ScaleTrotter:跨越负尺度的示意性视觉漫游
图形学
2024-04-25 v1 人机交互
多媒体
摘要
我们提出 ScaleTrotter,一个用于生物介观尺度数据(具体而言为基因组数据)交互式多尺度可视化的概念框架。ScaleTrotter 允许观看者从细胞核平滑过渡到 DNA 的原子组成,同时跨越数个数量级的尺度。创建基因组数据交互式可视化所面临的挑战在若干方面根本不同于天文学等同样需要多尺度表示的领域。首先,基因组数据具有交织的尺度层级——DNA 是一条极长且连通的分子,在所有尺度层级上均显现自身。其次,随着放大缩小,DNA 的元素并不会消失——相反,观察它们的尺度层级以不同方式对这些元素进行分组。第三,我们拥有整个数据集及所有尺度层级的详尽信息与几何,这对交互式视觉探索构成挑战。最后,基因组数据的概念尺度层级在尺度空间中彼此接近,要求我们寻找将较小尺度视觉嵌入较粗尺度的方法。我们通过创建一种新的多尺度可视化概念来应对这些挑战。我们采用依赖于尺度的相机模型,控制尺度向其各自父级的视觉嵌入、尺度层级子集的渲染,以及视图的位置、大小与范围。在遍历尺度时,ScaleTrotter 在 2D 与 3D 视觉表示之间漫游,这些表示以集成视觉形式呈现。我们具体讨论了此类多尺度可视化如何源于基因组数据的特定特征,并描述了其实现。最后,我们讨论了本工作对多尺度数据一般性示意性描绘的启示。
引用
@article{arxiv.1907.12352,
title = {ScaleTrotter: Illustrative Visual Travels Across Negative Scales},
author = {Sarkis Halladjian and Haichao Miao and David Kouřil and M. Eduard Gröller and Ivan Viola and Tobias Isenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12352},
year = {2024}
}