基于球面布局的圖可視化研究.pdf

1、圖可視化是使用計算機圖形技術輔助用戶理解圖結構的理論和技術。圖可視化的基礎是圖布局算法，是指將圖結構嵌入幾何布局空間的算法。在圖布局算法中，布局空間的選擇會影響圖可視化的視覺效果和交互性。 球面布局算法是圖布局算法的一種，是指選擇球面空間作為布局空間的圖布局算法。球面布局算法在表現圖結構的相似性方面優(yōu)于二維布局算法，而在交互性和可讀性方面優(yōu)于三維布局算法。然而，目前對基于球面布局的圖可視化方法的研究較少。本文根據圖的稠密程度和頂

2、點規(guī)模，分別提出兩種基于球面布局的圖可視化方法。 第一種方法是一種基于球面布局的小世界網絡可視化方法VS3。小世界網絡是一種稠密程度較高的圖，具有明顯的聚類特征。VS3由一種基于Linlog的球面布局算法和一種隱喻實現方法組成。基于Linlog的球面布局算法是以球面FDA算法為算法框架，采用Linlog算法的力模型；隱喻實現方法是指對布局中的聚類結構的視覺編碼方法，用于幫助用戶對小世界網絡作出直觀的解釋。 VS3的實驗結

3、果表明該方法的球面布局結果能表現小世界網絡的聚類特征和無邊緣的特征，并且有利于用戶對聚類的識別和對細節(jié)結構的觀察。這一定程度上說明VS3適合對稠密程度較高的圖的球面布局。 第二種方法是一種大規(guī)模圖的球面布局算法BaryLayout，由四個步驟組成：首先，從圖的頂點集中選擇出一個樞紐集；其次，使用KK算法布局這個樞紐集，從而得到一個框架布局；然后，根據頂點集與樞紐集的距離矩陣構造出一個權值矩陣；最后，利用這個權值矩陣和框架布局得到