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Informations-
visualisierung
Thema: 6. Zeitabhängige Daten
Dozent: Dr. Dirk Zeckzer [email protected]
Sprechstunde: nach Vereinbarung
Umfang: 2
Prüfungsfach: Modul Fortgeschrittene Computergrafik Medizininformatik, Angewandte Informatik
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Informationsvisualisierung 6-2
6.1 Zeitabhängige Daten
Wolgang Eigner, Silvia Miksch,
Heidrun Schumann, Christian
Tominski, Visualization of
Time-Oriented Data, Springer,
2010.
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Informationsvisualisierung 6-3
6.1 Zeitabhängige Daten
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
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Informationsvisualisierung 6-4
6.1 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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Informationsvisualisierung 6-5
6.1 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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Informationsvisualisierung 6-6
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, …)
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Informationsvisualisierung 6-7
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
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Informationsvisualisierung 6-8
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
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Informationsvisualisierung 6-9
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]
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Informationsvisualisierung 6-10
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.]
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Informationsvisualisierung 6-11
6.3 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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Informationsvisualisierung 6-12
6.3 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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Informationsvisualisierung 6-13
6.3 Darstellungen
Calendar View [van Wijk and van Selow, Cluster and Calendar based Visualization
of Time Series Data, IEEE InfoVis 1999]
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Informationsvisualisierung 6-14
6.3 Darstellungen
Calendar View [van Wijk and van Selow, Cluster and Calendar based Visualization
of Time Series Data, IEEE InfoVis, 1999]
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Informationsvisualisierung 6-15
6.3 Darstellungen
People Garden [Rebecca Xiong, Judith Donath, PeopleGarden: Creating Data
Portraits for Users, UIST, 1999]
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Informationsvisualisierung 6-16
6.3 Darstellungen
People Garden [Rebecca Xiong, Judith Donath, PeopleGarden: Creating Data
Portraits for Users, UIST, 1999]
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Informationsvisualisierung 6-17
6.3 Darstellungen
People Garden [Rebecca Xiong, Judith Donath, PeopleGarden: Creating Data
Portraits for Users, UIST, 1999]
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Informationsvisualisierung 6-18
6.3 Darstellungen
Theme River [Susan Havre, Beth Hetzler, and Lucy Nowell. ThemeRiver: Visualizing
Theme Changes over Time, IEEE InfoVis, 2000]
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Informationsvisualisierung 6-19
6.3 Darstellungen
Arc Diagrams [Martin Wattenberg, Arc Diagrams: Visualizing Structure in Strings,
IEEE InfoVis, 2002]
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Informationsvisualisierung 6-20
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]
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Informationsvisualisierung 6-21
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]
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Informationsvisualisierung 6-22
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]
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Informationsvisualisierung 6-23
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]
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Informationsvisualisierung 6-24
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]
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Informationsvisualisierung 6-25
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]
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Informationsvisualisierung 6-26
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]
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Informationsvisualisierung 6-27
6.3 Darstellungen
[W. Javed, Stack Zooming for Multi-Focus Interaction in Time-Series Data Visualization,
PacificVis 2010]
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Informationsvisualisierung 6-28
6.3 Darstellungen
Spiral Graphs [John V. Carlis and Joseph A. Konstan. Interactive Visualization of
Serial Periodic Data, UIST, 1998]
2D 3D
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Informationsvisualisierung 6-29
6.3 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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Informationsvisualisierung 6-30
6.3 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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Informationsvisualisierung 6-31
6.3 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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Informationsvisualisierung 6-32
6.3 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg,
Wakame: Sense Making of Multi-
Dimensional Spatial-Temporal Data, ACM
AVI, 2010]
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Informationsvisualisierung 6-33
6.3 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional
Spatial-Temporal Data, ACM AVI, 2010]
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Informationsvisualisierung 6-34
6.3 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional
Spatial-Temporal Data, ACM AVI, 2010]
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Informationsvisualisierung 6-35
6.3 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional
Spatial-Temporal Data, ACM AVI, 2010]
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Informationsvisualisierung 6-36
6.3 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional
Spatial-Temporal Data, ACM AVI, 2010]
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Informationsvisualisierung 6-37
6.3 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional
Spatial-Temporal Data, ACM AVI, 2010]
![Page 38: Infovis Kap. 5 - informatik.uni-leipzig.de · Informationsvisualisierung 6-2 6.1 Zeitabhängige Daten Wolgang Eigner, Silvia Miksch, Heidrun Schumann, Christian Tominski, Visualization](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040701/5d5cb88288c9939b368b6dc3/html5/thumbnails/38.jpg)
Informationsvisualisierung 6-38
6.3 Darstellungen
Wakame [C. Forlines, K. Wittenburg, Wakame: Sense Making of Multi-Dimensional
Spatial-Temporal Data, ACM AVI, 2010]
![Page 39: Infovis Kap. 5 - informatik.uni-leipzig.de · Informationsvisualisierung 6-2 6.1 Zeitabhängige Daten Wolgang Eigner, Silvia Miksch, Heidrun Schumann, Christian Tominski, Visualization](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040701/5d5cb88288c9939b368b6dc3/html5/thumbnails/39.jpg)
Informationsvisualisierung 6-39
6.3 Darstellungen
Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D
Plots for Visualizing Multiple Time Series, ISVC, 2009]
![Page 40: Infovis Kap. 5 - informatik.uni-leipzig.de · Informationsvisualisierung 6-2 6.1 Zeitabhängige Daten Wolgang Eigner, Silvia Miksch, Heidrun Schumann, Christian Tominski, Visualization](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040701/5d5cb88288c9939b368b6dc3/html5/thumbnails/40.jpg)
Informationsvisualisierung 6-40
6.3 Darstellungen
Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D
Plots for Visualizing Multiple Time Series, ISVC, 2009]
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Informationsvisualisierung 6-41
6.3 Darstellungen
Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D
Plots for Visualizing Multiple Time Series, ISVC, 2009]
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Informationsvisualisierung 6-42
6.3 Darstellungen
Data Vases [Sidharth Thakur and Theresa-Marie Rhyne: Data Vases: 2D and 3D
Plots for Visualizing Multiple Time Series, ISVC, 2009]
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Informationsvisualisierung 6-43
6.3 Darstellungen
Helix Icons [C. Tominski, P. Schulze-Wollgast, H. Schumann, 3D Information
Visualization for Time Dependent Data on Maps, IV, 2005.]
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Informationsvisualisierung 6-44
6.3 Darstellungen
Helix Icons [C. Tominski, P. Schulze-Wollgast, H. Schumann, 3D Information
Visualization for Time Dependent Data on Maps, IV, 2005.]
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Informationsvisualisierung 6-45
6.3 Darstellungen
[Poonam Shanbhag, Penny Rheingans, Marie desJardins, Temporal Visualization of
Planning Polygons for Ecient Partitioning of Geo-Spatial Data, InfoVis, 2005.]