Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Prof. Dr. Detlef Krömker Goethe-Universität, Frankfurt Graphische Datenverarbeitung Visualisierung Prolog und Einführung.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Prof. Dr. Detlef Krömker Goethe-Universität, Frankfurt Graphische Datenverarbeitung Visualisierung Prolog und Einführung."—  Präsentation transkript:

1 Prof. Dr. Detlef Krömker Goethe-Universität, Frankfurt Graphische Datenverarbeitung Visualisierung Prolog und Einführung

2 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Veranstalter Prof. Dr. Detlef Krömker & Tobias Breiner Varrentrappstraße 40-42, 2. OG, Zi Frankfurt Tel..: 49 (0) www: Sprechstunde: nach Vereinbarung Sekr. Frau Goinar Johann Wolfgang Goethe-Universität Fachbereich Mathematik und Informatik Graphische Datenverarbeitung Robert-Mayer-Straße Varrentrapps traße

3 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Übersicht 1.Einordnung in GDV Veranstaltungen 2.Organisatorisches 3.Themen der Vorlesung 4.Literaturempfehlungen + weitere Quellen 5.Einführung: Was bedeutet Visualisierung?

4 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Struktur der GDV Lehr- und Ausbildungsangebote

5 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1  traditionelle Animationsmethoden (Stop Motion, Knetanimation etc.)  Computer Recorded Animation (Motion Capturing, Dinosaur Input Devices)  Computer Aided Animation (Keyframing, Morphing etc.)  Computer Generated Animation (Simulationsmethoden etc.)  Digital Pre- und Postproduction Vorlesung Animation SS 2006

6 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 WS 2005/06Visualisierung (V2+Ü1) Praktikum GDV (P4) Datenkompression 2 (2V) OpenGL (2V+2Ü) SS 2006GDV (4V+2Ü) Animation (2V+1Ü) Seminar+Proseminar Datenkompression 2 (2V) NSR (2V+2Ü) ( alle Angaben ohne Gewähr!!!) Lehrveranstaltungen Graphische Datenverarbeitung

7 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung V2 + Ü1 Mi UhrMi Uhr (14-tägig) SR 202SR 202, ab (Prof. Dr. Detlef Krömker & Tobias Breiner)(Tobias Breiner)

8 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Zur Vorlesung  Mittwoch, 12:00c.t. – ca. 14:00  Folien und Infos zur Vorlesung: -> Lehre -> WS2005 -> Visualisierung

9 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Organisation  Vorlesungsfolien auf WWW Server  Leistungsschein durch Fachgespräch  (Belegschein: Übungsanmeldung (1. Übung oder GDV-Sekretariat) erfoderlich)  Rechner-Account bei GDV (nach Übungsanmeldung möglich, im Sekretariat melden)

10 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung Themen der Vorlesung (1) A.Was bedeutet Visualisierung?  Einführung  Definition  Semiotik B.Wann ist eine Visualisierung gut?  Ziele, Anforderungen, Gütekriterien C.Der Visualisierungsprozess  Visualisierungspipeline  Referenzszenarien

11 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung Themen der Vorlesung (2) D.Was kann visualisiert werden?  Daten und Information  Datenarten, Datenquellen, Datenformate E.Über den Nutzer  Ziele bei der Visualisierung  Vorwissen und kulturelle Unterschiede F.Auge und Display  Grundlagen des Sehens  Das ideale Display

12 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung Themen der Vorlesung (3) G.Einige Wahrnehmungsprozesse  Helligkeit, Kontrast und Farbe  Gestalt und vis. Grammatik f. Diagramme  Visual Pre-processing, Attention, Suche H.Grundlegende Visualisierungstechniken  Mapping auf Geometrie, Farbe, Textur  Visuelle Objekte, Datenobjekte, Glyphen  Bild. vs Wort

13 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung Themen der Vorlesung (4) I.Spezielle Visualisierungstechniken  Multiparameter, Volumen, Strömung  Raumwahrnehmung & 3D Visualisierung  Informationsvisualisierung J.Interaktive Visualisierung  Human Computer Interaction  Navigation  Visual Thinking K.Zusammenfassung, Rückblick, Ausblick

14 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Die drei Bücher zur Vorlesung  Heidrun Schumann, Wolfgang Müller: Visualisierung - Grundlagen und allgemeine Methoden Springer 2000  Colin Ware: Information Visualization: Perception for Design Academic Press 2000 (Morgan Kaufmann Publishers)  Robert Spence: Information Visualization ACM Press 2001 (Addison-Wesley)

15 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Hausaufgabe  LESEN SIE DIESE DREI BÜCHER!!! (in diesem Semester)  Nach jeder Vorlesung: Angabe von Kapiteln in den Büchern – Hausaufgabe: lesen bis zum nächsten Mal  Prüfungsstoff  Wo finden sich diese Bücher?

16 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Weitere Literaturempfehlung  Stuart K. Card, Jock D. Mackinlay, Ben Shneidermann Readings in Information Visualization: Using Vision to Think Morgan Kaufmann Publishers 1999

17 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Weitere wichtige Quellen Internationale Konferenzen IEEE Visualization  seit 1990 jährlich IEEE International Symposium on Information Visualization  seit 1997 jährlich Symposium on Visualization (VisSym)  Seit 1995 ACM Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI)  Konferenzreihe der ACM SIGCHI (Special Interest Group on Computer Human Interface)  seit.. 8X jährlich Eurographics  Konferenzreihe der Eurographics Organisation  seit 1979 jährlich

18 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Weitere wichtige Quellen Zeitschriften / Journals Proceedings of Eurographics Transactions on Graphics ACM Computer Graphics IEEE Computer Graphics and Applications Computer and Graphics Communications of the ACM

19 Prof. Dr. Detlef Krömker Goethe-Universität, Frankfurt Graphische Datenverarbeitung Was bedeutet „Visualisierung“? Vorlesung Visualisierung - Teil A

20 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung  videre (lat.) – sehen  to visualize: to form a mental image of...  to visualize: to remember or to imagine as if actually seeing  visualization: constructing a visual image in the mind  visualization: graphical representation of data or concepts

21 Prof. Dr. Detlef Krömker Motivation Information in Datenbanken oder weltweiten Informationsnetzen (z.B. WWW) steigen immens:  Megabytes (10 6 )  Inhalt eines Buches (1 MB)  Gigabytes (10 9 )  Inhalt eines Buchgeschäfts (1 GB)  Terabytes (10 12 )  Typische Universitätbibliothek (1 TB)  Library of Congress (20 TB ohne Bilder)  Kmart Customer Relationship Database (70 TB, 2001)  Petabytes (10 15 )  NCR Customer Relationship Database (250 TB in 2/2002, 4,2 PB in 2005)  WWW (~ 5 PB)  NASA EOSDIS Project in der Fernerkundung (7 PB Earth Science Data, erwartet für 2007)

22 Prof. Dr. Detlef Krömker Motivation Exponentielles Wissenswachstum Insbesondere im Bereich der Life Sciences DNA-Chips => zurzeit ein Terabyte pro Tag  Exabytes (10 18 )  ~1Exabyte an Genomic Data (erwartet 2010)

23 Prof. Dr. Detlef Krömker Motivation Gesammelte Daten haben keinen Wert, solange es nicht gelingt, diesen Daten Bedeutungen zuzuordnen Verschiedene analytische Verfahren zur Lösung des Problems  Data Mining  Knowledge Discovery in Databases (KDDB) Visualisierung ist ein weiterer, erfolgsversprechender Ansatz

24 Prof. Dr. Detlef Krömker Motivation: Statistik vs. Visualization After Tufte, 1990 N=11 Mittelwert X = 9.0 Mittelwert Y = 7.5 Regressionsgerade: Y = 0.5 X + 3 IIIIIIIV

25 Prof. Dr. Detlef Krömker Motivation: Statistik vs. Visualization III IIIIV After Tufte, 1990

26 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Das Visualisierungsproblem

27 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Was ist dies?

28 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ oder dies?

29 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Die 2D-sinc Funktion

30 Prof. Dr. Detlef Krömker Space Shuttle Disaster 1986  Edward Tufte: Visual Explanations, 1990 Probleme mit Dichtungsringen der Trägerrakete waren im Vorfeld bekannt Die folgenden Diagramme wurden bei der Analyse des Problems verwendet After Tufte, 1990

31 Prof. Dr. Detlef Krömker Space Shuttle Disaster 1986 After Tufte, 1990

32 Prof. Dr. Detlef Krömker Space Shuttle Disaster 1986 After Tufte, 1990

33 Prof. Dr. Detlef Krömker Space Shuttle Disaster 1986 Fakten  Problem war bekannt: Fachleute diskutierten bereits über den Sachverhalt, der letztendlich auch zum Absturz führte  Alle relevanten Daten waren verfügbar  Aber: die Daten wurden nicht auf expressive Art und Weise präsentiert  Folgerung: Eine falsche Entscheidung wurde getroffen!

34 Prof. Dr. Detlef Krömker Space Shuttle Disaster 1986 After Tufte, 1990

35 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Warum visualisieren wir?  Hohe Bandbreite zum Gehirn (70% aller Rezeptoren,40+% des Cortex, 4 Milliarden Neuronen)  Verstehen von riesigen Datenmengen (Millionen von Messwerten können in einem Bild dargestellt werden)  Wir können mehr sehen, als wir uns mental vorstellen können  Erkennen von Mustern in Daten  …

36 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Warum visualisieren wir? „In der Tat ist der Mensch ein Augentier“. (Herbert W. Franke)

37 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Ein Bild sagt mehr als tausend Worte?

38 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Ein Bild sagt oft mehr als tausend Worte! 3D-Graphikkarte Club CGN NVIDIA GeForce FX5900xt 128 MB DDR, 128 biti TV-Out

39 Prof. Dr. Detlef Krömker Ziele der Visualisierung Unterstützung bei:  Exploration  Analyse  Schlussfolgern aufgrund von Informationen  Decision Making  Erklärung und Kommunikation Adapted from Hearst 1998

40 Prof. Dr. Detlef Krömker Ziele der Visualisierung Genauer:  Große Datensätze kohärent machen (Kompakte Datensätze kompakt repräsentieren)  Präsentation von Daten und Informationen von verschiedenen Gesichtspunkten  Präsentation von Daten und Informationen auf verschiedenen Detailstufen (Überblick bis Detail)  Unterstützung visueller Vergleiche  Aufdeckung versteckter Strukturen  Geschichte der Daten erzählen Adapted from Hearst 1998

41 Prof. Dr. Detlef Krömker Moderne Definition „Visualisierung“ Visualisierung bezeichnet den Vorgang der Sichtbarmachung von  Materie  Energie  Information  Prozessen

42 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung Moderne Definition(-sversuche)  Zwei Aspekte : “making visible, especially to one’s mind (things not visible to the eye)”  modernes Mikroskop, Teleskop,... Bsp. Molekül “forming a mental image of something (thing not present to the sight, an abstraction, etc.)” ... Informationsvisualisierung...  the use of computers or techniques for comprehending data or to extract knowledge from the results of simulations, computations, or measurements Mc Cormick, De Fanti, Brown 1987

43 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung: unscharfe Trennung ( nach Card, Mackinlay, Shneiderman) (Scientific) Visualization The use of computer- supported, interactive, visual representations of data to amplify cognition. Daten sind oft technischen, naturwissenschaftlichen Ursprungs (Messung, Simulation)  oft existiert „natürliche“, naheliegende räumliche Repräsentation Information Visualization The use of computer- supported, interactive, visual representations of abstract data to amplify cognition. „allgemeinere“ Daten: Geschäftsdaten, Finanzdaten, „Dokumente“... oder Datenbankinhalte = strukturierte abstrakte Daten ohne „natürliche“, naheliegende räumliche Repräsentation

44 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Beispiel Informationsvisualisierung [Ahlberg, Williamson, Shneiderman, 1992] Klassisches Periodensystem (Mendeleyev) Ergänzt um 6 sliders: atomic mass atomic number atomic radius ionic radius ionization energy electronegativity Experiment: 18 chemistry students 1 aktive Diagramme (dynamic queries) 2 same visualisation, but number boxes 3 textual input and output

45 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Beispiele: Grenzfälle zwischen Scientific & Information Visualisation Immun Gläserner Reaktor

46 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung von Abstraktionen und Modellen

47 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Gläserner Reaktor (1) Kopplung eines Simulators (Speedup) mit einem Visualisierungssystem

48 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Gläserner Reaktor (2)

49 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Beispiele Scientific Visualization Raumbezogene Daten

50 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/2006 Visualisierung – Vorlesung 1 Bildgebende Verfahren in der Medizin Bsp. InViVo 4D (Scientific Vis.)  Echo-cardio Datensatz  3 Orts- & 1 Zeitdimension

51 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Etwas Altbekanntes „Imagination oder Visualisierung und besonders die Benutzung von Diagrammen haben einen entscheidenden Anteil an der wissenschaftlichen Forschung.“ Rene Descartes, 1637

52 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Offener philosophischer Streit Sind Bilder gleichermaßen willkürlich wie Worte oder gibt es „Ähnlichkeitsmaße“ zwischen Bildern und den realen Dingen, die sie repräsentieren?

53 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Meinungen „ The picture, particularly one printed on paper, is a highly conventional symbol, which a child reared in the Western culture has learned to interprete. “ Biesheuvel, 1947 „ Realistic representation, in brief, depends not upon imitation or illusion or information but upon incalculation. Almost any picture may represent almost anything; that is, given picture and object there is usually a system of representation, a plan of correlation, under which the picture represents the object.“ Goodman, 1968 Es gibt keine guten oder schlechten Visualisierungen, alle sind gleichgut, alles nur Konvention. Je früher man diese Konventionen lernt, umso besser.

54 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Beispiel Beziehungen zwischen Objekten

55 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Wahrnehmungspsychologie  Solange das visuelle System (Funktion des neuronalen Systems) nicht vollständig (naturwissenschaftlich) verstanden ist, gibt es Raum für Meinungen.  Wissen um die Funktion des visuellen Systems ist wichtig, da es einen nicht- trivialen Zusammenhang zwischen Reiz und Perzept gibt

56 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Inwieweit können Bilder das Lernen unterstützen (nach Peeck, 1987)  affektiven Faktoren: ist ein Bild interessant oder ist es imaginativ?  Motivationsfaktoren: wie ist der Betrachter motiviert, ändert das Bild etwas an der Motivation  kognitiven Faktoren: Inwieweit können Informationen aus dem Bild entnommen werden

57 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Weitere Einflußfaktoren (Peeck, 1987)  ästhetische, künstlerische, technische Qualität: z.B. Farbbalance  die Authentizität und Validität: der Grad mit dem der Betrachter das Gesehene glaubt  die Informationsdichte: Anzahl der Bildelemente und den Detailgrad eines jeden Elementes

58 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Bildklassifikationen Presentational Pictures Pictograms Abstract-graphical Pictures nach Strothotte zeigen natürlich sichtbare Objekte oder Relationen sind intuitiv, einfach zu verstehen Können auch nicht-sichtbare Objekte oder Relationen zeigen. Sind von Konventionen geprägt. Diese müssen erlernt werden.

59 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Piktogramme  Piktogramme repräsentieren oft mehr, als sie aktuell zeigen  (Index) SymboleIkonen (An-)Zeichensymbolischikonisch

60 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Symbole  Richtige Interpretation von Symbolen setzt einen Lernprozess voraus  Viele Hinweise (insbesondere aus der Wahrnehmungs- und Lernpsychologie), daß eine Unterscheidung zwischen sensorischen und willkürlichen Symbolen und Bildern Sinn macht.

61 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Willkürliche vs. Sensorische Symbole

62 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Symbole  Werden ohne Training verstanden  Unterliegen sensorischen Phänomenen  Sensorische Direktheit  Valide in unterschiedlichen Kulturen

63 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 1 Krümmung durch diagonale Linien

64 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 2 Krümmung durch diagonale Linien

65 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 3 Krümmung durch Helligkeitsverteilung

66 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 4 falsche Größeneinschätzung Müller-Lyer-Pfeile

67 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 5 falsche Größeneinschätzung durch Tiefenwirkung

68 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 6 Gitterphänomene

69 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 7 Erkennung nichtexistenter Objekte

70 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 8 Stückweise Gestaltwahrnehmung

71 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene 9 Exklusive Gestaltselektion

72 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene in der Natur Mondphänomene: Kombination aus verschiedenen sensorischen Phänomenen

73 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene in der Natur Frau oder Mann im Mond?

74 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Phänomene in der Natur Mondberge oder -krater?

75 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Sensorische Direktheit

76 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Willkürliche Symbole  Schwer zu erlernen  Einfach zu vergessen  In die Kultur eingebettet  Formal mächtig  Schnell abänderbar

77 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Diagramm Ein Diagramm in seiner allgemeinsten Form ist eine graphische Repräsentation von Informationen mit Hilfe graphischer Elemente, wie etwa Punkte, Linien, Kurven und geometrischer Formen in Verbindung mit Darstellungsattributen wie Farbe und Textur. Diagramme bezeichnen somit die allgemeinste Form der graphischen Darstellung von Daten.

78 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Diagramm und Charts Achtung: im Englischen (nach Harris)für diese allgemeine Form: Chart. Harris unterscheidet verschiedene Klassen von Charts. Die wichtigsten Formen sind:  Diagramme, die nicht-quantitative Beziehungen zwischen Elementen darstellen,  Graphen, die dagegen quantitative Strukturen und Vergleiche zwischen zwei oder mehr Gesamtheiten, sowie  Karten, die Orts- und Richtungsbeziehungen präsentieren.

79 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Graphische Semiotik (Graphische Semiologie)  Wissenschaft von den graphischen Zeichen, Symbolen, Sinnbildern,...  Jahrtausende alte Traditionen  Theologie, Philosophie, Anthropologie Psychologie,..., Kartographie (Bertin),..., Visualisierung  Jacques Bertin 1982: The Semiology of Graphics Grundlage der modernen Visualisierung

80 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visuelle Variablen (nach Bertin 1982) Für statische 2D-Darstellungen gibt es verschiedene visuelle Variablen, die konstruktiv zur Generierung graphischer Darstellungen eingesetzt werden können:  die Position auf der Ebene  die Größe (Länge, Fläche/Volumen)  der Helligkeitswert,  die Musterung oder Textur,  die Farbe,  die Richtung oder Orientierung sowie  die Form des Elementes

81 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Wirkungen der visuellen Variablen (nach Bertin 1982)  Selektiv (trennend): Unterschiedliche Datenwerte werden nach Kodierung mit solchen Variablen vom Betrachter spontan in Gruppen aufgeteilt und unterschieden. besonders geeignet für nominale Daten  Weitere Unterscheidung: assoziativ (alle Faktoren haben gleiche Sichtbarkeit) nicht assoziativ

82 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Wirkungen der visuellen Variablen (nach Bertin 1982)  ordinal: Datenwerte werden vom Betrachter spontan in eine Ordnung gebracht. Besonders geeignet für ordinale Daten  proportional: Datenwerte werden vom Betrachter ebenfalls spontan in eine Ordnung gebracht. Zusätzlich erwirken diese Variablen eine direkte Assoziation der relativen Größe. (visuelle Metrik) Mit diesen Variablen lassen sich daher insbesondere ordinale und quantitative Daten gut darstellen.

83 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Ergänzungen und Verfeinerungen (nach Mackinlay / Cleveland)

84 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierungs-Prinzipien Abbildung von Daten / Informationen Freiheits- auf (visuelle) Wahrnehmungsprimitive grade (visuelle Attribute)  Form 2 oder 3  Position, Orientierung, Größe (2+2+2)  Farbe 3 ( aber max. 2 nutzen)  Textur  Zeit 1 Achtung:- Wahrnehmung der Primitive ist nicht unabhängig - oft Redundanz zu empfehlen / notwendig GESTALTEN

85 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Visualisierung als Anwendung der Computergraphik -- Meilensteine Arbeiten + Theorien von Jacques Bertin: „Graphics is the visual means of resolving logical problems.“ Semiology of Graphics: Diagrams Networks, Maps, Madison, University of Wisconsin Press, 1983, übersetzt von W.J. Berg (Original als französische Ausgabe, 1967). La Graphique et le Traitement Graphique de l‘Information, Paris 19??. (als deutsche Übersetzung erschienen: Graphische Darstellungen und die graphische Weiterverarbeitung der Information, Walter de Gruyter, Berlin 1982, auch als englische Übersetzung erschienen: Graphics and Graphics Information Processing, Walter de Gruyter, Berlin 1977 (?) /1981)

86 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Meilensteine (2) 1983Edward R. Tufte The Visual Display of Quantitative Information, Graphics Press, Cheshire,CT Envisioning Information, Graphics Press, Cheshire,CT Visual Explanations: Images and Quantities, Evidence and Narrative, Graphics Press, Cheshire,CT NSF/SIGGRAPH Workshop Visualization in Scientific Computing Mc Cormick, De Fanti, Brown, 1987

87 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Zusammenfassung  Begriff Visualisierung  Visualisierung als Anwendung der CG  Semiotik  Visuelle Variablen  Meilensteine der Entwicklung  Terminologie Diagramm Willkürliche und sensorische Symbole, Ikonen Scientific Visualization und Informationsvisualisierung

88 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Ausblick – Nächste Schritte  Anforderungen und Ziele Effektivität – Expressivität – Angemessenheit  Der Visualisierungsprozesses Visualisierungspipeline Referenzmodell Visualisierungsszenarien

89 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Hausaufgabe  Lesen Sie: CW: Preface,Kap. 1 bis S. 25 SM: Einleitung RS: Preface, Kap. 1.1 – 1.3  Exzerpieren Sie wesentliche Punkte

90 Prof. Dr. Detlef Krömker WS 2005/ Visualisierung – Vorlesung 1 Danksagung  Diese Vorlesung basiert auf Material von Prof. Dr. Ralph Dörner Prof. Dr. Wolfgang Müller Prof. Dr. Colin Ware


Herunterladen ppt "Prof. Dr. Detlef Krömker Goethe-Universität, Frankfurt Graphische Datenverarbeitung Visualisierung Prolog und Einführung."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen