ist jedoch sehr oft unzureichend, weil besondere Fragen
auftreten
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7. Zeitabhängige Daten
Spezifische Fragen [MacEachran ‘95]
Existenz
Existiert ein Objekt zu einem bestimmten Zeitpunkt?
Zeit
Wann existiert ein Objekt?
Zeitintervalle
Für welchen Zeitraum existiert ein Objekt?
Grad der Veränderung
Wie schnell und wie sehr ändert sich ein Objekt?
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7. Zeitabhängige Daten
Spezifische Fragen [MacEachran ‘95]
Reihenfolge
In welcher Reihenfolge erscheinen und verschwinden Objekte?
Zeitmuster
Wie oft und in welchem Rhythmus erscheint und verschwindet ein Objekt?
Gleichzeitigkeit
Welche Objekte existieren zur gleichen Zeit?
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7.1 Klassifikation
Ordinale Zeit – Diskrete Zeit – Kontinuierliche Zeit
Ordinale Zeit: geordnete, qualitative Zeitachse
Diskrete Zeit: quantitative Zeitachse, Integer Skala
Kontinuierliche Zeit: quantitative Zeitachse, Reelle Skala
Diskrete Zeitpunkte – Zeitintervalle
Diskret: Zeitpunkte ohne Dauer
Intervall: Zeitintervalle (Tage, Jahre, …)
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7.1 Klassifikation
Lineare Zeit – zyklische Zeit
Linear: Ereignisse bewegen sich von einem Startpunkt in der Vergangenheit zu
einem Endpunkt in der Zukunft in linearer Ordnung
Zyklisch: Wiederkehrende Ereignisse (Wochentage, Jahreszeiten, …)
Geordnete Zeit – verzweigende Zeit
Geordnet: Ereinisse passieren nacheinander
Verzweigung: Es gibt alternative Ereignisse basierend auf Entscheidungen
Jeder Typ hat seine eigene, angepasste visuelle Darstellung
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7.2 Darstellungen
Es gibt eine ganze Reihe von visuellen Darstellungen, die speziell für Zeitreihen
entwickelt wurden
2D und 3D
Statisch und dynamisch (Animationen)
Uni-, Bi-, Tri-, und Multivariat
Daten getrieben
Sofortige Darstellung der Objekte
Ereignis getrieben
Es werden nur wichtige Änderungen angezeigt
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7.2 Darstellungen
Standard sind 2D-Liniengraphen, bei denen die Zeit auf der x-Achse und die Variable auf
der y-Achse plaziert werden
[Inspired by a lecture of J. Stasko]
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7.2 Darstellungen
Zusätzlich werden häufig Kreis- und Spiralförmige Darstellungen verwendet
[http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/time.html]
[W. Müller, H. Schumann, Visualization for modeling and simulation: visualization methods for time-dependent data - an overview, In Proceedings of the 35th conference on Winter simulation: driving innovation (WSC '03). Winter Simulation Conference 737-745.]
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7.2 Darstellungen
Schon sehr früh wurden InfoVis Techniken verwendet, zum Beispiel parallele Koordinaten
[W. Müller, H. Schumann, Visualization for modeling and simulation: visualization methods for time-dependent data - an overview, In Proceedings of the 35th conference on Winter simulation: driving innovation (WSC '03). Winter Simulation Conference 737-745.]
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7.2 Darstellungen
Spiral Calendar [Mackinlay, J. D., Robertson, G. G. and DeLine, R, Developing Calendar Visualizers
for the Information Visualizer. UIST, 1994]
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7.2 Darstellungen
Calendar View [van Wijk and van Selow, Cluster- and Calendar-based Visualization of Time Series Data,
IEEE InfoVis 1999]
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7.2 Darstellungen
People Garden [Rebecca Xiong, Judith Donath, PeopleGarden: Creating Data Portraits for Users, UIST,
1999]
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7.2 Darstellungen
People Garden [Rebecca Xiong, Judith Donath, PeopleGarden: Creating Data Portraits for Users, UIST,
1999]
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7.2 Darstellungen
Theme River [Susan Havre, Beth Hetzler, and Lucy Nowell. ThemeRiver: Visualizing Theme Changes
over Time, IEEE InfoVis, 2000]
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7.2 Darstellungen
Arc Diagrams
[Martin Wattenberg, ArcDiagrams: VisualizingStructure in Strings, IEEE InfoVis, 2002]
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7.2 Darstellungen
Multi-Scale Temporal
Behavior
[Milton H. Shimabukuro, Edilson F. Flores, Maria Cristina F. de Oliveira, Haim Levkowitz, Coordinated Views toAssist Exploration ofSpatio-Temporal Data: a Case Study, IEEE CMV, 2004]
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7.2 Darstellungen
Multi-Scale Temporal
Behavior
[Milton H. Shimabukuro, Edilson F. Flores, Maria Cristina F. de Oliveira, Haim Levkowitz, Coordinated Views toAssist Exploration ofSpatio-Temporal Data: a Case Study, IEEE CMV, 2004]
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7.2 Darstellungen
VIS-STAMP
[Diansheng GuoJin Chen, Alan M. MacEachren, and Ke Liao, Visualization System for Space-Time and Multivariate Patterns (VIS-STAMP), TVCG Vol. 12(6), 2006]
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7.2 Darstellungen
VIS-STAMP [Diansheng GuoJin Chen, Alan M. MacEachren, and Ke Liao, Visualization System for Space-Time
and Multivariate Patterns (VIS-STAMP), TVCG Vol. 12(6), 2006]
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7.2 Darstellungen
VIS-STAMP
[Diansheng GuoJin Chen, Alan M. MacEachren, and Ke Liao, Visualization System for Space-Time and Multivariate Patterns (VIS-STAMP), TVCG Vol. 12(6), 2006]
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7.2 Darstellungen
VIS-STAMP
[Diansheng GuoJin Chen, Alan M. MacEachren, and Ke Liao, Visualization System for Space-Time and Multivariate Patterns (VIS-STAMP), TVCG Vol. 12(6), 2006]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-25
7.2 Darstellungen
VIS-STAMP
[Diansheng GuoJin Chen, Alan M. MacEachren, and Ke Liao, Visualization System for Space-Time and Multivariate Patterns (VIS-STAMP), TVCG Vol. 12(6), 2006]
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7.2 Darstellungen
[W. Javed, Stack Zooming for Multi-Focus Interaction in Time-Series Data Visualization, PacificVis 2010]
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7.2 Darstellungen
Spiral Graphs [John V. Carlis and Joseph A. Konstan. Interactive Visualization of Serial Periodic Data, UIST,
1998]
2D 3D
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7.2 Darstellungen
TimeWheel (Introduced by Tominski et al., SAC ’04)
[W. Müller, H. Schumann, Visualization for modeling and simulation: visualization methods for time-dependent data - an overview, In Proceedings of the 35th conference on Winter simulation: driving innovation (WSC '03). Winter Simulation Conference 737-745.]
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7.2 Darstellungen
MultiCombs (Introduced by Tominski et al., SAC ’04)
[W. Müller, H. Schumann, Visualization for modeling and simulation: visualization methods for time-dependent data - an overview, In Proceedings of the 35th conference on Winter simulation: driving innovation (WSC '03). Winter Simulation Conference 737-745.]
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7.2 Darstellungen
Lexis Pencils (Introduced by Brian et al., AGOCG ’97)
[W. Müller, H. Schumann, Visualization for modeling and simulation: visualization methods for time-dependent data - an overview, In Proceedings of the 35th conference on Winter simulation: driving innovation (WSC '03). Winter Simulation Conference 737-745.]
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7.2 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame:
Sense Making of Multi-Dimensional Spatial-
Temporal Data, ACM AVI, 2010]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-32
7.2 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional Spatial-Temporal Data,
ACM AVI, 2010]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-33
7.2 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional Spatial-Temporal Data,
ACM AVI, 2010]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-34
7.2 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional Spatial-Temporal Data,
ACM AVI, 2010]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-35
7.2 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional Spatial-Temporal Data,
ACM AVI, 2010]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-36
7.2 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional Spatial-Temporal Data,
ACM AVI, 2010]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-37
7.2 Darstellungen
Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D Plots for Visualizing
Multiple Time Series, ISVC, 2009]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-38
7.2 Darstellungen
Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D Plots for Visualizing
Multiple Time Series, ISVC, 2009]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-39
7.2 Darstellungen
Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D Plots for Visualizing
Multiple Time Series, ISVC, 2009]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-40
7.2 Darstellungen
Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D Plots for Visualizing
Multiple Time Series, ISVC, 2009]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-41
7.2 Darstellungen
Helix Icons [C. Tominski, P. Schulze-Wollgast, H. Schumann, 3D Information Visualization for Time
Dependent Data on Maps, IV, 2005.]
Informationsvisualisierung, WS 2016/2017 7-42
7.2 Darstellungen
[Poonam Shanbhag, Penny Rheingans, Marie desJardins, Temporal Visualization of Planning Polygons for
Ecient Partitioning of Geo-Spatial Data, InfoVis, 2005.]