Infovis Kap. 5 - informatik.uni-leipzig.de · Informationsvisualisierung 6-2 6.1 Zeitabhängige...

Informations-

visualisierung

Thema: 6. Zeitabhängige Daten

Dozent: Dr. Dirk Zeckzer [email protected]

Sprechstunde: nach Vereinbarung

Umfang: 2

Prüfungsfach: Modul Fortgeschrittene Computergrafik Medizininformatik, Angewandte Informatik

Informationsvisualisierung 6-2

6.1 Zeitabhängige Daten

Wolgang Eigner, Silvia Miksch,

Heidrun Schumann, Christian

Tominski, Visualization of

Time-Oriented Data, Springer,

2010.



Eine zufällige Auswahl von 4000 Graphen aus 15

Tageszeitungen und Magazinen zwischen 1974 und 1980ergab,

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



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?



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?


6.2 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, …)


6.2 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


6.3 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


6.3 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]


6.3 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.]


6.3 Darstellungen

Schon sehr früh wurden InfoVis Techniken verwendet, zum

Beispiel parallele Koordinaten



6.3 Darstellungen

Spiral Calendar [Mackinlay, J. D., Robertson, G. G. and DeLine, R, Developing Calendar

Visualizers for the Information Visualizer. UIST, 1994]


6.3 Darstellungen

Calendar View [van Wijk and van Selow, Cluster and Calendar based Visualization

of Time Series Data, IEEE InfoVis 1999]


6.3 Darstellungen

Calendar View [van Wijk and van Selow, Cluster and Calendar based Visualization

of Time Series Data, IEEE InfoVis, 1999]


6.3 Darstellungen

People Garden [Rebecca Xiong, Judith Donath, PeopleGarden: Creating Data

Portraits for Users, UIST, 1999]


6.3 Darstellungen




6.3 Darstellungen

Theme River [Susan Havre, Beth Hetzler, and Lucy Nowell. ThemeRiver: Visualizing

Theme Changes over Time, IEEE InfoVis, 2000]


6.3 Darstellungen

Arc Diagrams [Martin Wattenberg, Arc Diagrams: Visualizing Structure in Strings,

IEEE InfoVis, 2002]


6.3 Darstellungen

Multi-Scale Temporal Behavior [Milton H. Shimabukuro, Edilson F. Flores,

Maria Cristina F. de Oliveira, Haim Levkowitz, Coordinated Views to Assist Exploration of

Spatio-Temporal Data: a Case Study, IEEE CMV, 2004]


6.3 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]


6.3 Darstellungen



12(6), 2006]


6.3 Darstellungen

[W. Javed, Stack Zooming for Multi-Focus Interaction in Time-Series Data Visualization,

PacificVis 2010]


6.3 Darstellungen

Spiral Graphs [John V. Carlis and Joseph A. Konstan. Interactive Visualization of

Serial Periodic Data, UIST, 1998]

2D 3D


6.3 Darstellungen

TimeWheel (Introduced by Tominski et al., SAC ’04)



6.3 Darstellungen

MultiCombs (Introduced by Tominski et al., SAC ’04)



6.3 Darstellungen

Lexis Pencils (Introduced by Brian et al., AGOCG ’97)



6.3 Darstellungen

Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg,

Wakame: Sense Making of Multi-

Dimensional Spatial-Temporal Data, ACM

AVI, 2010]


6.3 Darstellungen

Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional

Spatial-Temporal Data, ACM AVI, 2010]


6.3 Darstellungen




6.3 Darstellungen

Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D

Plots for Visualizing Multiple Time Series, ISVC, 2009]


6.3 Darstellungen




6.3 Darstellungen

Helix Icons [C. Tominski, P. Schulze-Wollgast, H. Schumann, 3D Information

Visualization for Time Dependent Data on Maps, IV, 2005.]


6.3 Darstellungen

[Poonam Shanbhag, Penny Rheingans, Marie desJardins, Temporal Visualization of

Planning Polygons for Ecient Partitioning of Geo-Spatial Data, InfoVis, 2005.]

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