Hybrid visualizations for data exploration

Résumé

L’Infovis encode graphiquement de l’information pour aider un utilisateur à explorer visuellement et interactivement un ensemble de données. Cet encodage graphique peut prendre la forme de visualisations largement répandues, comme les diagrammes à barres et les diagrammes à nuage de points. Plusieurs visualisations peuvent partager le même espace fonctionnel pour former des outils complets servant à explorer un ensemble de données ou à communiquer de l’information. Il existe de nombreuses façons de combiner ces visualisations, pouvant donner des assemblages complexes parfois appelées visualisations hybrides. Une visualisation hybride est le résultat de l’assemblage de plusieurs types de visualisations. Par exemple, NodeTrix (Henry et al., 2007a) intègre un diagramme noeuds-liens (node-link diagram) et une matrice d’adjacence (adjacency matrix) et MatLink (Henry and Fekete, 2007a) ajoute des liens en arcs à une matrice. Cet intégration de visualisations peut être une façon d’allier les avantages de plusieurs visualisations différentes dans un ensemble cohérent et solidement lié. Cette liaison peut se faire par des codes de couleur, par des liens explicites comme des flèches, par une interaction coordonnées où les visualisations réagissent à la manipulation d’une autre. Nous avons étudiés ces différentes stratégies d’assemblage de deux façons: en proposant une bonne variété de visualisations hybrides et en élaborant une définition et une caractérisation des visualisations hybrides permettant de mieux les identifier, les décrire et les concevoir. Les prototypes d’hybrides que nous décrivons couvrent une large gamme de possibilités. Les données les plus utilisées en Infovis, soit les données multidimensionnelles multivariées et les données de graphes sont représentées, chacunes faisant l’objet d’un chapitre entier. Une large palette de possibilités d’intégration est aussi représentée, du simple code de couleur partagé entre deux graphiques jusqu’à la fusion de visualisations coordonnées par la couleur, les formes, l’animation et l’interactivité. Nous présentons en premier lieu une définition et une caractérisation des visualisations hybrides découlant des expérimentations des chapitres suivants. Une visualisation hybride est décrite comme un encodage graphique utilisant d’autres visualisations comme matériau servant à l’assemblage. Nous présentons une sorte de diagramme d’assemblage que nous appelons un pipeline pour illustrer l’assemblage de visualisations, à partir de la génération de formes de base ou de glyphes, qui sont ensuite disposés selon un patron, embellis par l’ajout d’autres éléments graphiques, puis transformé pour être assemblé dans la même vue. Des graphiques simples peuvent être décrits par ce pipeline d’assemblage de visualisations, ainsi que des combinaisons plus complexes et de nouveaux hybrides. Le chapitre suivant donne un bon exemple d’intégration de bas niveau. Les ConnectedCharts sont des graphiques multidimensionnels et multivariés explicitement connectés par des lignes montrant bien la relation entre leurs éléments. Un prototype permet d’assembler toutes sortes de visualisation hybrides trouvées dans la littérature ainsi que de nouveaux agencements. Il sert d’illustration à un cadre conceptuel explorant les connections possibles entre différents graphiques selon la parenté de leur types de données encodées. Une autre interface, cette fois pour la visualisations de données de graphes, présente plusieurs visualisations hybrides fortement intégrées. Le P-SPLOM provient de la fusion d’une matrice de diagrammes à nuage de points (SPLOM) et d’une série de diagrammes à coordonnées parallèles. Un menu radial nommé FlowVizMenu permet de faire varier une visualisation qui y est intégrée. Ce menu sert à choisir les dimensions à utiliser pour une troisième visualisation hybride: le Attribute-Driven Layout fusionnant un diagramme noeuds-liens à un diagramme à nuage de points. La définition et la caractérisation des visualisations hybrides ainsi que l’illustration de ce cadre théorique par la conception d’hybrides novateurs sont les contributions principales de cette thèse au domaine de l’Infovis.

Date	17 juil. 2012
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Michael John McGuffin (Directeur(-trice))