Hyperbolic Tree Karina da Silva Salles

Apresentação em tema: "Hyperbolic Tree Karina da Silva Salles"— Transcrição da apresentação:

1 Hyperbolic Tree Karina da Silva Salles
Universidade Católica de Pelotas Centro Politécnico Ciência da Computação Visualização de Informações Hyperbolic Tree Karina da Silva Salles Prof. Dr. Paulo Roberto Gomes Luzzardi

2 Sumário Introdução Conceitos Iniciais Geometria Hiperbólica
Técnica de Leiaute Radial Técnica de Árvore Hiperbólica Hyperbolic Browser Exemplos Curiosidade

3 Introdução As representações gráficas de árvores são desafios da Visualização de Informação Hierárquica; Visualização de Informação Hierárquica: visa desenvolver técnicas de leiautes para dispor estruturas hierárquicas; Visa solucionar a dificuldade de se representar visualmente árvores que tendem a expandir-se exponencialmente, em seus níveis mais profundos;

4 Conceitos Iniciais Árvore Hiperbólica ou Leiaute Hiperbólico;
Proposta por Lamping et al. em 1995, através do Navegador Hiperbólico (Hyperbolic Browser); Baseia-se no uso da geometria hiperbólica; Representa os dados em uma circunferência de raio constante; Pode ser representada uma grande quantidade de elementos sem que estes ultrapassem o espaço limitado pela borda.

5 Conceitos Iniciais

6 Geometria Hiperbólica
A origem das chamadas geometrias não-euclidianas está ligada ao questionamento do quinto axioma “se uma reta t, intersectando duas retas r e s em um plano, forma ângulos interiores α e ß com soma menor que a de dois ângulos retos, então as retas r e s, se prolongadas indefinidamente, irão encontrar-se do lado cujos ângulos têm soma menor que a de dois ângulos retos".

7 Geometria Hiperbólica
Temos na Geometria Euclidiana que, a distância que separa duas semi-retas r e s dispostas paralelamente permanece a mesma quando nos movemos para a direita (d = d’).

8 Técnica de Leiaute Radial
É uma técnica de Mapeamento Visual; Consiste em representar graficamente uma estrutura hierárquica sobre um plano, no qual os nós são dispostos sobre circunferências concêntricas; Cada uma das circunferências representa um nível hierárquico da estrutura;

9 Técnica de Leiaute Radial
A navegação através desta técnica é dada pela realocação dos nós de uma árvore sobre as circunferências concêntricas;

10 Técnica de Leiaute Radial

11 Técnica de Árvore Hiperbólica
Consiste em representar uma estrutura hierárquica por meio de um leiaute radial disposto em um plano hiperbólico; É uma técnica de visão foco+contexto ideal para representar grandes estruturas hierárquicas; O plano hiperbólico oferece o espaço necessário para suportar hierarquias de crescimento exponencial;

12 Técnica de Árvore Hiperbólica

13 Técnica de Árvore Hiperbólica
Os nós próximos ao centro da circunferência ganham destaque e maior espaço para alocar seus filhos; Em contrapartida, quanto mais afastados, ou mais próximos da borda da circunferência, menor será a área destinada para disposição de seus filhos; Toda a estrutura hierárquica é representada dentro de uma única circunferência;

14 Técnica de Árvore Hiperbólica
Desenvolvida durante estudos que buscavam minimizar o custo de se estruturar um grande volume de informações em uma única visualização; Sua principal aplicação é na visualização de grandes estruturas de informações hierárquicas; De acordo com Lamping et al. (1995), a Árvore Hiperbólica é capaz de exibir dez vezes mais nós do que a estrutura de árvore em lista indentada;

15 Técnica de Árvore Hiperbólica
A navegação em uma hierarquia de informação é feita por meio de mudança de foco, acionada quando o usuário interage com a estrutura; (1) clique de mouse em um nó qualquer da estrutura, que acarreta na realocação deste nó ao centro da circunferência e re-disposição dos demais ao seu redor; (2) arraste de mouse, na qual a realocação dos nós é feita automaticamente conforme a movimentação do mouse; A mudança de foco é realizada por meio de transição animada;

16 Técnica de Árvore Hiperbólica

17 Técnica de Árvore Hiperbólica
Soluciona as principais dificuldades da visão foco+contexto: (1) necessidade de obter simultaneamente tanto a visão geral da informação quanto a informação detalhada; (2) possibilidade de diferenciação entre visão geral e visão que necessita ser detalhada; e (3) combinação destas informações dentro de um único campo visual, como na visão humana.

18 Hyperbolic Browser Primeiro software a implementar a Técnica de Árvore Hiperbólica; Desenvolvido por Lamping et al. em 1995; A patente pertence atualmente a empresa Business Objects Inc.13, uma subsidiária da companhia SAP; A aplicação consiste em representar graficamente um conjunto de informações disposto em uma estrutura de árvore, na qual os nós correspondem aos dados existentes neste conjunto;

19 Hyperbolic Browser

20 Exemplos - Bibliotecas
Hyperbolic Tree Java Library Desenvolvida pelo francês Christophe Bouthier; Implementada em linguagem de programação Java; Destinada a visualização e navegação de árvores hiperbólicas.

21 Exemplos - Bibliotecas
Hyperbolic Browser HyperbolicTree.js

22 Exemplos - Link AGRISSOLOS
Sistema de visualização de zoneamento agrícola, contendo a previsão de safras e outros processos de apoio à tomada de decisões.

23 Exemplos - Programas Star Tree Designer
É um software de licença shareware; Idioma inglês; Sistema operacional Windows; Desenvolvido pela Inxight Software Inc.;

24 Exemplos - Programas Star Tree Designer

25 Exemplos - Programas Star Tree Designer Pontos Positivos:
facilidade de interação para manipular a estrutura hierárquica; oferecimento de diversas funcionalidades para a visualização e manipulação da hierarquia; existência de vários atributos e propriedades gráficas associados ao nó, como por exemplo, respectivamente, texto de exibição e cor de preenchimento do nó; possibilidade de nomear arestas.

26 Exemplos - Programas Star Tree Designer Pontos Negativos:
impossibilidade de inserção de imagens nas arestas e ausência de funcionalidade para localizar um nó específico na árvore.

27 Exemplos - Programas Treebolic Generator
Desenvolvido pelo francês Bernard Bou; É um software de código aberto; Implementado em Java; Independênte de sistema operacional; Idioma: inglês e francês;

28 Exemplos - Programas Treebolic Generator

29 Exemplos - Programas Treebolic Generator Pontos Positivos:
possibilidade de editar os atributos dos componentes da estrutura hierárquica com um editor de arquivos XML; oferece diversos atributos e propriedades gráficas aos componentes da estrutura hierárquica, por exemplo, texto de exibição e cor de preenchimento; possibilidade de nomear relacionamento entre nós; e existência de diversas propriedades gráficas para as arestas, por exemplo, opção por tipo de linha, cor, imagem e terminadores.

30 Exemplos - Programas Treebolic Generator Pontos Negativos:
a edição da estrutura hierárquica não é feita por meio da técnica de leiaute hiperbólico, e sim pelo leiaute de árvore em lista indentada; não há possibilidade de recortar, copiar ou colar um nó e seus descendentes; a modificação de certos atributos da árvore pode gerar defeitos na visualização da árvore, como por exemplo, distância e ângulo entre nós pai e filho; e não possibilita localizar um nó específico na árvore.

31 Exemplos - Programas Hiper Editor http://www.agrolivre.gov.br/
É um software de código aberto; Desenvolvido pela Embrapa Informática Agropecuária; Implementado em Java e executado por meio de applet; Independênte de sistema operacional; Integração com aplicações web;

32 Exemplos - Programas Hiper Editor

33 Exemplos - Programas Hiper Editor Pontos Positivos: fácil compreensão;
possibilidade de inserção de link entre nós, simulando um grafo; funcionalidade de criar cópia dos atributos de um nó e de seus descendentes para incorporá-los em outra estrutura da árvore; e possibilidade de busca de um nó através do texto por ele exibido.

34 Exemplos - Programas Hiper Editor Pontos Negativos:
distorções nas representações das arestas que ligam os nós da árvore; ausência de opção para o usuário escolher um local no computador para salvar a estrutura hierárquica, bem como para abrir uma estrutura de árvore salva no computador; ocorrência de falhas ao salvar a estrutura; existência de poucas propriedades gráficas aos nós; e ausência de propriedades gráficas para as arestas.

35 Exemplos - Programas HiperTree Studio
Desenvolvido por Rodrigo Mologni Gonçalves dos Santos (UNICAMP); É um software multiplataforma; Implementado em Java; Sob licença GNU General Public License (GPL)

36 Exemplos - Programas HiperTree Browser
Desenvolvido por Rodrigo Mologni Gonçalves dos Santos (UNICAMP); Este destina-se apenas a visualização e navegação de árvores hiperbólicas por meio de navegadores, sendo a estrutura hierárquica carregada de um arquivo de extensão HTZ.

37 Exemplos - Programas Star Tree Studio
Produzido pela companhia Inxight Software, Inc. Oferece um mecanismo de pesquisa chamado “spotlighting”, que melhora a navegação; Somente para ambiente Windows;

38 Curiosidade Maurits Cornelius Escher ( ), um artista gráfico holandês, criou uma ilustração de um disco unitário hiperbólico em 1953, chamado de Circle Limit III. Escher era fascinado pela capacidade de representar o infinito dentro do limite de uma circunferência. Sua obra, segundo Mussbaumer (2005), influenciou o surgimento da Técnica de Árvore Hiperbólica.

39 Circle Limit III, por Maurits Cornelius Escher

40 Referências Rodrigo Mologni Gonçalves dos Santos. Teoria e Desenvolvimento de Software Multiplataforma para Visualização e Manipulação de Árvores Hiperbólicas. (UNICAMP) Tópicos de Geometria Hiperbólica, Flávia Cristina Martins Queiroz, et. al. Treebolic Generator. ( Hiper Editor. ( HiperTree Studio. ( Star Tree Studio. ( Hyperbolic Browser. (