Компьютерная визуализация: Глава 35 Компьютерная визуализация. Дизайн интерьера

Глава 35 Компьютерная визуализация. Дизайн интерьера

Глава 35

Компьютерная визуализация

Существует масса компьютерных программ для создания визуализаций интерьера разной степени реализма – начиная от простейших построений в таких программах, как SketchUp или ArchiCAD, и заканчивая высокой степенью фотореализма, которую дают такие программы, как 3D Max, Maya, Cinema 4D.

Для начала давайте разберемся с терминологией. Визуализация в широком смысле – метод представления информации в виде изображения. Это не обязательно объемное фотореалистичное изображение, карандашный эскиз от руки или коллаж тоже является визуализацией. Однако это создает большую путаницу в терминах, поэтому дизайнеры используют слово «визуализация» исключительно для обозначения изображений интерьера в перспективе или аксонометрии, созданных при помощи компьютера.

Также следует определиться с понятием фотореализма. Если говорить примитивно, фотореалистичной называют визуализацию, которую неспециалист может перепутать с фотографией. Конечно же, вы понимаете, что у фотореализма может быть масса градаций в зависимости от того, кто на картинку смотрит. Человек новый, который ранее не сталкивался с визуализацией, легко перепутает ее с фото даже тогда, когда для профессионала отличия очевидны. Нет предела совершенству, но многие профессиональные визуализаторы посвятили свою жизнь его поискам. Однако дизайнеру интерьера идеальное совпадение ни к чему, задача визуализации в составе дизайн-проекта – донести мысль дизайнера до заказчика и строителей.

У компьютерной визуализации есть несколько существенных преимуществ перед иллюстрациями, выполненными вручную. Во-первых, возможность создания фотореалистичного изображения, которое будет выглядеть практически как фотография, – заказчик сможет увидеть будущий интерьер, а не просто представить его себе. Во-вторых, гибкость изменений: внести поправки в компьютерную модель и заново распечатать значительно проще, чем внести поправки в рисунок, сделанный от руки.

Основной же, на мой взгляд, плюс работы на компьютере – в том, что этому способу подачи можно научиться самостоятельно, имея хороший компьютер и Интернет. В Сети масса информации и уроков, посвященных программам компьютерной визуализации, а также огромное количество форумов и сообществ, где можно пообщаться с другими интересующимися. В том числе и с настоящими мастерами. Конечно, можно пойти изучать программу на курсах, купить пачку книжек – но с таким же успехом можно без этого и обойтись.

Собственно, по-моему, это краеугольный камень и основа основ. Люди, которые изучают самостоятельно дигитальную визуализацию и добиваются в ней потрясающих успехов, – это обычно интроверты и перфекционисты. Они склонны к тому, чтобы сидеть в одиночестве ночами и биться над какой-то проблемой до тех пор, пока она не будет решена. К рисункам же от руки нужен совершенно иной подход.

На данный момент самой распространенной программой для создания визуализаций является 3D Max, с ним дополнительно используют различные модули для рендеринга (обработки изображения), такие как V-Ray, Mental Ray, Maxwel Render и другие. Аналогом является программа Maya, однако именно 3D Max лидирует на рынке. Поэтому информации о нем, уроков для изучающих, а также библиотечных элементов и прочих полезностей в Интернете гораздо больше именно для этой программы. Если вы планируете самостоятельно создавать высококачественные фотореалистичные изображения, начинайте изучение 3D Max и не разменивайтесь по мелочам, выбирая более простые варианты.

Правда, есть сложность: лицензионные версии лучших компьютерных программ весьма дороги. Сейчас это еще не столь актуально, потому что большинство дизайнеров даже не задумывается об использовании легальных компьютерных программ. А вот через 5–10 лет ситуация может в корне поменяться, и покупка лицензий станет насущной необходимостью. Возможно, вам стоит побеспокоиться об этом заранее.

Есть абсолютно бесплатная программа для создания визуализаций – ее разработала компания Google, и называется она SketchUp. Многие мои коллеги утверждают, что она чрезвычайно проста в использовании, а ее возможности не меньше, чем у 3D Max, как для создания фотореалистичных изображений, так и для имитации ручной графики. Однако я лично не смогла найти ни одного изображения, которое бы подтверждало возможности этой программы в плане фотореализма картинки.

Ирина Сигова, визуализатор, визуализация выполнена на компьютере в программе 3D Max

Виктор Федоров, визуализатор, визуализация по проекту Наталии Митиной, выполнена на компьютере в программе 3D Max

Виктор Федоров, визуализатор, визуализации по проекту Наталии Митиной, выполнены на компьютере в программе 3D Max

Очень часто новички спрашивают: сколько времени нужно, чтобы освоить 3D Max? Это очень скользкий вопрос, и на него нет однозначного ответа. Ведь один человек будет изучать программу от случая к случаю, когда есть свободное время и настроение, другой – сидеть за ней по восемь часов рабочего времени, а третий – по 14 часов, тратя на это все свое свободное время, а также часть рабочего и даже часть времени на сон. Большинству дизайнеров и визуализаторов, которых я знаю, потребовалось от полугода до двух лет самостоятельного обучения разной интенсивности для того, чтобы их работы достигли нужного уровня реализма.

Виктор Федоров, визуализатор, визуализация по проекту Наталии Митиной, выполнена на компьютере в программе 3D Max

Оксана Юсупова, дизайнер интерьера, визуализация выполнена на компьютере в программе 3D Max

Самое ценное достояние визуализатора – настройки сцены (параметры источников света, камеры, степени отражения и рассеивания света, настройки материалов). Это именно то, что позволяет добиться реалистичного освещения, фактур, блеска и отражения поверхностей. И у каждого визуализатора свои настройки, свои ноу-хау, которые он вывел опытным путем, вымучил и выстрадал. И вам придется пройти этот путь – либо уговорить кого-то поделиться своими наработками, а это всегда непросто.

Александр Побережнов, дизайнер интерьера, визуализации выполнены на компьютере в программе 3D Max

Людмила Колпакова, дизайнер интерьера, визуализация выполнена на компьютере в программе 3D Max

Хочу развеять иллюзии – создавать красивые визуализации на компьютере не проще, чем рисовать от руки. И учиться этому нужно не меньше. Очень многие люди, не знакомые с работой визуализатора, считают, что стоит им открыть окно программы и сделать несколько базовых движений – и все получится само собой. К сожалению, это не так. Компьютер за вас рисовать не будет, кнопочки «сделать красиво» не существует ни в одной программе. Создание визуализации – это труд, не меньший и не больший, чем рисунок от руки, просто другой.

Людмила Колпакова, дизайнер интерьера, визуализация выполнена на компьютере в программе 3D Max

Есть еще один нюанс – на территории бывшего СССР почему-то требования к визуализациям намного выше, чем в Европе или США. Я очень часто вижу работы западных коллег – и они в большинстве своем совсем схематичные, никто не стремится к фотореализму. Сложно сказать, в чем причина таких различий, но это ощущается даже в сравнении ситуации в Риге и в Москве. В Риге значительно более легко относятся к отсутствию фотореализма, тогда как в Москве визуализации тем более конкурентоспособны, чем более они реалистичны.

Руслана Цыганок, дизайнер интерьера, визуализация выполнена на компьютере в программе 3D Max

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Зачем и как использовать визуализацию данных? / Блог компании Developer Soft / Хабр

Медицинские исследователи установили, что если в инструкции к лекарству находится только текст, человек усваивает из нее лишь 70% информации. Если же в инструкцию добавить картинки, человек усвоит уже 95%.

В нашей компании уже много лет занимаются разработкой и поддержкой инструментов для визуализации данных, охватывая большой диапазон платформ и технологий. И в этом есть смысл, ведь визуализационные инструменты всегда были и остаются востребованными на рынке разработки. И мы знаем, в чем причина такой популярности.

Что такое визуализация данных?

Прежде всего, нужно знать, что же такое визуализация данных и какие ее методы используются, в том числе и в повседневной жизни.

Самые простые, а потому и самые распространенные методы визуализации — это графики

Визуализация данных — это наглядное представление массивов различной информации. Существует несколько типов визуализации:

• Обычное визуальное представление количественной информации в схематической форме. К этой группе можно отнести всем известные круговые и линейные диаграммы, гистограммы и спектрограммы, таблицы и различные точечные графики.
• Данные при визуализации могут быть преобразованы в форму, усиливающую восприятие и анализ этой информации. Например, карта и полярный график, временная линия и график с параллельными осями, диаграмма Эйлера.
• Концептуальная визуализация позволяет разрабатывать сложные концепции, идеи и планы с помощью концептуальных карт, диаграмм Ганта, графов с минимальным путем и других подобных видов диаграмм.
• Стратегическая визуализация переводит в визуальную форму различные данные об аспектах работы организаций. Это всевозможные диаграммы производительности, жизненного цикла и графики структур организаций.
• Графически организовать структурную информацию с помощью пирамид, деревьев и карт данных поможет метафорическая визуализация, ярким примером которой является карта метро.
• Комбинированная визуализация позволяет объединить несколько сложных графиков в одну схему, как в карте с прогнозом погоды.

Зачем использовать визуализацию данных?

Визуальная информация лучше воспринимается и позволяет быстро и эффективно донести до зрителя собственные мысли и идеи. Физиологически, восприятие визуальной информации является основной для человека. Есть многочисленные исследования, подтверждающие, что:

• 90% информации человек воспринимает через зрение
• 70% сенсорных рецепторов находятся в глазах
• около половины нейронов головного мозга человека задействованы в обработке визуальной информации
• на 19% меньше при работе с визуальными данными используется когнитивная функция мозга, отвечающая за обработку и анализ информации
• на 17% выше производительность человека, работающего с визуальной информацией
• на 4,5% лучше воспоминаются подробные детали визуальной информации

Если попросить читателя вспомнить названия материков, в голове возникнет именно эта картинка

• в 60000 раз быстрее воспринимается визуальная информация по сравнению с текстовой

На графике читатель быстрее найдет минимальное и максимальное значения

• 10% человек запоминает из услышанного, 20% — из прочитанного, и 80% — из увиденного и сделанного
• на 323% лучше человек выполняет инструкцию, если она содержит иллюстрации

Инструкцию снизу намного легче и быстрее понять и выполнить

Подробнее о фактах и исследованиях можно посмотреть в интересной инфографике здесь.

Очевидно, что человек предрасположен обрабатывать именно визуальную информацию. Помимо прекрасной обработки нашим мозгом, визуализация данных имеет несколько преимуществ:

• Акцентирование внимания на разных аспектах данных

С помощью графиков можно легко обратить внимание читателя на красные показатели

• Анализ большого набора данных со сложной структурой
• Уменьшение информационной перегрузки человека и удерживание его внимания
• Однозначность и ясность выводимых данных
• Выделение взаимосвязей и отношений, содержащихся в информации

На графике легко можно заметить важные данные

• Эстетическая привлекательность

Эстетически привлекательные графики делают подачу данных эффектной и запоминающейся

Эдвард Тафти, автор одних из лучших книг по визуализации, описывает ее как инструмент для показа данных; побуждения зрителя задуматься о сути, а не методологии; избежания искажения того, что должны сказать данные; отображения многих чисел на небольшом пространстве; показа большого набора данных связным и единым целым; побуждения зрителя сравнивать фрагменты данных; служения достаточно четким целям: описанию, исследованию, упорядочиванию или украшению (“The Visual Display of Quantitative Information”, Edward Tufte).

Как правильно использовать визуализацию данных?

Успех визуализации напрямую зависит от правильности ее применения, а именно от выбора типа графика, его верного использования и оформления.

60% успеха визуализации зависит от выбора типа графика, 30% — от его правильного использования и 10% — от его верного оформления

Правильный тип графика

График позволяет выразить идею, которую несут данные, наиболее полно и точно, поэтому очень важно выбрать подходящий тип диаграммы. Выбор можно осуществить по алгоритму:

Цели визуализации — это реализация основной идеи информации, это то, ради чего нужно показать выбранные данные, какого эффекта нужно добиться — выявления отношений в информации, показа распределения данных, композиции или сравнения данных.

В первом ряду показаны графики с целями показа отношений на данных и распределения данных, а во втором ряду целями являются показ композиции и сравнения данных

Отношения в данных — это то, как они зависят друг от друга, связь между ними. С помощью отношений можно выявить наличие или отсутствие зависимостей между переменными. Если основная идея информации содержит фразы “относится к”, “снижается/повышается при”, то нужно стремиться показать именно отношения в данных.
Распределение данных — то, как они располагаются относительно чего-либо, сколько объектов попадает в определенные последовательные области числовых значений. Основная идея при этом будет содержать фразы “в диапазоне от x до y”, “концентрация”, “частотность”, “распределение”.
Композиция данных — объединение данных с целью анализа общей картины в целом, сравнения компонентов, составляющих процент от некоего целого. Ключевыми фразами для композиции являются “составило x%”, “доля”, “процент от целого”.
Сравнение данных — объединение данных, с целью сравнения некоторых показателей, выявление того, как объекты соотносятся друг с другом. Также это сравнение компонентов, изменяющихся с течением времени. Ключевые фразы для идеи при сравнении — “больше/меньше чем”, “равно”, “изменяется”, “повышается/понижается”.

После определения цели визуализации требуется определить тип данных. Они могут по своему типу и структуре быть очень разнородными, но в самом простом случае выделяют непрерывные числовые и временные данные, дискретные данные, географические и логические данные. Непрерывные числовые данные содержат в себе информацию зависимости одной числовой величины от другой, например графики функций, такой как y=2x. Непрерывные временные содержат в себе данные о событиях, происходящих на каком-либо промежутке времени, как график температуры, измеряемой каждый день. Дискретные данные могут содержать в себе зависимости категорийных величин, например график количества продаж товаров в разных магазинах. Географические данные содержат в себе различную информацию, связанную с местоположением, геологией и другими географическими показателями, яркий пример — это обычная географическая карта. Логические данные показывают логическое расположение компонентов относительно друг друга, например генеалогическое древо семьи.

Графики непрерывных числовых и временных данных, дискретных данных, географических и логических данных

В зависимости от цели и данных можно выбрать наиболее подходящий им график. Лучше всего избегать разнообразия ради разнообразия и выбирать по принципу “чем проще, тем лучше”. Только для специфичных данных использовать специфичные типы диаграмм, в остальных же случаях хорошо подойдут самые распространенные графики:

• линейный (line)
• с областями (area)
• колонки и гистограммы (bar)
• круговая диаграмма (pie, doughnut)
• полярный график (radar)
• точечный график (scatter, bubble)
• карты (map)
• деревья (tree, mental map, tree map)
• временные диаграммы (time line, gantt, waterfall).

Линейные диаграммы, графики с областями и гистограммы могут содержать в одном аргументе для одной категории несколько значений, которые могут быть как абсолютными (тогда к таким видам графикам прибавляется приставка stacked), так и относительными (full stacked).

График со stacked значениями и с full stacked

При выборе подходящего графика можно руководствоваться следующей таблицей, составленной на основе этой диаграммы и книги “Говори на языке диаграмм” Джина Желязны:

Правильное использование графика

Важно не только верно выбрать тип графика, но и правильно его использовать:

• Не нужно нагружать график большим количеством информации. Оптимальное количество разных типов данных, категорий — это не более 4-5, иначе же целесообразнее разделить такую диаграмму на несколько штук.

Такой график можно сравнить со спагетти и лучше разделить на несколько диаграмм

• Верно выбрать шкалу и ее масштаб для графика. Для гистограмм и графиков с областями предпочтительнее начинать шкалу значений с нуля. Постараться не использовать инвертированные шкалы — это очень часто вводит зрителя в заблуждение относительно данных.

Неверная шкала отрицательно влияет на восприятие данных. В первом случае некорректно выбран масштаб, во втором шкала инвертирована

• Для круговых диаграмм и графиков, где показан процент от общей доли, сумма значений всегда должна составлять 100%.
• Для лучшего восприятия данных информацию на оси лучше упорядочить — либо по значениям, либо по алфавиту, либо по логическому смыслу

Правильное оформление графика

Ничто так не радует глаз, как правильно оформленные графики, и ничто так не портит диаграммы, как наличие графического “мусора”. Основные принципы оформления:

• использовать палитры похожих, не ярких цветов, и постараться ограничиться набором из шести штук
• вспомогательные и второстепенные линии должны быть простыми и не бросающимися в глаза

Вспомогательные линии на графике не должны отвлекать внимание от основной идеи данных

• там, где возможно, использовать только горизонтальные надписи на осях
• для графиков с областями предпочтительнее использовать цвет с прозрачностью
• для каждой категории на графике использовать свой цвет

Выводы

Визуализация — мощный инструмент донесения мыслей и идей до конечного потребителя, помощник для восприятия и анализа данных. Но как и все инструменты, ее нужно применять в свое время и в своем месте. В противном случае информация может восприниматься медленно, а то и некорректно.

На графиках изображены одни и те же данные, слева показаны основные ошибки визуализации, а справа они исправлены

При умелом применении визуализация данных позволяет сделать материал впечатляющим, нескучным и запоминающимся.

P.S. Графики для статьи были сделаны с помощью DevExtreme.

Визуализация (графика) — Visualization (graphics)

Визуализация или визуализация (см. Различия в написании ) — это любой метод создания изображений , диаграмм или анимации для передачи сообщения. Визуализация через визуальные образы была эффективным способом передачи как абстрактных, так и конкретных идей с самого начала человечества. Примеры из истории включают наскальные рисунки , египетские иероглифы , греческую геометрию и революционные методы Леонардо да Винчи технического рисования для инженерных и научных целей.

Сегодня визуализация находит все более широкое применение в науке, образовании, технике (например, визуализация продуктов), интерактивных мультимедиа , медицине и т. Д. Типичным приложением визуализации является область компьютерной графики . Изобретение компьютерной графики (и трехмерной компьютерной графики ) может быть самым важным достижением в области визуализации с момента изобретения центральной перспективы в период Возрождения . Развитие анимации также способствовало развитию визуализации.

Обзор

Использование визуализации для представления информации — явление не новое. Он использовался в картах, научных рисунках и графиках данных более тысячи лет. Примеры из картографии включают «Географию» Птолемея (2 век нашей эры), карту Китая (1137 год нашей эры) и карту Минарда (1861 год) вторжения Наполеона в Россию полтора века назад. Большинство концепций, усвоенных при создании этих изображений, напрямую переносятся в компьютерную визуализацию. Эдвард Тафте написал три книги, получившие признание критиков, в которых объясняются многие из этих принципов.

Компьютерная графика с самого начала использовалась для изучения научных проблем. Однако на первых порах недостаток графической мощности часто ограничивал ее полезность. Недавний упор на визуализацию начался в 1987 году с публикации «Визуализация в научных вычислениях», специального выпуска компьютерной графики. С тех пор было проведено несколько конференций и семинаров, спонсируемых IEEE Computer Society и ACM SIGGRAPH , посвященных общей теме и специальным областям в этой области, например, визуализации объемов.

Большинство людей знакомо с цифровой анимацией, которая создается для представления метеорологических данных во время сводок погоды по телевидению , хотя немногие могут отличить эти модели реальности от спутниковых фотографий , которые также показываются в таких программах. Телевизор также предлагает научную визуализацию, когда демонстрирует нарисованные на компьютере и анимированные реконструкции дорожных происшествий или авиационных происшествий. Некоторые из самых популярных примеров научной визуализации — это компьютерные изображения, которые показывают реальные космические корабли в действии, в пустоте далеко за пределами Земли или на других планетах . Динамические формы визуализации, такие как обучающая анимация или временные шкалы , могут улучшить изучение систем, которые меняются с течением времени.

Помимо различия между интерактивной визуализацией и анимацией, наиболее полезной категоризацией, вероятно, является абстрактная научная визуализация и научная визуализация на основе моделей. Абстрактные визуализации показывают полностью концептуальные конструкции в 2D или 3D. Эти сгенерированные формы совершенно произвольны. Визуализации на основе моделей либо накладывают данные на реальные или созданные в цифровом виде изображения реальности, либо создают цифровую конструкцию реального объекта непосредственно из научных данных.

Научная визуализация обычно выполняется с помощью специализированного программного обеспечения , хотя есть несколько исключений, указанных ниже. Некоторые из этих специализированных программ были выпущены как программное обеспечение с открытым исходным кодом, очень часто происходящее из университетов, в академической среде, где совместное использование программных инструментов и предоставление доступа к исходному коду является обычным явлением. Также существует множество проприетарных программных пакетов инструментов научной визуализации.

Модели и структуры для построения визуализаций включают модели потоков данных, популяризированные такими системами, как AVS, IRIS Explorer и инструментарий VTK , а также модели состояния данных в системах электронных таблиц, таких как Spreadsheet для визуализации и Spreadsheet для изображений.

Приложения

Научная визуализация

Моделирование неустойчивости Рэли – Тейлора, вызванной двумя смешивающимися жидкостями

Как предмет компьютерных наук , научная визуализация — это использование интерактивных сенсорных представлений, обычно визуальных, абстрактных данных для усиления познания , построения гипотез и рассуждений . Визуализация данных — это связанная подкатегория визуализации, имеющая дело со статистической графикой и географическими или пространственными данными (как в тематической картографии ), которые абстрагируются в схематической форме.

Научная визуализация — это преобразование, выбор или представление данных моделирования или экспериментов с неявной или явной геометрической структурой, позволяющее исследовать, анализировать и понимать данные. Научная визуализация сосредотачивается и подчеркивает представление данных более высокого порядка с использованием в основном графики и методов анимации. Это очень важная часть визуализации и, возможно, первая, поскольку визуализация экспериментов и явлений так же стара, как сама наука . Традиционными областями научной визуализации являются визуализация потоков , медицинская визуализация , астрофизическая визуализация и химическая визуализация . Существует несколько различных методов визуализации научных данных, среди которых наиболее распространены реконструкция изоповерхности и прямая объемная визуализация .

Образовательная визуализация

Образовательная визуализация использует имитацию для создания изображения чего-либо, чтобы это можно было научить. Это очень полезно при преподавании темы, которую трудно увидеть другим способом, например, атомной структуры , потому что атомы слишком малы, чтобы их можно было легко изучить без дорогостоящего и сложного в использовании научного оборудования.

Визуализация информации

Относительное среднее использование IPv4

Визуализация информации концентрируется на использовании компьютерных инструментов для исследования большого количества абстрактных данных. Термин «визуализация информации» был первоначально введен группой исследования пользовательского интерфейса в Xerox PARC и включал Джока Маккинлея. Практическое применение визуализации информации в компьютерных программах включает выбор, преобразование и представление абстрактных данных в форме, которая облегчает человеческое взаимодействие для исследования и понимания. Важными аспектами визуализации информации являются динамика визуального представления и интерактивность. Сильные методы позволяют пользователю изменять визуализацию в реальном времени, обеспечивая беспрецедентное восприятие закономерностей и структурных отношений в рассматриваемых абстрактных данных.

Визуализация знаний

Использование визуальных представлений для передачи знаний, по крайней мере, между двумя людьми, направлено на улучшение передачи знаний путем использования дополнительных компьютерных и некомпьютерных методов визуализации. Таким образом, правильно спроектированная визуализация является важной частью не только анализа данных, но и процесса передачи знаний. Передача знаний может быть значительно улучшена с использованием гибридных конструкций, поскольку это увеличивает плотность информации, но также может снижать ясность. Например, визуализация трехмерного скалярного поля может быть реализована с использованием изоповерхностей для распределения поля и текстур для градиента поля. Примерами таких визуальных форматов являются наброски , диаграммы , изображения , объекты , интерактивные визуализации, приложения для визуализации информации и воображаемые визуализации, как в рассказах . В то время как визуализация информации сосредоточена на использовании поддерживаемых компьютером инструментов для получения новых идей, визуализация знаний сосредоточена на передаче идей и создании новых знаний в группах . Помимо простой передачи фактов , визуализация знаний направлена ​​на дальнейшую передачу идей , опыта , отношений , ценностей , ожиданий , точек зрения , мнений и прогнозов с использованием различных дополнительных визуализаций. См. Также: словарь в картинках , визуальный словарь

Визуализация продукта

Визуализация продукта включает в себя программную технологию визуализации для просмотра и управления 3D-моделями, техническими чертежами и другой сопутствующей документацией изготовленных компонентов и больших сборок продуктов. Это ключевая часть управления жизненным циклом продукта . Программное обеспечение для визуализации продукта обычно обеспечивает высокий уровень фотореализма, так что продукт можно просмотреть до того, как он будет фактически произведен. Он поддерживает различные функции, от дизайна и стиля до продаж и маркетинга. Техническая визуализация — важный аспект разработки продукта. Первоначально технические чертежи были сделаны вручную, но с появлением передовой компьютерной графики чертежной доска была заменена системами автоматизированного проектирования (САПР). Чертежи и модели САПР имеют ряд преимуществ перед чертежами, сделанными вручную, например, возможность трехмерного моделирования, быстрого прототипирования и моделирования . 3D-визуализация продуктов обещает более интерактивные возможности для онлайн-покупателей, но также ставит перед розничными продавцами задачу преодолеть препятствия при производстве 3D-контента, поскольку крупномасштабное производство 3D-контента может быть чрезвычайно дорогостоящим и трудоемким.

Визуальная связь

Визуальная коммуникация является коммуникацией из идей через визуальное отображение информации . В первую очередь связанный с двухмерными изображениями , он включает в себя: буквенно-цифровые символы , искусство , знаки и электронные ресурсы. Недавние исследования в этой области были сосредоточены на веб-дизайне и удобстве использования с графической ориентацией .

Визуальная аналитика

Визуальная аналитика фокусируется на взаимодействии человека с системами визуализации как части более широкого процесса анализа данных. Визуальная аналитика была определена как «наука об аналитических рассуждениях, поддерживаемая интерактивным визуальным интерфейсом».

Его внимание сосредоточено на человеческом информационном дискурсе (взаимодействии) в массивных, динамично изменяющихся информационных пространствах. Исследования в области визуальной аналитики сосредоточены на поддержке перцептивных и когнитивных операций, которые позволяют пользователям обнаруживать ожидаемое и обнаруживать неожиданное в сложных информационных пространствах.

Технологии, являющиеся результатом визуальной аналитики, находят свое применение почти во всех областях, но их движут критические потребности (и финансирование) в биологии и национальной безопасности.

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Баттити, Роберто ; Мауро Брунато (2011). Реактивная бизнес-аналитика. От данных к моделям и к пониманию . Тренто, Италия: Reactive Search Srl. ISBN   978-88-905795-0-9 .
• Бедерсон, Бенджамин Б. и Бен Шнейдерман . Искусство визуализации информации: чтения и размышления , Морган Кауфманн, 2003, ISBN   1-55860-915-6 .
• Кливленд, Уильям С. (1993). Визуализация данных.
• Кливленд, Уильям С. (1994). Элементы графических данных.
• Чарльз Д. Хансен, Крис Джонсон. Справочник по визуализации , Academic Press (июнь 2004 г.).
• Кравец, Стивен А. и Дэвид Уомбл. изд. Введение в биоинформатику. Тотова, Нью-Джерси Humana Press, 2003.
• Маккинлей, Джок Д. (1999). Чтения в визуализации информации: используя зрение, чтобы думать . Кард, СК , Бен Шнейдерман (ред.). Морган Кауфманн Паблишерс Инк., С.  686 . ISBN   1-55860-533-9 .
• Уилл Шредер, Кен Мартин, Билл Лоренсен. Набор средств визуализации, до августа 2004 г.
• Спенс, Роберт Визуализация информации: дизайн для взаимодействия (2-е издание) , Prentice Hall, 2007, ISBN   0-13-206550-9 .
• Эдвард Р. Тафт (1992). Визуальное отображение количественной информации
• Эдвард Р. Тафт (1990). Предвидение информации.
• Эдвард Р. Тафт (1997). Визуальные объяснения: изображения и количества, свидетельства и повествование.
• Мэтью Уорд, Жорж Гринштейн, Даниэль Кейм. Интерактивная визуализация данных: основы, методы и приложения. (Май 2010 г.).
• Уилкинсон, Лиланд . Грамматика графики, Springer ISBN   0-387-24544-8

внешние ссылки

способы, инструменты, полезные ссылки — Блог диджитал-агентства ADN

Информация усваивается лучше, если подать ее в виде красивых схем, графиков и диаграмм. Это называется визуализация данных — о ней и поговорим.

Сегодня она особенно важна — контента стало слишком много, люди в нем просто тонут. Визуально представленная информация более привычна и понятна человеческому глазу, с помощью нее можно быстро донести любые мысли и идеи.   

Зачем визуализировать данные? 

Привлекать больше трафика на сайт. Люди лучше воспринимают и запоминают зрительную информацию. К тому же рассматривать картинки и искать взаимосвязи довольно увлекательно, а значит, так вы повысите время нахождения пользователей на сайте, и, следовательно, их вовлеченность и лояльность к вашей компании. 

Анализировать большой набор данных и делать статистику/отчеты. Чаще всего визуализацию используют именно здесь. Например, чтобы посчитать прибыль компании за год. Гораздо проще прийти к логичному заключению, глядя на график, где один из столбцов находится выше всех остальных, чем пролистать несколько страниц статистики в Google Sheets или Excel.

Доступно объяснять сложные вещи и явления. С помощью визуализации спокойно заменить целые куски текста и выделять взаимосвязи. А еще это просто красиво, так что какая-нибудь инфографика станет прекрасным дополнением для вашего новостного или аналитического портала или блога.

Наглядный пример, как работает визуализация. Если попросить человека вспомнить названия материков, в голове сначала всплывает сначала эта карта, которая висела перед глазами на уроках географии в школе, а затем и названия.

Базовые принципы визуализации

Чтобы визуализация действительно работала, здесь, как и везде, нужно придерживаться правил. 

Предлагаем вам познакомиться с четырьмя основными принципами визуализации, которые сформулировал экономист, специалист по визуализации данных и презентациям Джон Швебиш (Jon Schwabish).

1. Ясность данных

За графиками в отчетах и статьях в блогах людям интересна прежде всего история. В графике она состоит из различных данных — цифр, дат, имен. Но это не значит, что нужно разместить на нем сразу все данные, которые у вас есть. Не стоит перегружать схемы лишней информацией — лучше пусть ее будет меньше, но данные будут проверенными и понятными.

2. Меньше визуального шума

Избегайте визуального шума — темных или тяжелых линий сетки, лишних иконок и меток, большого количества текста, теней и градиентов, чрезмерного объема.

3. График и текст — единое целое

Весьма распространен так называемый «эффект слайд-шоу», когда схема отдельно, текст отдельно. Но это не есть хорошо — надо, чтобы графики и текст дополняли друга друга. Поэтому легенду, поясняющую значение линии, столбика, точки, нужно размещать прямо на графике или в конце линии.

Характеристики, которые можно определить сразу

Информацию о мире мы узнаем и совершенно неосознанно. Чисто на подкорке остаются определенные визуальные характеристики (форма, контраст), которые мы можем заметить и определить сходу, не особо всматриваясь в изображение. Но круг этих характеристик ограничен — сначала наш мозг считывает то, что знает, а только потом достраивает полноценную картину. Это тоже нужно учитывать при работе с визуализацией.

Основные способы визуализации

Перечисляем самые распространенные способы визуализации, с примерами. 

Графики 

Наверное, самый привычный для нас вид визуализации данных. Именно графики мы видим в учебниках в школе, с ними же первым делом знакомимся, когда начинаем осваивать Excel. 

Графики строятся по осям X и Y и показывают зависимость данных друг от друга. Они, в свою очередь, делятся еще на несколько подвидов — подробнее о каждом по ссылкам ниже.

Свечной графикГрафик плотностиГрафик баров (OHLC)Линейный графикГрафик «крестики-нолики»Скрипичный графикСпиральный графикПотоковый график

Диаграммы 

Еще один распространенный способ визуализации. Показывают соотношения набора данных или связи внутри набора данных. В основном строятся вокруг осей, но не всегда.Также их можно построить по секторам или полярной системе координат.  

Сегодня насчитывается более 60 различных диаграмм. И это еще не конец — люди продолжают придумывать новые типы для визуализации сложных и необычных данных.

Дуговая диаграммаДиаграмма с областямиСтолбиковая диаграммаДиаграмма размаха («ящик с усами»)Пузырьковая диаграммаПулевая диаграммаХордовая диаграммаКольцевая диаграммаДиаграмма МаримеккоСтолбиковая диаграмма с группировкойСетевая диаграммаДиаграмма «роза найтингейл»Неленточная хордовая диаграммаДиаграмма с параллельными координатамиПиктографическая диаграммаКруговая диаграммаДиаграмма с пропорциональными областямиРадиальная диаграммаРадиальная полосчатая диаграммаРадиальная столбчатая диаграммаДиаграмма рассеянияДиаграмма диапазоновНакопительная диаграмма с областямиДиаграмма «стебель-листья»Диаграмма «Солнечные лучи»Диаграмма Венна

Столбиковая диаграмма и гистограмма — в чем разница? 

Оба этих видов графиков состоят из столбцов, поэтому их часто путают. Но разница есть, причем существенная. 

Гистограмма демонстрирует, как распределяются данные за определенный период времени. Вертикальная ось этого графика значит частотность, горизонтальная — интервалы или период времени. 

Напротив, столбиковая диаграмма, не связана с непрерывным интервалом, здесь каждый столбик — это отдельная категория. 

Так, например, если вы хотите сравнить количество покупок в разные годы, то здесь лучше подойдет столбиковая диаграмма. А если же вы хотите узнать, в пределах какой суммы (от $10 — $100, $101 — $200) совершается больше всего покупок, используйте гистограмму.

Столбчатая диаграмма, «Лаборатории данных»

Шкала времени (диаграммы времени) 

Показывает, как данные распределяются в зависимости от времени. Так можно визуализировать хронологию событий или отразить, сколько времени уйдет у команды на выполнение определенного проекта.

Диаграмма ГантаХронологическая шкала

Блок-схемы (диаграммы визуализации процесса) 

Показывают процесс, который состоит из последовательных действий или этапов, их взаимосвязь или структуру данных. Включает один или несколько сценариев развития событий.

Диаграмма СанкеяМозговой штурмДревовидная диаграмма

Матрицы 

Сопоставляют значения внутри набора данных, но, в отличии от обычной диаграммы, отображают их в виде таблицы.

Точечная матричная диаграмма

Лучшие Системы визуализации данных — 2020, список программ

1.

Что такое Системы визуализации данных

Программные продукты визуализации данных позволяют пользователям создавать информационные панели для отслеживания целей и показателей компании в режиме реального времени, без дальнейшего погружения в специфику данных.

2.

Назначение и цели использования Системы визуализации данных

Программное сервисы и системы визуализации данных (СВД, англ. Data Visualization Systems, DV) позволяет пользователям создавать информационные панели и чтобы удобнее и быстрее интерпретировать данные компании, следить за тенденциями и ключевыми показателями эффективности. Программные продукты визуализации данных позволяют аккумулировать данные из различных источников: базы данных и сведения из сторонних бизнес-приложений. Обычно решения позволяют использовать одновременно множество панелей мониторинга КПЭ (KPI), для того, чтобы каждая команда и руководитель могли настроить визуализации для своих целей.

Многие средства визуализации данных предоставляют функции перетаскивания, удобную параметрическую настройку и другие возможности, не требующие глубоких технических знаний, поэтому бизнес-пользователь со средними знаниями ИТ-технологий может создавать необходимые информационные панели.

Инструменты визуализации данных специально разработаны для сравнения и отображения важных показателей, но не для непосредственного инструментального анализа и оперирования данными. Хотя некоторые продукты могут предполагать функции детализации или объединения данных, их основной целью всё же является формирование панелей мониторинга и визуализаций для мониторинга критически важных для бизнеса подготовленных данных.

3.

Обзор основных функций и возможностей Системы визуализации данных

Администрирование

Возможность администрирования позволяет осуществлять настройку и управление функциональностью системы, а также управление учётными записями и правами доступа к системе.

Импорт/экспорт данных

Возможность импорта и/или экспорта данных в продукте позволяет загрузить данные из наиболее популярных файловых форматов или выгрузить рабочие данные в файл для дальнейшего использования в другом ПО.

Многопользовательский доступ

Возможность многопользовательской доступа в программную систему обеспечивает одновременную работу нескольких пользователей на одной базе данных под собственными учётными записями. Пользователи в этом случае могут иметь отличающиеся права доступа к данным и функциям программного обеспечения.

Наличие API

Часто при использовании современного делового программного обеспечения возникает потребность автоматической передачи данных из одного ПО в другое. Например, может быть полезно автоматически передавать данные из Системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM) в Систему бухгалтерского учёта (БУ). Для обеспечения такого и подобных сопряжений программные системы оснащаются специальными Прикладными программными интерфейсами (англ. API, Application Programming Interface). С помощью таких API любые компетентные программисты смогут связать два программных продукта между собой для автоматического обмена информацией.

Отчётность и аналитика

Наличие у продукта функций подготовки отчётности и/или аналитики позволяют получать систематизированные и визуализированные данные из системы для последующего анализа и принятия решений на основе данных.

4.

Отличительные черты Системы визуализации данных

Чтобы претендовать на включение в категорию визуализации данных, продукт должен:

• Использовать данные из любого источника через загрузку файлов, запросы к базе данных и соединители (коннекторы) приложений;
• Обеспечить визуальное представление ключевых показателей эффективности в режиме реального времени;
• Предлагать панели мониторинга, содержащие несколько визуализаций метрик для высокоуровневых обзоров целей компании.

10 способов сделать вашу визуализацию лучше — подборки на Skillbox

Не так важно, для чего именно вы решили создать визуализацию, — успех проекта зависит от общих для множества индустрий законов и отсутствия ошибок, присущих практически всем начинающим специалистам. Разобравшись в основах Photoshop и просмотрев пару десятков туториалов на Youtube, можно освоить инструментарий и довести до автоматизма решение стандартных задач, но это отнюдь не гарантирует, что ваши работы будут успешными.

Мы собрали список из десятка способов, которые помогут прокачать навык. Проработав каждый из них, вы увидите, что качество визуализаций станет намного лучше.

До начала работы над визуализацией, ее сборки в Photoshop и даже поиска референсов необходимо продумать идею вашей работы и задать себе ряд простых, но очень важных вопросов: «Что происходит на изображении?», «Какое настроение оно создает?», «Какую историю я хочу рассказать?»

Без этого банального шага очень велик риск, что на выходе вы можете получить качественно сделанную, но скучную визуализацию.

Создавая визуализацию, вы должны четко понимать, какой объект в вашей работе является самым важным. С помощью правильно построенной композиции вы получите возможность управлять вниманием зрителя и направлять его взгляд именно на те части изображения, где вы решили сделать наибольший акцент.

Существует несколько известных схем по созданию композиции (к примеру, правило третей и золотое сечение), однако важно не забывать о том, что идеально вписываться в работу должен не только главный объект, но и все части вашей визуализации.

Композиция — это основа любого рисунка, она создает равновесие и гармонию. Однако в случае с рекламной графикой мы прежде всего стремимся найти сюжет, который сможет подчеркнуть основную идею, передать метафору и привлечь зрителя визуальным рядом.

На курсе мы учим наших студентов создавать такие истории, которые смогут зацепить внимание зрителя, заставить его захотеть разгадать ту идею, которую мы заложили в визуализацию.

Александр Ковальский

дизайн-директор CreativePeople и куратор курса «Рекламная графика»

Хорошая рекламная картинка — это не столько инструментарий, сколько эмоция. Понимание того, как создать захватывающую динамичную композицию, — ваш главный инструмент в создании сочных рекламных иллюстраций.

Навыки в скетчировании можно прокачать исключительно практикой. При этом вам совершенно не обязательно осваивать академический рисунок и учиться рисовать. По сути, скетч представляет собой схему будущей визуализации. Его создание сильно упрощает задачу при поиске референсов, а также позволяет лучше продумать работу и сделать ее более увлекательной.

Новички часто пропускают скетчирование из-за уверенности, что у них нет таланта к рисованию, и желания скорее приступить к работе в Photoshop.

Скетч Джамы Джурабаева

Качественные референсы — одна из важнейших составляющих сочной визуализации. Используя изображения низкого качества или с неправильным освещением, вы потратите очень много времени на работу в Photoshop, но, вероятно, так и не сможете добиться нужного результата.

Я настоятельно рекомендую найти как можно больше исходников задолго до того, как вы приступите к работе, — достаточное количество референсов позволит вам экспериментировать легко и быстро. Например, если вы попытаетесь начать свою работу только с одного изображения, вы будете стараться изо всех сил встроить его в визуализацию, а если исходников пять, то вы быстро подберете нужный.

Когда я работал в киноиндустрии, я обычно подбирал от 50 до 200 исходников до начала работы над изображением. До того как у меня появился сайт MattePaint, я тратил по два дня на сбор референсов.

MattePaint.com — это специальный фотобанк для тех, кто специализируется на matte-painting и key visual. Созданный специалистом для специалистов, сайт помогает мгновенно подобрать нужные изображения. Здесь можно найти фотографии в наилучшем качестве, а также применить фильтры для поиска изображения, недоступные на других фотобанках (к примеру, отсортировать картинки по освещению или типу ландшафта).

А еще для студентов Skillbox Конрад сделал особый подарок — просто введите промокод SKILLBOX18 при регистрации, и вы получите 300 кредитов на скачивание изображений.

Первое, где можно ошибиться при подборе референсов, — это освещение. Всегда внимательно смотрите за тем, с какой стороны находится источник света, каких тонов тени у объектов, насколько свет насыщен. Если вы ошибетесь при подборе исходников, даже тем, кто далек от физики и законов оптики, будет казаться, что с вашей визуализацией что-то не так.

Чтобы скрыть некоторые ошибки, новички часто применяют различные эффекты, начиная с осадков и заканчивая шумом и размытием. Каждый из них интересен сам по себе и в его применении нет ничего плохого, но лишь в том случае, если он идеально вписывается в композицию. Иначе перегруженная картинка не создаст нужного впечатления.

Домашняя работа на курсе «Рекламная графика»

Внимание к деталям — один из показателей вашего профессионализма. Когда пользователь уделил внимание главному объекту на изображении, его взгляд должен зацепиться за какие-то интересные мелочи. Однако важно соблюдать баланс и не перенасыщать визуализацию деталями.

Один из ключевых навыков хорошего специалиста по компьютерной графике — это аккуратность и терпение. Если вы недостаточно внимания уделите вырезанию объектов, цветокоррекции и встраиванию их в композицию, изображение не будет выглядеть как единое целое, а значит, не понравится аудитории.

Каждый известный сегодня представитель digital-индустрии потратил сотни часов на развитие своих навыков. Вне зависимости от того, сколько вебинаров, лекций или курсов вы посетили, все полученные знания необходимо закреплять на практике. Не стоит отчаиваться, если первые работы вышли неудачными, — побеждает тот, кто упорно идет вперед, не боится падать, вставать и продолжать свой путь.

Работа выпускника курса «Рекламная графика»

Практика, работа в различных студиях и над разными проектами дадут вам не только полезный опыт, но и нечто более важное — новые знакомства и общение. Именно благодаря им вы сможете развиваться дальше и получите больше возможностей.

Когда я впервые поехал в Platinum FMD в 2011 году, я заметил, насколько сильно улучшился мой навык. И дело было не в особом бразильском воздухе или атмосфере, а постоянном фидбэке, который я получал от лидеров отрасли.

Дмитрий Глазырин

хедлайнер курса «Рекламная графика»

Развитие специалиста невозможно без получения новых знаний. К счастью, сегодня можно найти огромное количество контента, включая вебинары, туториалы и курсы, которые помогут вам углубить знания и отполировать свои навыки до блеска.

Ключ к успеху — это структурный подход к знаниям и обучение у лидеров отрасли. Именно так мы учим наших студентов в Skillbox.

Игорь Коропов

основатель Skillbox

Курс «Рекламная графика и технический дизайн»

Этот курс для дизайнеров, знающих и умеющих работать в фотошопе, которые хотят поднять уровень своих работ до международного, освоив технологию фотореалистичной иллюстрации.

• Живая обратная связь с преподавателями
• Неограниченный доступ к материалам курса
• Стажировка в компаниях-партнёрах
• Дипломный проект от реального заказчика
• Гарантия трудоустройства в компании-партнёры для выпускников, защитивших дипломные работы

Виртуальная реальность | информатика

Виртуальная реальность (VR) , использование компьютерного моделирования и симуляции, которое позволяет человеку взаимодействовать с искусственной трехмерной (3-D) визуальной или другой сенсорной средой. Приложения VR погружают пользователя в созданную компьютером среду, которая имитирует реальность с помощью интерактивных устройств, которые отправляют и получают информацию и носятся в виде очков, гарнитуры, перчаток или костюмов. В типичном формате VR пользователь в шлеме со стереоскопическим экраном просматривает анимированные изображения моделируемой среды.Иллюзия «присутствия» (телеприсутствия) создается датчиками движения, которые улавливают движения пользователя и соответствующим образом корректируют вид на экране, обычно в реальном времени (в момент, когда происходит движение пользователя). Таким образом, пользователь может совершить поездку по смоделированному набору комнат, испытывая изменение точек обзора и перспектив, которые убедительно связаны с его собственными поворотами головы и шагами. В информационных перчатках, оснащенных устройствами с обратной связью по усилию, которые обеспечивают ощущение прикосновения, пользователь может даже брать объекты, которые он видит в виртуальной среде, и манипулировать ими.

Экран из World of Warcraft , «многопользовательской» сетевой игры (MMOG).

© 2006 Blizzard Entertainment, все права защищены

Британская викторина

Компьютеры и технологии: Викторина

Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как…СМЕШНО. Примите участие в этой викторине и позвольте некоторым технологиям подсчитать ваш результат и открыть вам содержание.

Термин виртуальная реальность был придуман в 1987 году Джароном Ланье, чьи исследования и разработки помогли создать ряд продуктов для зарождающейся индустрии виртуальной реальности. Общей нитью, связывающей ранние исследования VR и развитие технологий в Соединенных Штатах, была роль федерального правительства, в частности Министерства обороны, Национального научного фонда и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).Проекты, финансируемые этими агентствами и осуществляемые в исследовательских лабораториях университетов, позволили создать обширный резерв талантливых сотрудников в таких областях, как компьютерная графика, моделирование и сетевые среды, а также установили связи между академической, военной и коммерческой работой. История этого технологического развития и социальный контекст, в котором оно происходило, являются предметом данной статьи.

Ранние работы

Художники, артисты и артисты всегда интересовались техниками создания воображаемых миров, постановки повествований в вымышленных пространствах и обмана органов чувств.Виртуальной реальности предшествовали многочисленные прецеденты прекращения неверия в искусственный мир художественных и развлекательных медиа. Иллюзорные пространства, созданные картинами или видами, были созданы для жилых и общественных пространств с древних времен, кульминацией которых стали монументальные панорамы 18 и 19 веков. Панорамы стирали визуальные границы между двухмерными изображениями, отображающими основные сцены, и трехмерными пространствами, из которых они просматривались, создавая иллюзию погружения в изображаемые события.Эта традиция изображения стимулировала создание ряда средств массовой информации — от футуристических театральных дизайнов, стереоптиконов и трехмерных фильмов до кинотеатров IMAX — в течение 20 века для достижения аналогичных эффектов. Например, формат широкоэкранного фильма Cinerama, первоначально названный Vitarama, когда он был изобретен для Всемирной выставки в Нью-Йорке 1939 года Фредом Уоллером и Ральфом Уокером, возник в результате исследований Уоллера зрения и восприятия глубины. Работа Уоллера заставила его сосредоточиться на важности периферийного зрения для погружения в искусственную среду, и его целью было разработать проекционную технологию, которая могла бы дублировать все поле зрения человека.В процессе Vitarama использовались несколько камер и проекторов, а также дугообразный экран, чтобы создать иллюзию погружения в пространство, воспринимаемое зрителем. Хотя Vitarama не была коммерческим хитом до середины 1950-х годов (как Cinerama), армейский авиационный корпус успешно использовал систему во время Второй мировой войны для противовоздушной подготовки под названием Waller Flexible Gunnery Trainer — пример связи между развлекательными технологиями. и военный симулятор, который позже продвинет развитие виртуальной реальности.

Панорама битвы при Геттисберге, картина Поля Филиппото, 1883 г .; в Национальном военном парке Геттисберга, Пенсильвания

Джеймс П. Роуэн

Сенсорная стимуляция была многообещающим методом создания виртуальной среды до использования компьютеров. После выхода рекламного фильма под названием This Is Cinerama (1952) кинематографист Мортон Хейлиг увлекся кинематографией и трехмерными фильмами. Как и Уоллер, он изучал человеческие сенсорные сигналы и иллюзии, надеясь реализовать «кино будущего».К концу 1960 года Хайлиг построил индивидуальную консоль со множеством входов — стереоскопические изображения, движущееся кресло, аудио, изменения температуры, запахи и продуваемый воздух — которую он запатентовал в 1962 году как имитатор сенсорамы, предназначенный для «стимуляции чувств». человека, чтобы реалистично имитировать реальный опыт ». Во время работы над Sensorama он также разработал Telesphere Mask, головной «стереоскопический 3-D телевизионный дисплей», который он запатентовал в 1960 году. Хотя Хейлигу не удалось продвинуть на рынок Sensorama, в середине 1960-х он расширил возможности Идея концепции мультиэкранного театра, запатентованной как Experience Theater, и аналогичной системы под названием Thrillerama для компании Walt Disney.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Зародыши виртуальной реальности были посеяны в нескольких областях вычислений в 1950-х и 60-х годах, особенно в трехмерной интерактивной компьютерной графике и моделировании транспортных средств / полета. Начиная с конца 1940-х годов, проект Whirlwind, финансируемый ВМС США, и его преемник, радиолокационная система раннего предупреждения SAGE (Semi-Automated Ground Environment), финансируемая ВВС США, впервые использовали электронно-лучевую трубку (CRT). ) дисплеи и устройства ввода, такие как световые ручки (первоначально называемые «световыми пушками»).К тому времени, когда в 1957 г. была введена в действие система SAGE, операторы ВВС регулярно использовали эти устройства для отображения местоположения самолетов и манипулирования соответствующими данными.

В 1950-е годы популярным культурным образом компьютера был образ вычислительной машины, автоматизированного электронного мозга, способного манипулировать данными с невообразимой ранее скоростью. Появление более доступных компьютеров второго поколения (транзисторы) и третьего поколения (интегральные схемы) освободило машины от этого узкого взгляда, и тем самым переключило внимание на способы, с помощью которых вычисления могут увеличить человеческий потенциал, а не просто заменить его. в специализированных областях, способствующих обработке чисел.В 1960 году Джозеф Ликлидер, профессор Массачусетского технологического института (MIT), специализирующийся на психоакустике, постулировал «симбиоз человека и компьютера» и применил психологические принципы к взаимодействиям и интерфейсам человека и компьютера. Он утверждал, что партнерство между компьютерами и человеческим мозгом превзойдет возможности любого другого. Как директор-основатель нового отдела технологий обработки информации (IPTO) Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA), Ликлайдер мог финансировать и поощрять проекты, которые соответствовали его видению взаимодействия человека и компьютера, а также служили приоритетам для военных систем. такие как визуализация данных и системы управления.

Еще одним пионером был инженер-электрик и ученый-компьютерщик Иван Сазерленд, который начал свою работу в области компьютерной графики в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института (где были разработаны Whirlwind и SAGE). В 1963 году Сазерленд завершил Sketchpad, систему для интерактивного рисования на ЭЛТ-дисплее с помощью светового пера и панели управления. Сазерленд уделял пристальное внимание структуре представления данных, что сделало его систему полезной для интерактивного манипулирования изображениями. В 1964 году он был назначен руководителем IPTO, а с 1968 по 1976 год он руководил программой компьютерной графики в Университете Юты, одном из ведущих исследовательских центров DARPA.В 1965 году Сазерленд обрисовал характеристики того, что он назвал «абсолютным дисплеем», и рассуждал о том, как компьютерные изображения могут создавать правдоподобные и богато артикулированные виртуальные миры. Его представление о таком мире началось с визуального представления и сенсорного ввода, но на этом не закончилось; он также призвал к множеству способов сенсорного ввода. DARPA спонсировало работу в 1960-х годах над устройствами вывода и ввода, согласованными с этим видением, такими как система Sketchpad III Тимоти Джонсона, которая представляла трехмерные изображения объектов; Lincoln Wand Ларри Робертса, система для рисования в трех измерениях; и изобретение Дугласом Энгельбартом нового устройства ввода — компьютерной мыши.

В течение нескольких лет Сазерленд создал технологический артефакт, который чаще всего ассоциируется с виртуальной реальностью, — трехмерный компьютерный дисплей на голове. В 1967 году Bell Helicopter (ныне часть Textron Inc.) проводила испытания, в ходе которых пилот вертолета носил налобный дисплей (HMD), который показывал видео с сервоуправляемой инфракрасной камеры, установленной под вертолетом. Камера перемещалась вместе с головой пилота, одновременно улучшая его ночное видение и обеспечивая уровень погружения, достаточный для пилота, чтобы уравнять свое поле зрения с изображениями с камеры.Такой тип системы позже будет называться «дополненной реальностью», потому что она расширяет возможности человека (видение) в реальном мире. Когда Сазерленд покинул DARPA и перешел в Гарвардский университет в 1966 году, он начал работу над привязанным дисплеем для компьютерных изображений ( см. Фотографию ). Это было устройство, по форме подходящее к голове, с очками, которые отображали компьютерную графику. Поскольку дисплей был слишком тяжелым, чтобы его было удобно носить, он удерживался на месте с помощью системы подвески. В устройстве были установлены два небольших ЭЛТ-дисплея, рядом с ушами пользователя, и зеркала отражали изображения в его глазах, создавая стереоскопическую трехмерную визуальную среду, которую можно было удобно просматривать на небольшом расстоянии.HMD также отслеживал, куда смотрел владелец, чтобы получить правильные изображения для его поля зрения. Погружение зрителя в отображаемое виртуальное пространство усиливалось визуальной изоляцией HMD, но другие чувства не были изолированы в такой же степени, и владелец мог продолжать ходить.

Раннее устройство отображения на голове, разработанное Иваном Сазерлендом в Гарвардском университете, c. 1967.

Предоставлено Иваном Сазерлендом

Бесплатное программное обеспечение для визуализации Windows с открытым исходным кодом

• Присоединиться / Войти
• Программное обеспечение с открытым исходным кодом
• Программное обеспечение для бизнеса
• Блог
• Около
• Справка
• Подключить
• Конфиденциальность
• Подробнее
• • Статьи
  • Создать
  • Самые популярные проекты
  • Сделки
  • Статус сайта
  • @sfnet_ops
  • @sourceforge
  • Документация на объект
  • Запрос поддержки
  • Условия
  • Отказ
  • Объявление

о нет! Не удалось загрузить некоторые стили.😵 Пожалуйста, попробуйте перезагрузить эту страницу Помогите Создайте Присоединиться Авторизоваться Программное обеспечение с открытым исходным кодом

• Бухгалтерский учет
• CRM
• Бизнес-аналитика
• CAD
• PLM
• ударов в минуту
• Управление проектами
• Управление знаниями
• Развитие
• Продажи
• Электронная коммерция
• ERP
• HR
• Управление ИТ
• ИТ-безопасность
• Офис
• Наука и техника
• Игры
• Все программное обеспечение

Программное обеспечение для бизнеса

• CRM

  CRM

  Обслуживание клиентов Опыт работы с клиентами Торговая точка Ведущее управление Управление событиями Опрос
• Финансы

  Финансы

  Бухгалтерский учет Выставление счетов и выставление счетов Бюджетирование Процесс оплаты Отчет о затратах
• Разработка приложения

  Разработка приложений

  Управление жизненным циклом приложений Интеграция Разработка с низким кодом Разработка без кода Разработка мобильных приложений Управление тестированием UX
• Аналитика

  Аналитика

  Большие данные Бизнес-аналитика Прогностическая аналитика Составление отчетов
• Сотрудничество

  Сотрудничество

  Сотрудничество в команде Управление идеями Веб-конференции Инструменты общения сотрудников Совместное использование экрана CAD Вебинар
• Связь

  Связь

  Бизнес VoIP Колл-центр Запись звонков Отслеживание звонков IVR Предиктивный дозвонщик Телефония
• Маркетинг

  Маркетинг

  Управление торговой маркой Управление кампанией Управление цифровыми активами Рекламная рассылка Ведущее поколение Автоматизация маркетинга SEO Цифровые вывески Платформы виртуальных мероприятий
• Продажи

  Продажа

  Автоматизация отдела продаж Аналитика продаж Внутри продаж Возможность продаж Вовлечение продаж Управление контактами CPQ
• Управление операциями

  Управление операциями

  ERP PLM управление бизнес-процессами Управление EHS Управление цепочками поставок электронная коммерция Управление качеством CMMS Производство Соблюдение
• HR

  HR

  Обратная связь на 360 градусов Управление человеческими ресурсами Вовлечения сотрудников Отслеживание кандидатов Часы времени Управление персоналом Рекрутинг Оценка производительности Тренировка Мониторинг сотрудников
• IT менеджмент

  Управление ИТ

  Управление производительностью приложений Управление ИТ-активами Управление базами данных Сетевой мониторинг Служба поддержки Отслеживание проблем DevOps Удаленный рабочий стол Удаленная поддержка
• Безопасность

  Безопасность

  IT безопасность Endpoint Protection Управление идентификацией Сетевая безопасность Безопасность электронной почты Управление рисками
• Управление проектом

  Управление проектами

  Система управления контентом (CMS) Управление задачами Управление портфелем проектов Отслеживание времени PDF
• Образование

  Образование

  Системы управления обучением Платформы обучения Виртуальный класс Разработка курса Администрация школы Информационные системы для студентов
• Все программное обеспечение

Ресурсы

• Блог
• Статьи
• Сделки

Меню

• Справка
• Создать
• Присоединиться к
• Логин

• Главная
• Просматривать
• Наука и инженерия
• Программное обеспечение для визуализации

Икс

Просмотр:

Открытый источник Коммерческий

Фильтры

• Окна
• Научно-технический
• Визуализация

Бесплатное программное обеспечение для визуализации Linux с открытым исходным кодом

• Присоединиться / Войти
• Программное обеспечение с открытым исходным кодом
• Программное обеспечение для бизнеса
• Блог
• Около
• Справка
• Подключить
• Конфиденциальность
• Подробнее
• • Статьи
  • Создать
  • Самые популярные проекты
  • Сделки
  • Статус сайта
  • @sfnet_ops
  • @sourceforge
  • Документация на объект
  • Запрос поддержки
  • Условия
  • Отказ
  • Объявление

о нет! Не удалось загрузить некоторые стили.😵 Пожалуйста, попробуйте перезагрузить эту страницу Помогите Создайте Присоединиться Авторизоваться Программное обеспечение с открытым исходным кодом

• Бухгалтерский учет
• CRM
• Бизнес-аналитика
• CAD
• PLM
• ударов в минуту
• Управление проектами
• Управление знаниями
• Развитие
• Продажи
• Электронная коммерция
• ERP
• HR
• Управление ИТ
• ИТ-безопасность
• Офис
• Наука и техника
• Игры
• Все программное обеспечение

Программное обеспечение для бизнеса

• CRM

  CRM

  Обслуживание клиентов Опыт работы с клиентами Торговая точка Ведущее управление Управление событиями Опрос
• Финансы

  Финансы

  Бухгалтерский учет Выставление счетов и выставление счетов Бюджетирование Процесс оплаты Отчет о затратах
• Разработка приложения

  Разработка приложений

  Управление жизненным циклом приложений Интеграция Разработка с низким кодом Разработка без кода Разработка мобильных приложений Управление тестированием UX
• Аналитика

  Аналитика

  Большие данные Бизнес-аналитика Прогностическая аналитика Составление отчетов
• Сотрудничество

  Сотрудничество

  Сотрудничество в команде Управление идеями Веб-конференции Инструменты общения сотрудников Совместное использование экрана CAD Вебинар
• Связь

  Связь

  Бизнес VoIP Колл-центр Запись звонков Отслеживание звонков IVR Предиктивный дозвонщик Телефония
• Маркетинг

  Маркетинг

  Управление торговой маркой Управление кампанией Управление цифровыми активами Рекламная рассылка Ведущее поколение Автоматизация маркетинга SEO Цифровые вывески Платформы виртуальных мероприятий
• Продажи

  Продажа

  Автоматизация отдела продаж Аналитика продаж Внутри продаж Возможность продаж Вовлечение продаж Управление контактами CPQ
• Управление операциями

  Управление операциями

  ERP PLM управление бизнес-процессами Управление EHS Управление цепочками поставок электронная коммерция Управление качеством CMMS Производство Соблюдение
• HR

  HR

  Обратная связь на 360 градусов Управление человеческими ресурсами Вовлечения сотрудников Отслеживание кандидатов Часы времени Управление персоналом Рекрутинг Оценка производительности Тренировка Мониторинг сотрудников
• IT менеджмент

  Управление ИТ

  Управление производительностью приложений Управление ИТ-активами Управление базами данных Сетевой мониторинг Служба поддержки Отслеживание проблем DevOps Удаленный рабочий стол Удаленная поддержка
• Безопасность

  Безопасность

  IT безопасность Endpoint Protection Управление идентификацией Сетевая безопасность Безопасность электронной почты Управление рисками
• Управление проектом

  Управление проектами

  Система управления контентом (CMS) Управление задачами Управление портфелем проектов Отслеживание времени PDF
• Образование

  Образование

  Системы управления обучением Платформы обучения Виртуальный класс Разработка курса Администрация школы Информационные системы для студентов
• Все ПО

Ресурсы

• Блог
• Статьи
• Сделки

Меню

• Справка
• Создать
• Присоединиться к
• Логин

• Главная
• Просматривать
• Наука и инженерия
• Программное обеспечение для визуализации

Икс

Просмотр:

Открытый источник Коммерческий

Фильтры

• Linux
• Научно-технический
• Визуализация

Библиотека визуализации и компьютерной графики

Полное имя

Телефонный номер

Название работы

Промышленность

Компания

Размер компании Размер компании: 1 — 2526 — 99100 — 499500 — 9991,000 — 4,9995,000 — 9,99910,000 — 19,99920,000 или более

Получайте уведомления об обновлениях для этого проекта.Получите информационный бюллетень SourceForge. Получайте информационные бюллетени и уведомления с новостями сайта, специальными предложениями и эксклюзивными скидками на ИТ-продукты и услуги.

Да, также присылайте мне специальные предложения о продуктах и ​​услугах, касающихся:

Программное обеспечение для бизнеса Программное обеспечение с открытым исходным кодом Информационные технологии Программирование Оборудование

Вы можете связаться со мной через:

Электронная почта (обязательно) Телефон SMS

Я согласен получать эти сообщения от SourceForge.сеть. Я понимаю, что могу отозвать свое согласие в любое время. Пожалуйста, обратитесь к нашим Условиям использования и Политике конфиденциальности или свяжитесь с нами для получения более подробной информации. Я согласен получать эти сообщения от SourceForge.net указанными выше способами. Я понимаю, что могу отозвать свое согласие в любое время. Пожалуйста, обратитесь к нашим Условиям использования и Политике конфиденциальности или свяжитесь с нами для получения более подробной информации.

Для этой формы требуется JavaScript.

Подписывайся

Кажется, у вас отключен CSS.Пожалуйста, не заполняйте это поле.

Кажется, у вас отключен CSS. Пожалуйста, не заполняйте это поле.

PPT — Презентация PowerPoint для компьютерной визуализации, бесплатная загрузка

Компьютерная визуализация Учебная программа BIM 03

Темы • История • Методы компьютерной визуализации • Рабочий процесс визуализации • Технологический опыт

1960 Хронология технологий 1980 1990 2000 Термин «компьютерная графика» использован первый JPEG / MPEG CAD для ПК Коммерческий 3D CAD Radiosity Первая компьютерная мышь изобрела алгоритм скрытых линий Затенение по Гуро Затенение Фонга Отображение рельефа Трассировка лучей Adobe Photoshop QuickTime / OpenGL VRML XML http: // accad.osu.edu/~waynec/history/timeline.html

Методы визуализации • Фотореалистичные изображения (рендеринг) • Художественные изображения • Сквозь анимацию • Исследования солнца • Виртуальная реальность (VR) Офисный комплекс NHS by paastudio

Стандартный рабочий процесс визуализации BIM ПРИЛОЖЕНИЕ BIM Механизм рендеринга изображений Инструмент анимации модели BIM VR Engine VR

Рабочий процесс комплексной визуализации Приложение внешнего рендеринга Внешнее приложение для редактирования изображений Приложение BIM ПРИЛОЖЕНИЕ Внешнее приложение анимации Внешнее приложение для редактирования фильмов Анимация BIM Модель Внешнее приложение VR VR

Photorendering Цель: создание фотореалистичных изображений на основе модели BIM с использованием внутреннего или внешнего механизма визуализации Процесс: • Моделирование • Настройка макета сцены • Визуализация офисного комплекса NHS с помощью paastudio

Scene Макет Сету p • Корректировка материалов • Позиционирование текстуры • Регулировка цвета • Сияние • Отображение рельефа, прозрачность • Настройки освещения • Общее освещение • Солнечное освещение • Осветление • Размещение камер • Позиционирование • Углы камеры

Техника компьютерного затенения Плоское затенение Затеняет каждый многоугольник объекта на основе угла между нормалью к поверхности многоугольника и направлением источника света Затенение по Гуро Имитирует различные эффекты света и цвета на поверхности объекта Затенение по Фонгу улучшенная версия затенения по Гуро, которая обеспечивает лучшее приближение света и цвета http: // www.wikipedia.org/

Методы компьютерной визуализации Трассировка лучей — это общий метод изучения пути, по которому проходит свет, следуя за лучами света, когда они взаимодействуют с оптическими поверхностями, имитируя свет, отражающийся от каждой поверхности только один раз. Излучение — это глобальное освещение. алгоритм, который имитирует множество отражений света вокруг сцены, что обычно приводит к более мягким и естественным теням и отражениям, чем при трассировке лучей http://www.wikipedia.org/

Расширенные методы рендеринга Отображение текстур Обертывание изображения текстуры на поверхность для создания реалистичного представления Отображение рельефа Подобно наложению текстуры, но изображение карты добавляет шероховатости модели. Глубина резкости. Объекты выглядят размытыми, когда они находятся слишком далеко впереди или позади объекта в фокусе http: // www.wikipedia.org/

Нефотореалистичные визуализации Цель: создание изображений в художественном стиле на основе модели BIM с использованием специального механизма визуализации и / или программного обеспечения для редактирования фотографий Процесс A: • Моделирование • Настройка макета сцены • Процесс нефотореалистичной визуализации B: • Моделирование • Настройка макета сцены • Фотореалистичный рендеринг • Изменение изображения в программном обеспечении для редактирования фотографий Офисный комплекс NHS by paastudio

Нефотореалистичный рендеринг • Приложения для художественного рендеринга поддерживают различные стили рисования: • Карандаш • Чернила • Шариковая ручка • Акварель • Масляные краски Изображения были сделаны с помощью программного обеспечения Piranesi из Informatix

Fly Through Animations Цель: Создание видеороликов здания по заданному пути камеры на основе модели BIM с использованием внутреннего или внешние инструменты анимации Рабочий процесс • Моделирование • Настройка макета сцены • Определение пути камеры • Расчет видеоролика

Основы анимации • Анимация — это оптическая иллюзия движения, создаваемая последовательным отображением изображений статических элементов.• В компьютерной анимации каждый кадр фильма создается индивидуально с помощью компьютерного программного обеспечения. • Когда кадры соединены вместе, возникает иллюзия непрерывного движения. • Типичная частота кадров составляет 12-25 кадров в секунду. Http://www.wikipedia.org/

Исследования солнца Исследования солнца — особый тип. компьютерной анимации. Цель исследования солнца — визуализировать условия естественного освещения в определенном месте здания в определенный день года.В отличие от анимации в режиме полета, положение камеры фиксировано, пока положение солнца постоянно меняется. Рабочий процесс • Моделирование • Настройка макета сцены • Дневные настройки • Расчет солнечного исследования

Виртуальная реальность (VR) • Виртуальная реальность (VR) — это окружающая среда, имитируемая компьютером. • Большинство сред виртуальной реальности предназначены в первую очередь для визуальных целей. • VR-системы предоставляют пользователям больше свободы при изучении здания, чем предварительно записанные анимации. Рабочий процесс • Моделирование • Настройка макета сцены • Настройки камеры VR • Расчет VR

QuickTime VR QuickTime VR — это тип интерактивного фильма, поддерживаемый форматом файлов Apple QuickTime.QTVR могут быть «сшиты» вместе из нескольких обычных фотографий, или захвачены специализированными панорамными камерами, или визуализированы из сцен, смоделированных в 3D. Существует два типа QuickTime VR-ов: QuickTime VR (QTVR). Панорамы — это панорамные изображения, которые окружают зрителя окружающей средой (внутри и снаружи), обеспечивая ощущение места. QuickTime VR (QTVR) Объекты захватываются из многих мест, указывающих на один и тот же центральный объект.

PPT — Компьютерная визуализация: Введение Презентация PowerPoint, скачать бесплатно

Компьютерная визуализация: Введение Весна, 2014 Техасский университет — Панамериканский университет CSCI 6361, Весна 2014

О курсе… • Добро пожаловать и Введение • Раздаточный материал — Программа и расписание

Визуализация… • Я понимаю, что вы имеете в виду… • Итак, визуализацию можно рассматривать не только как визуальный процесс, но и как когнитивный (мыслительный) процесс • И очень большая часть человеческого мозга, связанного с зрительной системой • и эта часть мозга по-прежнему полезна не только для «простого» получения изображения мира •… что на самом деле довольно сложно

Визуальные пути человека • И очень большая часть человеческого мозга занята зрительной системой • и эта часть мозга по-прежнему полезна не только для «простого» получения изображения мира •… что на самом деле является etty complex

Обзор • Визуализация — что это такое, зачем использовать • Визуализация и понимание… и что такое понимание • Индукция и дедукция….Логика открытия и логика обоснования • Научная визуализация и визуализация информации • Физические и абстрактные •… а также визуализация данных • Анализ данных и типы данных • Проблемы N-мерной визуализации данных • Визуализация, компьютерная графика и визуализация • Различия между • Исследование данных и интеллектуальный анализ данных • Включение «человека в петлю»

Визуализация — это… • Визуализируйте: • «Чтобы сформировать мысленный образ или видение…» • «Вообразить или вспомнить, как если бы на самом деле видели… »• Прочно встроен в язык, если вы понимаете, что я имею в виду • (Компьютерная) Визуализация: • Использование компьютерных интерактивных визуальных представлений ______ данных для усиления познания • Познание — это приобретение или использование знаний • Научное Визуализация: физическая • Визуализация информации: абстрактная

Визуализация не нова • Пещерные парни, предыстория, охота • Направления и карты • Наука и графики • e.g, Бойл: p = vt •… но компьютерная визуализация — это новость •… и систематическое разграничение пространства проектирования (особенно информационных) систем визуализации нелинейно растет.

Визуализация и понимание • «Вычислительная техника — это о понимание, а не числа »• Ричард Хэмминг, 1969 • И многие люди уже знали об этом • Аналогичным образом, цель визуализации — понимание, а не изображения •« Визуализация информации — это визуальный интерфейс пользователя к информации с целью ее понимания.”, (Спенс, на Севере) • Цели понимания • Открытие • Объяснение • Принятие решений

Визуализация и понимание • Вычисления — это понимание, а не числа • Хэмминг, 1969 •… и многие люди поняли это правильно прочь • Аналогичным образом цель визуализации — понимание, а не изображения • Цели понимания: • Открытие • Принятие решений • Объяснение

«Вычисления — это понимание, а не числа»

«Вычисления — это понимание, не числа » • Числа — штаты,% колледж, доход: Штат% доход от диплома о высшем образовании Штат% доход от диплома о высшем образовании

« Вычисления — это понимание, а не числа » • Информация: • В каком штате самый высокий доход?, Какая связь между образованием и доходом? Какие-либо отклонения? Штат% доход от диплома о высшем образовании Штат% доход от диплома о высшем образовании

«В вычислениях важна проницательность, а не числа» • Выводы: • В каком штате самый высокий доход? Какая связь между образованием и доходом?

«Вычислительная техника связана с пониманием, а не с числами» • Инсайты: • В каком штате самый высокий доход? Какая связь между образованием и доходом? Какие выбросы?

Классический пример Обилие информации в одном графическом представлении • Российская кампания Наполеона • N солдат, расстояние, температура — из Tufte

Инструменты визуального знания1,2,3 d легко визуализировать 6 измерений • Упорядочить информацию для выявления закономерностей, позволить манипулировать информацией для поиска закономерностей, Файнер и др., ~ 1995

И Insight может быть быстрым… • Некоторые примеры….

Лондонское метро — ActualA беспорядок • x

Схема лондонского метро, ​​обеспечивающая «практический» порядок • x

И, для чего это стоит… Понимание названий штатов в кантри-музыке песни

Круговая диаграмма… (юмор) • http://infosthetics.com/archives/2008/09/funniest_pie_chart_ever.html

И… • http://www.boingboing.net/2006/11/02/hilarious-piechartvi.html

Бесполезные вещи — беспорядок • Увидим различные принципы дизайна для визуализации • Здесь «3d» ничего не добавляет • (в лучшем случае)

Вредоносная бесполезность Какой здесь смысл? • USA Today

Заключительный пример • Представлен лицам, принимающим решения • Запускать или нет • Температура через 30 секунд • «Графический мусор» • Важен поиск формы визуального представления • ср.«Многие глаза»

Последний пример • При правильной визуализации понимание (закономерность) очевидное • Построить график зависимости повреждения уплотнительного кольца от температуры

Зачем нужно визуализировать? (Специалист в предметной области и специалист по компьютерам ) Хадсон, 2003 г.

Зачем нужно визуализировать? (Специалист в предметной области и ученый-компьютерщик ) • Почему? … Для понимания • Как уже отмечалось, для открытия, принятия решений и объяснения • Здесь мы сосредоточимся на сотрудничестве «ученый» / «ученый-компьютерщик» • Ученый в предметной области: биолог, геолог,… • «Я бы предпочел быть в лаборатория! » • Ученый-компьютерщик: • «Я лучше буду разрабатывать алгоритмы!» • И интересное место находится прямо посередине… •… в этом и состоит визуализация •… итак, требуется знание «ученого» (человека) и «системы вычислений и отображения» (о которой вы знаете довольно много). уже) Хадсон, 2003

Зачем визуализировать? Ответ ученого домена • «Если математика — королева наук, то компьютерная графика — королевский интерпретатор.• Эксперименты и моделирование производят огромное количество данных • А наука — это понимание, а не числа • Зрение — это канал с максимальной пропускной способностью между компьютером и ученым • Визуализация (визуальные представления) • Возвращает числа в соответствующую структуру и позволяет понять крупномасштабные особенности или подробные характеристики Hudson, 2003

Зачем нужно визуализировать? Компьютерный ученый. Ответ • Хорошо, CS — это синтетическая дисциплина: • «Мастера по инструментам» • «Подход к решению проблем» • Заставляет вас выполнять самые сложные части проблемы • Кислотный тест на полезность вашей системы • Немного учит вас другим дисциплины • Это очень весело, когда ваш соавтор использует этот инструмент, чтобы открыть или создать что-то новое Hudson, 2003

Привлечение нескольких специальностей к Bear • Междисциплинарная работа часто приводит к синергии • Позволяет атаковать проблемы, которые дисциплина не может работать в одиночку, e.g., • Расширенные интерфейсы • Физика, информатика • Физические свойства ДНК: • Химия, физика • Свойства и форма аденовируса: • Генная терапия, физика и информатика • Вычислительные элементы CNT / ДНК: • Информатика, физика, химия , Biochemistry Hudson, 2003

О (научной) визуализации • «Научная визуализация еще не является дисциплиной, основанной на хорошо понятых принципах. В некоторых случаях у нас есть практические правила, и есть исследования, которые исследуют возможности и ограничения конкретных методов.Однако по большей части это собрание специальных техник и прекрасных примеров ». • Taylor, 2000 Hudson, 2003

О (научной) визуализации • «Научная визуализация еще не дисциплина, основанная на хорошо понятых принципах. В некоторых случаях у нас есть практические правила, и есть исследования, которые исследуют возможности и ограничения конкретных методов. Однако по большей части это собрание специальных техник и прекрасных примеров ». • Тейлор, 2000 • Или, может быть, это неправильно… • Может быть, на самом деле мы (люди) много знаем о визуализации, e.g., 2-х и 3-х мерные графики, потому что мы делаем это, ну ладно, времен пещер • В любом случае систематическое разграничение пространства дизайна методов отображения для компьютерной визуализации началось в начале Hudson, 2003

Примеры данных научной визуализации • Визуализация данных, вычисленных на основе физического моделирования (на возможно мощных компьютерах) — примеры • Визуализация данных, наблюдаемых в результате физических явлений (например, столкновений ускоренных частиц)

Визуализация — основные идеи • Определение: • «Использование компьютерных интерактивных визуальных представлений данных для усиления познания.• Карточка, Макинлей Шнейдерман ’98 • Это одно из наиболее широко принятых современных рабочих определений • Визуальные эффекты помогают нам думать • Обеспечивают систему отсчета, временную область хранения • Познание → Восприятие • Сопоставление с образцом • Помощь внешнего познания • Роль внешнего мир мышления и разума • Ларкин и Саймон ’87 • Кард, Маккинлей, Шнейдерман ’98

«… усилить познание…» • «Это вещи, которые делают нас умными…» — Дон Норма и другие • Люди думают путем чередования внутренних умственных действий с перцептивным взаимодействием с миром • Попробуйте 34 x 72 без бумаги и карандаша (или калькулятора) • Это чередование — то, как расширяется человеческий интеллект • В рамках задачи (с помощью внешних средств) • Из поколения в поколение (передавая техники ) • Внешние графические (визуальные) изображения являются важным классом внешних вспомогательных средств • «Внешнее познание»

«… усиливающее познание…» (опц.) • Дон Норман (учёный-когнитивист): • Сила невооружённого разума сильно переоценена. Без внешних вспомогательных средств память, мысли и рассуждения ограничены. Но человеческий интеллект очень гибкий и адаптивный, он превосходно изобретает процедуры и объекты, которые преодолевают его собственные пределы. Настоящая сила приходит от разработки внешних средств, улучшающих когнитивные способности. Как мы увеличили память, мысли и рассуждения? Изобретением внешних помощников: это вещи, которые делают нас умными.(Норман, 1993, стр. 43)

Когда использовать визуализацию? • Множество других методов анализа данных • Интеллектуальный анализ данных, запросы к БД, машинное обучение… • Визуализация, наиболее полезная при исследовательском анализе данных: • Не знаю (точно), что вы ищете… • Нет априорных вопросов … • Хотите знать, какие вопросы задавать… • То есть, чтобы определить вопросы или гипотезы

Анализ данных и логический анализ • Анализ данных • Данные в визуализации: • На основе математических моделей или вычислений • От человека или машинный сбор • Цель: • Все собранные данные (должны быть) связаны с определенной взаимосвязью или теорией • Взаимосвязи обнаруживаются как закономерности в данных • Может быть, назовите это инсайтом • Взаимосвязь может быть функциональной (хорошей) или случайной (плохой) • Анализ и интерпретация данных функционально субъективны • Логический анализ • Применение логики к наблюдениям (данным) создает выводы (Аристотель) • Выводы приводят к знанию (на этом этапе данные становятся информацией) • Есть два фу Основные подходы к созданию выводов: • Индукция и дедукция — оба являются логикой • Одинаково «реальный» и необходимый Mueller, 2003

Deduction vs.Индукция • Дедуктивный логический анализ, вероятно, более знакомый • Подробно представлен со времен средней школы • Сначала сформулируйте гипотезу, затем проверьте гипотезу • с помощью эксперимента и примите / отклоните • сбор данных более «целевой», чем при индукции (далее) устранение «истинности» (на самом деле ложности) гипотезы • только ограниченные возможности интеллектуального анализа данных Mueller, 2003

Дедукция против индукции • Индуктивный логический анализ — часть научного процесса и рассуждения в целом, • но, возможно, выделение менее известных элементов • Мол, откуда берутся гипотезы? • На виду? • Сначала сделайте наблюдения, а затем сделайте выводы • организованный опрос данных (структурированный анализ, визуализация) необработанных данных обеспечивает основу для процесса интерпретации • процесс интерпретации даст необходимые знания • опыт отдельного ученого (наблюдателя) имеет решающее значение • важно: выбор соответствующих данных, метода сбора и метода анализа • интеллектуальный анализ данных — важная стратегия открытия знаний • повсеместный сбор, фильтрация, классификация и фокусировка имеют решающее значение Mueller, 2003

Logic of Discovery • Где делать гипотеза откуда взялась? • Наверное, знаком с: логикой обоснования • Имеет отношение к дедуктивным рассуждениям • Фальсификация теорий и гипотез • «Написание эксперимента» • Кроме того, с логикой открытия • Имеет отношение к индуктивным рассуждениям • Так же, как может с некоторой точностью определять элементы дедуктивного рассуждения , может указывать элемент индуктивного рассуждения • «Получение идей (гипотез) для экспериментальной проверки» • Визуализация действительно играет роль в каждом • Акцент здесь делается на индукции, как, возможно, менее знакомый

О данных для визуализации Некоторые детали • Происхождение: • данные реального мира • измеренные с помощью реальных объектов и процессов (датчики, статистика, опросы) • данные модели • вычисленные машинами (численное моделирование, научные вычисления) • проектные данные — редактируются людьми • Размер: — число выборок и элементов данных (кБ, ГБ, МБ, ТБ) • Тип: • скалярный или многомерный, N-мерный: количество атрибутов на элемент данных (вектор атрибутов) • скаляр или вектор (например,g., направление потока) • Диапазон и область: • качественное (не числовое) против количественного (измерения) • Значение: • категориальное (номинальное): • категории не связаны, нет внутреннего ранга (например, {желтый, красный, зеленый }) • порядковые данные: • элементы данных упорядоченной последовательности категорий (например, {крошечные, маленькие, большие, огромные}) Mueller, 2003

Размерность набора данных Подробнее о данных • Количество задействованных переменных и размерность каждой переменной • Одномерные данные: • одна переменная • визуализация может быть простым графиком v = f (x) • Двумерные данные • две переменные • визуализация может быть поверхностью v = f (x, y) • Трехмерные данные — напр., имитация пламени • три переменные • визуализация может быть объемным рендерингом v = f (x, y, z) • окклюзии становятся проблемой, так как мы должны визуализировать набор 3D-данных на 2D-экране • многомерные или N-D данные (для N>

.