基于时空超立方体的三维时空数据沉浸式交互可视化

我们提出对著名的时空立方体（STC）可视化技术的扩展，以利用虚拟现实（VR）的交互能力来可视化时变三维空间数据。随着记录和模拟技术的发展，多维时变数据集的规模不断增长，其在稠密数据表示与可视化以及时间变化研究方面面临挑战。首先，我们提出时空超立方体（STH）作为由 STC 概念扩展而来的三维时序数据抽象。其次，以胚胎发育成像数据集为例，我们详述了基于用户驱动的空间与时间信息投影构建和可视化 STC 的过程。该投影产生一个三维 STC 可视化，其还可编码额外的数值与分类数据。此外，我们提出一组工具，允许用户过滤和操作三维 STC，并受益于 VR 所提供的可视化、探索和交互可能性。最后，我们在时空生物数据可视化背景下评估了所提出的可视化方法。若干生物学专家参与了应用设计，就 STC 可视化如何用于探索此类数据提供见解。我们报告了一项用户研究（n=12），使用非专家用户执行一组探索和查询任务来评估系统。