[發明專利]用于增強映像樹的可視性的方法和裝置

有效

• 申請號: 200610079019.5
• 申請日: 2006-04-28
• 公開（公告）號: CN101063972A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 呂昊;劉世霞;M·瓦滕伯格;馬希俊;曹楠
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 于靜;楊曉光

技術領域

本發明涉及數據處理領域，具體地，涉及用于增強映像樹(treemap)的可視性的方法和使用該方法構造可視性得到增強的映像樹的方法和系統。

背景技術

隨著信息技術的發展，在不斷涌現出的包括論壇、郵件列表、商務組織圖表、內容管理分類及產品分類等各種與數據庫相關的應用中，都會出現各種具有層次結構的數據。層次結構，也稱作樹結構，是多個數據節點的集合，其中每一個節點都具有單個父節點、零到多個子節點(根節點除外，其沒有父節點)。層次結構數據包含著兩種信息：與層次結構相關的結構信息以及與每一個節點相關的內容信息。

傳統上，對層次結構數據進行可視化的方法大致分為三類：列表、略圖(outline)和樹形圖。

列表在呈現層次結構數據的內容方面具有優勢，但是卻不能有效地反映結構信息。雖然可以通過緊鄰列表中的各項顯示其在層次結構中的位置來彌補列表的這一缺陷，但是由于需要用戶自己分析列表中各項的路徑信息，所以這不是一種理想的解決方案。

略圖是列表與樹形圖之間的一種折衷方案，其對列表中各項的內容進行概括，利用縮進來表示各項的結構位置。圖1示出了一個文件夾層次結構的略圖。

最后，樹形圖是用于顯示包含多個節點的層次結構數據集的最通用方法。在樹形圖中，以圖標來表示層次結構數據集中的各節點。并且，每一個節點都可以展開或折疊，以顯示或隱藏其子節點。典型的樹形圖是文件管理器中的目錄樹。樹形圖在呈現內容方面遜色于其他兩種方法，但在呈現結構信息方面更加有效。圖2示出了與圖1中的略圖對應的樹形圖。

如上所述，以上三種傳統方法具有其各自的優點和缺點。但是，對于大型層次結構數據集來說，這些方法具有不能同時呈現其完整結構布局的共性。這是因為，利用這幾種方法呈現層次結構數據所需的顯示行數將會與層次結構中的節點數成正比，層次結構數據集越大，其整體結構布局所需的顯示空間將越大，從而較小的屏幕不能滿足龐大結構布局的整體顯示空間的需求。除此以外，對于樹形圖來說，所存在的另一個問題是水平滾動的問題。尤其在屏幕較小的情況下，在展開層次結構中的所有節點時，結構樹將會變得很寬而不適合于屏幕大小，因而當用戶進行屏幕的水平滾動時，很可能會出現在層次結構中導航錯誤的問題。

為了克服上述傳統可視化技術的缺陷，已提出有多種對層次結構數據進行可視化的方法。在這些方法當中，映像樹得到了越來越多的關注。

映像樹是一種用于在有限的空間內可視化層次結構數據集的方法，其將顯示空間劃分為代表樹結構的矩形包圍盒(bounding?box)的集合，并使用大小和顏色信息來表現葉子節點的屬性。映像樹使用戶能夠對比出樹結構中不同深度的節點和子樹，從而幫助他們識別出該樹結構的整體結構信息。映像樹由Ben?Shneiderman首先在20世紀90年代期間提出，且其最初被設計為對硬盤驅動器上的文件進行可視化.在Brian?Johnson和BenShneiderman的文章“Tree-map：A?Space-Filling?Approach?to?theVisualization?of?Hierarchical?Information?Structures”(Proc.IEEEVisualization’91，IEEE，Piscataway，NJ(1991)，284-291)中對映像樹的概念進行了詳細介紹。

映像樹具有良好的擴展性，其甚至可用于在單個屏幕上呈現具有上百萬項的大型層次結構，所以目前映像樹被廣泛應用于從金融分析到體育報道的各種領域。但是，在傳統的映像樹中識別出層次結構數據的整體結構并不輕松，尤其是在層次結構具有相當大深度的情況下，因為映像樹對于父子關系的呈現并不明顯，甚至是很難識別。由于整體結構對于獲得層次結構數據的概觀來說是相當重要的，所以目前存在著針對此問題的多種解決方案，例如映像樹的3D效果呈現方案等。但是，這些方案或者所需的計算資源太多或者所達到的效果并不理想。

因此，需要提供一種用于增強映像樹的可視性的方法和裝置，來推動映像樹的進一步應用。

發明內容

本發明正是鑒于上述現有技術中的問題提出的，其目的在于提供一種用于增強映像樹的可視性的方法和裝置以及用于構造可視性得到增強的映像樹的方法和系統，以在有限空間內可視化大型層次結構數據，同時突出層次結構中的父子關系，進而使得其整體結構更加容易識別。