拓扑可视化对特征变化的感知敏感性比较研究
人机交互
2023-07-19 v1 图形学
摘要
颜色映射是一种常用的可视化技术,其中数据被映射到光学属性,例如颜色或不透明度。然而,颜色映射并不能明确传达数据内的结构(例如特征的位置和尺度)。基于拓扑的可视化揭示并明确传达数据底层的结构。尽管我们已较好地理解拓扑可视化捕获了哪些类型的特征,但我们对人们对这些特征的感知却知之甚少。本文评估了基于拓扑的等值线、Reeb 图和持续图可视化相对于参考颜色映射可视化在嵌入 3D 的 2-流形三角网格上合成生成的标量场中的敏感性。具体而言,我们构建并开展了一项人类受试者研究,评估由高斯信号表征的数据特征的感知,并测量每种可视化技术刻画由高斯混合的位置和幅度变化引起的数据特征变化的有效程度。对于位置特征变化,结果表明仅 Reeb 图可视化具有高敏感性。对于幅度特征变化,持续图和颜色映射表现出最高的敏感性,而等值线仅表现出较弱的敏感性。这些结果朝着理解哪些基于拓扑的工具最适合各种数据和任务场景,以及它们相对于传统颜色映射在传达拓扑变化方面的有效性迈出了重要一步。
引用
@article{arxiv.2307.08795,
title = {A Comparative Study of the Perceptual Sensitivity of Topological Visualizations to Feature Variations},
author = {Tushar M. Athawale and Bryan Triana and Tanmay Kotha and Dave Pugmire and Paul Rosen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.08795},
year = {2023}
}