masterclass computer graphics en visualisatie dr.ir. d.h.r. holten, synerscope b.v....

54
Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. [email protected] dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V. [email protected] Image sources are properly cited in the notes of the original PPTX-file on each page. If this is not the original file or if notes have been deleted, please do not distribute.

Upload: antoon-simons

Post on 24-May-2015

224 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

MasterclassComputer Graphics en Visualisatiedr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope [email protected]

dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope [email protected]

Image sources are properly cited in the notes of the original PPTX-file on each page.If this is not the original file or if notes have been deleted, please do not distribute.

Page 2: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

• Visualisatie

• “The use of computer-supported, interactive, visual representations of abstract data to amplify cognition” (Card et al., 1999)

Page 3: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

• Visualisatie

• “The use of computer-supported, interactive,

visual representations of abstract data to amplify cognition”

Page 4: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

4

Wiliam Playfair

18011786

Page 5: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

5

Charles Joseph Minard

1896

Page 6: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

• Visualisatie

• “The use of computer-supported, interactive, visual representations of abstract data to amplify cognition”

Page 7: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

7

Ivan Sutherland

1963

Page 8: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

8

1896

Page 9: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

• Visualisatie

• “The use of computer-supported, interactive, visual

representations of abstract data to amplify cognition”

Page 10: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Hoeveel data is er wereldwijd?

• Byte• Kilobyte• Megabyte• Gigabyte• Terabyte• Petabyte• Exabyte• Zettabyte• Yottabyte

Page 11: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

De hoeveelheid data wereldwijd in 2010

• Byte• Kilobyte• Megabyte• Gigabyte• Terabyte• Petabyte• Exabyte• 0,988 Zettabyte• Yottabyte

Page 12: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

• Visualisatie

• “The use of computer-supported, interactive, visual

representations of abstract data to amplify cognition”

Page 13: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Maar werkt visualisatie ook echt?

• Een voorbeeld….• Demografische ontwikkeling• Analyseer de leeftijd van het personeel• Vier organisaties

− Welke van deze organisaties moet als eerste hun leeftijdsbeleid aanpassen?

• Jullie krijgen 10 seconden…

Page 14: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

14

Page 15: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Maar werkt visualisatie ook echt?

• En nu kijken we 10 seconden naar een visualisatie hiervan…

Page 16: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

16

Page 17: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Waarom werkt visualisatie?

• Het menselijke visuele systeem is erg goed in het herkennen van patronen.

• We hoeven niet te zoeken, we zien veel dingen meteen (pre-attentive).

• De visualisatie ondersteunt het geheugen van de gebruiker.

Page 18: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Waarom werkt visualisatie?

• Zelfs op de basisschool krijgen kinderen al taartdiagrammen!

• De visualisaties werken als een communicatie platform.

• Je kunt er naar wijzen.

• ‘Die links boven’• ‘De rode cirkel’

Page 19: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

De data bepaalt de visualisatie

1

2

3

4

5

6

• Wanneer gebruik je een taartdiagram?• Wanneer gebruik je een staafdiagram?

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3 4 5 6

Series2

Series1

Page 20: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

• Verschillende soorten visualisaties

Page 21: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Scatterplots (2 variabelen)

• Detecteer correlaties, patronen, trends, etc.

a

b

Page 22: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Scatterplots (2 variabelen)

a

b

a

b

a

b

Scatterplots vertellen meer dan lineaire regressie

Page 23: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Parallelle coördinaten

a

b X

Y

b a b a

Y

X

De assen staan parallel aan elkaarPunten worden lijnen

Page 24: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Voorbeeld parallelle coördinaten

Page 25: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Radarplots

• Zet de assen in een stervorm• Punten worden polygonen

f

a

bc

d

e

Page 26: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Iconification

• Beeld multidimensionale data af op eigenschappen van een grafisch object: iconen of glyphs.

• Een beroemd voorbeeld: Chernoff faces (1973)

Page 27: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Chernoff faces

Page 28: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Graph Visualization

• Node-link diagrams

• Erg moeilijk! • Dit is een heel eigen vakgebied.

Page 29: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Node link

Page 30: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Node link

Page 31: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Node link (Van Ham, 2004)

Page 32: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

MatrixView (Van Ham, 2003)

Page 33: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Tree Visualization

• Boomdiagram• Treemap• Cushion treemap• Beam tree• Botanical tree

Page 34: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Tree diagram

365 leaves, 729 nodes

Page 35: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Treemap (Shneiderman, 1990)

Page 36: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Cushion treemap (Van Wijk, 1999)

Page 37: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Beam Tree (Van Ham, 2002)

Page 38: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Botanic tree(Kleiberg, 2001)

Page 39: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Combinaties van data

• Multivariate data en bomen• Bomen en grafen• …

Page 40: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Map of the Market (Wattenberg, 1999)http://www.smartmoney.com/map-of-the-market/

Page 41: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Hierarchical Edge Bundles(Holten, 2006): tree + graph

Page 42: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Clustering Time series (Van Wijk, 1999)

Page 43: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

http://www.babynamewizard.com/voyager (Wattenberg, 2005)

Page 44: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V
Page 45: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Van tabel naar boom structuur

Naam Geslacht Woonplaats

Roel M Eindhoven

Ingrid V Eindhoven

Sjef M Nuth

Mia V Nuth

Wouter M Eindhoven

Opa M Walem

Oma V Walem

Oma V Nuth

MV

Familie

Eindhoven WalemNuth Eindhoven WalemNuth

RoelIngrid SjefMia Wouter OpaOmaOma

Page 46: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Levels: geslacht/woonplaats

Level 3: Personen

Level 2: Woonplaats

Level 1: Geslacht MV

Familie

Eindhoven WalemNuth Eindhoven WalemNuth

RoelIngrid SjefMia Wouter OpaOmaOma

Page 47: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Levels: woonplaats/geslacht

Level 1: Woonplaats

Level 3: Personen

Level 2: Geslacht

Familie

Eindhoven WalemNuth

RoelIngridSjefMia Wouter OpaOmaOma

V MV MV M

Page 48: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Node-Link Diagram vs Treemap

MV

Familie

Eindhoven WalemNuth Eindhoven WalemNuth

RoelIngrid SjefMia Wouter OpaOmaOma

Familie

V M

Eindhoven

Walem

Oma

Nuth

Eindhoven

Walem

Sjef

Wouter

Opa

Roel

Nuth

Mia Oma

Ingrid

Page 49: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

Klik op het pictogram als u een afbeelding wilt toevoegen

Page 50: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V
Page 51: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

(Arrows added manually)

Page 52: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V
Page 53: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

PAGE 53

Page 54: Masterclass Computer Graphics en Visualisatie dr.ir. D.H.R. Holten, SynerScope B.V. danny.holten@synerscope.com dr.ir. C.M.E. Willems, SynerScope B.V

PAGE 54