Категория:Визуализация графов

Визуализация информации — это процесс преобразования больших и сложных видов абстрактной информации в интуитивно понятную визуальную форму. Универсальным средством такого представления структурированной информации являются графовые модели. Графы применяются для представления любой информации, которую можно промоделировать в виде объектов и связей между объектами. Поэтому визуализация графовых моделей является ключевой компонентой во многих программных приложениях в науке и технике, а методы визуализации графов представляют собой теоретическую основу методов визуализации абстрактной информации.

Методы и средства визуализации графов и графовых моделей широко используется в таких областях, как информационные системы и программное обеспечение, биологические науки, искусственный интеллект, анализ финансовой информации, компьютерное обучение и многие другие. В зависимости от применения элементы (вершины и ребра) графа должны изображаться различными способами. Например, вершины могут быть нарисованы в виде точек, кругов, прямоугольников или других геометрических фигур либо представлены неявно — через имена, которыми вершины помечены. Аналогично имеется большое разнообразие рисования ребер: на-пример, в виде отрезков прямых, ломаных линий или кривых.

Графовые изображения, как правило, предназначены для визуализации информационных моделей, обладающих семантикой. Информация, сопоставленная элементам графовой модели, может визуализироваться с использованием текстовых меток, расположенных внутри или рядом с их изображением, различными цветами или другими визуальными элементами, такими как, например, толщина линий, вид стрелок на дугах, формы или размеры фигур, изображающих вершины. Поэтому важным аспектом рисования графовых моделей является расположение меток вершин и ребер изображаемого графа. Помеченные (или, как иногда говорят, атрибутированные) графы широко применяются на практике: в транспортных схемах, диаграммах состояний, планах зданий и др.

Граф может рисоваться на плоскости или в трехмерном пространстве. Он может изображаться целиком, частично или иерархически, например, путем стягивания некоторых его подграфов в вершины, которые могут раскрываться по требованию. Изображения графа могут быть не только статическими, но и интерактивными, поддерживающими различные способы навигации, адекватные потребностям пользователя. Интерактивная визуализация может быть вызвана не только динамическим характером работы с визуальным представлением графа в приложении, но и большим размером визуализируемого графа. Если число элементов графа велико, его обработка может занимать неприемлемо большие ресурсы или даже достигать предельных возможностей используемой для визуализации платформы. Даже если возможно разместить и показать все элементы большого графа, часто возникают проблемы наглядности и удобства, поскольку в таком изображении графа становится невозможным различать его элементы и их взаимосвязи. Интерактивная визуализация превращает статическую демонстрацию визуального представления информации в непрерывный процесс взаимодействия пользователя с информацией через её визуальное отображение и доступные ему методы навигации. Пользователь может исследовать, рассматривать, открывать, узнавать данные и манипулировать ими через визуальные метафоры с помощью навигаций.