1 / 24

Arbeitsbereich HCI-VIS

Arbeitsbereich HCI-VIS. Interaktive Informationsvisualisierung in mobilen Umgebungen. Putbus, 2004-09-09. Gliederung. Einordnung in Gesamtprojekt Einführung in InfoVis Beispiele Herausforderungen Architektur HCI-VIS-Baustein Zusammenfassung. Einordnung in das Gesamtkonzept.

keith-callahan
Download Presentation

Arbeitsbereich HCI-VIS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Arbeitsbereich HCI-VIS Interaktive Informationsvisualisierung in mobilen Umgebungen Putbus, 2004-09-09

  2. Gliederung • Einordnung in Gesamtprojekt • Einführung in InfoVis • Beispiele • Herausforderungen • Architektur HCI-VIS-Baustein • Zusammenfassung Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  3. Einordnung in das Gesamtkonzept Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  4. Warum Visualisierung? • Menschen sind in der Lage, extrem schnell aus komplexen visuellen Szenen wichtige Informationen herauszulesen. • Im Gegensatz zu verbalen Informationen, verarbeitet das Gehirn visuelle Informationen parallel. • Der Mensch erlernt visuelle Informationen schneller und erinnert sich an diese besser als an verbale. Deshalb werden Bilder zunehmend eingesetzt, um große Datenmengen zu explorieren. Ziel hierbei ist es, abstrakte Daten graphisch so zu präsentieren, dass ihre relevanten Charakteristika intuitiv erfasst werden können. Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  5. Warum Visualisierung? Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  6. Aufgaben der InfoVis • Exploration • Finden von Extremwerten (Ausreißer, Maxima) • Erkennen von Korrelationen • Erkennen von Struktur (Hierarchien, Cluster) • z.B. ermitteln von Verbrauchertypen • Verifikation • Simulationsergebnisse (Modellverifikation) • Vermutete Eigenschaften der Daten (Korrelationen) • z.B. Unterstützung bei der Anlagenplanung • Präsentation • Vermittlung gewonnener Erkenntnisse • Kommunikation komplexer Sachverhalte • z.B. Bedienungs-/Montageanleitungen Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  7. Anforderungen (1) Erzeugte Bilder müssen 3 Kriterien erfüllen: • Expressivität Bilder sind expressiv, wenn die in einer Datenmenge enthaltenen Informationen (und nur diese!) präsentiert werden. • Effektivität Bilder sind effektiv, wenn sie intuitiv wahrgenommen werden können. • Angemessenheit Bilder müssen in angemessener Zeit erzeugt und den Ressourcen des Ausgabegeräts angepasst ausgegeben werden. Angemessenheit bisher nicht vorrangig behandelt, aber sehr wichtiger Faktor in heterogenen Umgebungen! Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  8. Anforderungen (4) Beispiel zur Berücksichtigung der Angemessenheit Die Technik MagicEyeView für PC (links) und PDA (rechts) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  9. Die Visualisierungspipeline Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  10. Die Visualisierungspipeline • Vervollständigung der Daten • Formatkonvertierungen • Berichtigen/Entfernen fehlerhafter Werte • Bereinigen von Messwerten • Interpolation • Filtern und Schwellwertoperationen • Berechnung charakteristischer Merkmale • Klassifizierung • Clustering (evtl. Hierarchisierung) • Statistische Merkmale (Mittelwerte, Maxima, Streuung...) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  11. Die Visualisierungspipeline • Abbildung abstrakter Daten auf visuelle Attribute • Sieben Attribute werden unterschieden (Bertin): • Position, • Größe, • Helligkeitswert, • Textur (Musterung), • Farbe, • Orientierung und • Form. • Unterschiedliche Wirkung der Attribute (Trennen, Ordnen oder Identifizieren abstrakter Datenwerte) (nach Mac Eachren) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  12. Die Visualisierungspipeline • Überführung geometrischer Daten in Bilder • 2D- oder 3D • Statisch oder als Animation Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  13. Multiparameterdaten-Darstellung mit parallelen Koordinaten (Inselberg 1990) Darstellung von Abfrageergebnissen VisDB (Keim et.al. 1996) Beispiele für allg. Techniken Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  14. Beispiele für allg. Techniken (2) Analyse von Multiparameterdaten - Korrelationen zwischen Parametern (Kreuseler 2001, Lehrstuhl Computergrafik) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  15. Visualisierung temporaler Daten Visualisierung der zeitlichen Verteilung des Stromverbrauchs (Wijk, 1999) Darstellung von Temperaturverteilungen (Nocke, 2003, LS Computergrafik) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  16. Visualisierung räumlicher Daten Techniken zur Visualisierung von Gesundheitsdaten, Lehrstuhl Computergrafik Colorplethkarte mit wahrnehmungsbasierter Farbskala (TeCoMed-Projekt, Ruth, 2003) LandVis-Screenshot (Tominski, 2002) Datenanalyse mit Linsentechniken (Griethe, 2004) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  17. Beispiele für Strukturdarstellungen Telefonverbindungsdaten (Wesphal, Blaxton 1998) Graphenvisualisierung mit MagicEyeView (Voigt 1999, LS Computergrafik) Dateisystemvisualisierung mit ConeTrees (Robertson et.al. 1991) Graphenvisualisierung mit H3 (Munzner, 1997) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  18. Beispiele für NPR als InfoVis Explosionszeichnungen als Montagehilfe: „Verfälschung“ geometrischer Objekte (Non-photorealistic Rendering – NPR) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  19. Herausforderungen Herausforderungen im Rahmen des LFS • Enge Verzahnung mit Bausteinen HCI-NAT, HCI-MUI • Bereitstellung Interaktionsfunktionalität, Sprachkommandos • Adaption • Vielfältige Sichten auf den Datenbestand • z.B. Dispatcher, Monteur, diensthabener Ingenieur • Unterschiedliche Anforderungen und Kenntnisse Integration eines geeigneten Nutzermodells Besondere Herausforderung im mobilen Bereich: • Verfügbare Ressourcen begrenzt • Speicher, Rechenleistung, Bildschirmgröße • Art und Umstände der Eingabe • z.B. Tastatur/Maus vs. Stift/Jogwheel • Nutzer trägt Schutzkleidung (z.B. Handschuhe) Entwicklung neuer, geeigneter Interaktionsmetaphern Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  20. Architektur Visualisierungsmodul Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  21. Architektur (2) • Unterstützung unterschiedlicher Endgeräte • Capabilities Manager (Ressourcenmodell) • Berücksichtigung verfügbarer Interaktionsmöglichkeiten • Modularer Aufbau – Verlagerung von Arbeitslast • auf den Server für leistungsschwache Endgeräte (PDA, Smartphone) • auf das Endgerät für höhere Interaktivität (PC) • Unterstützung verschiedener Aufgaben • Spezifikation von Analysezielen (Zielemodell) • Erhalt der Expressivität • Daten zur Lösung einer Aufgabe unverfälscht darstellen • Unterstützung unterschiedlicher Nutzergruppen • Fähigkeiten und Anforderungen (Anwendermodell) • Notwendig für effektive Darstellungen • Darstellung darf Benutzer nicht überfordern Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  22. Architektur (3) • Auswahl geeigneter Visualisierungstechiken • Abhängig vom Client (Ressourcenmodell) • Auflösung/Farbtiefe Display • Verfügbare Interaktionsmöglichkeiten • Abhängig von der Aufgabe (Zielemodell) • Analyseziel • Wissen und Fähigkeiten des Anwenders • Unterstützung bzw. teilweise Automatisierung des Auswahlprozesses • Anwender: unzureichendes Wissen über prinzipielle Eignung einer Visualisierungstechnik • „Visualisierer“: Unzureichendes Domänenwissen für gute Parametrisierung • Historienvisualisierung: „Replay“ bereits vollzogener Visualisierungsabläufe Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  23. Architektur (4) Dialog zur Spezifikation des Visualisierungsziels (Nocke 2004, LS Computergrafik) Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

  24. Zusammenfassung • Visualisierung wichtiges Werkzeug für Exploration, Verifikation und Präsentation • Vielzahl unterschiedlicher Techniken für verschiedene Aufgaben und Ziele • Umfangreiches Fachwissen am Lehrstuhl Computergrafik • Herausforderungen im Rahmen des LFS • Heterogene Benutzergruppen • Adaptive Techniken • Verzahnung im Gesamtprojekt • Besondere Herausforderungen durch mobiles Umfeld • Stark abweichende Leistungsfähigkeit der Endgeräte Interaktive InfoVis in mobilen Umgebungen

More Related