一种多类别等高线图可视化构建方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多类别等高线图可视化构建方法及系统，通过使用本发明专利技术公开的描述性语法，快速生成多类别等高线图。描述性语法允许用户以JSON格式的字符串直接指定或通过系统交互的方法间接指定设计参数和属性的取值，以快速生成多类别等高线图。设计参数从已有的可视化中总结出来，包含线、填充、顺序和混合4个参数及若干属性。语法接收带类别标签的二维点集，计算得到二维标量场；结合线的数量，计算得到阈值序列；在每一个类别的二维标量场上，得到每个阈值对应的等高线；根据输入参数属性值，得到等高线视觉元素的属性值，并进行绘制。采用本发明专利技术中公开的方法，用户可以快速对多类别等高线图的设计进行探索，提出更加新颖有效的设计。的设计。的设计。

【技术实现步骤摘要】
一种多类别等高线图可视化构建方法及系统


[0001]本专利技术属于可视化领域，具体涉及一种多类别等高线图可视化构建方法及系统。

技术介绍

[0002]在大数据时代，可视化是帮助用户理解并分析数据的重要手段，能够清晰直观地体现数据特征和规律。
[0003]其中，等高线图是一种常用于可视化标量场的方法，等高线图可以帮助用户更好地理解标量场中数值分布的信息。而有时，数据有多个属性或类别，需要将多个等高线叠在一起，形成多类别等高线图。但是，一方面，多类别等高线图的设计参数是不明确的，可视化设计师很难全面地考虑多类别等高线图如何进行设计。另一方面，设计师也很难在指定一些设计参数后快速得到对应的多类别等高线图。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种多类别等高线图可视化构建方法及系统，基于从已有的多类别等高线图中整理出的多类别等高线图的四个设计参数和它们的多个属性，提出一个多类别等高线图生成的描述性语法，允许用户通过直接指定，或在系统中通过进行简单的交互间接指定参数和属性取值，建立设计参数及其属性值与多类别等高线图视觉元素属性值之间的映射关系，并得到对应的多类别等高线图。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：第一方面，一种多类别等高线图可视化构建方法，所述方法通过使用构建的描述性语法，通过直接输入JSON格式的字符串或系统交互的方法，指定设计参数，得到多类别等高线图。
[0006]进一步，所述描述性语法基于从已有的多类别等高线中总结出的若干设计参数及其属性。
[0007]进一步，所述设计参数包括线、填充、顺序和混合四个参数。
[0008]进一步，设计参数线的属性包括线数量、线样式、线颜色、线宽度、线透明度和光环。
[0009]进一步，设计参数填充的属性包括填充样式、填充颜色和填充透明度。
[0010]进一步，设计参数顺序的属性指的是多类别等高线图中每条等高线的绘制顺序。
[0011]进一步，设计参数混合的属性指的是等高线之间是以何种方式混合在一起的。
[0012]进一步，所述描述性语法在具体的执行过程包括以下步骤：
[0013]S1、接收带类别标签的二维点集和设计参数属性值作为输入；
[0014]S2、对接收的带类别标签的二维点集，并对二维点集按类别使用核密度估计得到二维标量场；
[0015]S3、根据输入信息中设计参数中线的数量和各个类别二维标量场的最大值，计算得到阈值序列；
[0016]S4、在每一个类别的二维标量场上，得到每个阈值对应的等高线；
[0017]S5、构造输入参数属性值和等高线视觉元素的属性值的映射，得到等高线视觉元素的属性值，绘制每条等高线，并在SVG上进行渲染。
[0018]第二方面，一种多类别等高线图可视化构建系统，采用如本专利技术第一方面及其任一可选实施方式所述的一种多类别等高线图可视化构建方法生成多类别等高线图，所述系统允许用户通过简单的交互来调整参数和属性值，系统便会自动生成JSON格式的字符串，输入到描述性语法中，并为用户渲染出对应的多类别等高线图。
[0019]本专利技术的有益技术效果在于：采用本专利技术所公开的一种多类别等高线图可视化构建方法及系统，允许用户使用本专利技术中的描述性语法，通过直接指定参数或系统交互的方法，指定设计参数，快速得到多类别等高线图，方便设计师进行探索，提出更加新颖有效的多类别等高线图的设计。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例所述的一种多类别等高线图可视化构建方法流程图；
[0021]图2为本专利技术实施例所述的多类别等高线图的设计参数和它们的属性示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例所述的一种多类别等高线图可视化构建方法中的描述性语法；
[0023]图4为描述性语法的执行过程示意图；
[0024]图5为采用本专利技术实施例所述的一种多类别等高线图可视化构建方法生成多类别等高线图的过程示意图；
[0025]图6本专利技术实施例所述的一种多类别等高线图可视化构建系统界面示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。
[0027]实施例一
[0028]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种多类别等高线图可视化构建方法，所述方法通过使用构建的描述性语法，通过直接指定参数或系统交互的方法，指定设计参数，得到多类别等高线图。
[0029]所述描述性语法基于从已有的多类别等高线中总结出的若干设计参数及其属性。
[0030]如图2所示，多类别等高线图的设计参数包括线、填充、顺序和混合四个参数。
[0031]线是多类别等高线图中最重要的视觉元素。它包括线数量、线样式、线颜色、线宽度、线透明度和光环六个属性。其中，线样式指的是线的绘制方式，可以为实线、虚线或其他方式。光环是是添加在等高线周围的额外的线，便于区分不同类别的等高线。光环同时也包含光环颜色、光环宽度和光环透明度三个属性。
[0032]填充是指每条等高线是否有内部填充，它包括填充样式、填充颜色和填充透明度。其中，填充样式和线样式类似，指等高线以何种方式进行填充，可以为纯色或其他填充模式。
[0033]顺序指的是多类别等高线图中每条等高线的绘制顺序。由于绘制过程中涉及到不同类别、不同层级的等高线，因此它们的绘制顺序也是很重要的。
[0034]混合指的是等高线之间是以何种方式混合在一起的。
[0035]如图3所示，描述性语法结构基于本专利技术中提出的设计参数和属性，数据为带标签的二维点集。线数量接收一个整数，线样式可以为实线(solid)或虚线(dashed)。
[0036]线宽度和线透明度有两种指定方式。如果给定一个数值，那么描述性语法会把所有等高线的对应属性设置为这个值。如果给定一个区间，那么描述性语法会把每个类别等高线中最低阈值对应的等高线的对应属性设置为区间左端点，最高阈值对应的等高线的对应属性设置为区间右端点，其余等高线则通过线性插值得到对应属性值。线颜色也有两种指定方式。
[0037]如果给定一个一维的颜色数组，那么数组中的每个值与每个类别对应，每个类别中不同阈值对应的等高线使用同一个颜色。如果给定一个二维数组，那么第一个维度对应类别，第二个维度对应不同的阈值，每个类别中不同阈值对应的等高线使用不同颜色。光环为可选属性。其中光环宽度和光环透明度与先宽度和线透明度映射方法相同。光环颜色只接收一个颜色。填充为可选参数。填充样式只支持纯色(solid)。填充颜色和填充透明度与线颜色和线透明度映射方法相同。顺序支持两种绘制顺序。其中，按类别绘制(class)指先把一个类别绘制完成之后，再绘制其他类别。按层级绘制(level)指先把所有类别低阈值对应的等高线绘制完成之后，再绘制更高阈值对应的等高线。由于存在两种绘制顺序，因此描述性语法也在混合中支持分别指定类别之间的混合(class)和层级之间的混合(l本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多类别等高线图可视化构建方法，其特征在于：所述方法通过使用构建的描述性语法，通过直接输入JSON格式的字符串或系统交互的方法，指定设计参数，得到多类别等高线图。2.如权利要求1所述的一种多类别等高线图可视化构建方法，其特征在于：所述描述性语法基于从已有的多类别等高线中总结出的若干设计参数及其属性。3.如权利要求2所述的一种多类别等高线图可视化构建方法，其特征在于：所述设计参数包括线、填充、顺序和混合四个参数。4.如权利要求3所述的一种多类别等高线图可视化构建方法，其特征在于：设计参数线的属性包括线数量、线样式、线颜色、线宽度、线透明度和光环。5.如权利要求3所述的一种多类别等高线图可视化构建方法，其特征在于：设计参数填充的属性包括填充样式、填充颜色和填充透明度。6.如权利要求3所述的一种多类别等高线图可视化构建方法，其特征在于：设计参数顺序的属性指的是多类别等高线图中每条等高线的绘制顺序。7.如权利要求3所述的一种多类别等高线图可视化构建方法，其特征在于：设计参数混合的属...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓如，李思航，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：