[发明专利]一种基于双曲树的家谱数据可视化方法

说明书

本发明公开了一种基于双曲树的家谱数据可视化方法，通过从数据库中提取家族成员的基本信息和关系数据，对原始数据进行数据过滤、格式转换等预处理，在双曲空间内对预处理后的家谱数据进行双曲树布局，计算所有节点及子节点的位置。采用Poincare投影方法将双曲空间内的层次信息结构投影到欧几里得空间进行显示，再根据每个节点的所在位置、区域、层级，对其大小、光晕颜色、亮度进行属性设置及调整。根据上述步骤的计算结果绘制双曲家谱树图，包括绘制Poincare圆面、节点及连线。本发明的技术方案实现了将双曲树模型应用于家谱数据可视化。有效地解决了大型层次结构在普通空间难以可视化的问题以及层次信息视图间的平滑过渡问题。

技术领域

本发明属于信息可视化技术领域，涉及一种基于双曲树的家谱数据可视化方法。

背景技术

家谱树，是指利用互联网技术，依据血缘关系或亲祖关系把人联系起来，再按照辈份排序构成树状结构或图的模型。在树中的成员可以清楚的知道自己的家族起源、家族关系以及其他成员的基础信息，家谱树本质上是一种层次信息结构。就层次信息可视化的方法而言，主要分为“节点链接”和“空间填充”两大类别，“空间填充”型方法更多的应用于节点信息具有权值特征的数据，并且“空间填充”型方法不能很清晰地展示出数据之间的层次结构；“节点链接”型方法在对数据进行展示时，是通过节点间的连接线来表示父子节点之间的从属关系，符合人们传统的认知习惯，并且能够使用户直观的看出数据间的层次结构，因此将“节点链接”型层次可视化方法应用在家谱等层次信息数据时，其清晰、明显的特征具有更好的适用性。

利用结点连接而形成的树形图是描述层次结构信息的传统方法，这种树形图以其能够清晰地展示数据间层次关系的优势，而成为层次信息可视化最直观的方式。但是这种树形图在展示结构复杂且结点数量较多的层次信息时，会由于显示空间的有限性，而使树形图中的结点变得密集以致结点信息不易看清，最终导致数据无法进行有效的展示。而如果用较大显示区域来展示树形图的层次结构并使用滚动的方式来浏览各结点信息，会给用户带来极大的不便。有鉴于此，需要提供一种效果好、可视程度高、可以提高可视空间的家谱树可视化方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双曲树的家谱数据可视化方法。

其具体技术方案为：

一种基于双曲树的家谱数据可视化方法，包括以下步骤：

首先，步骤1：从数据库中提取并构建家族全部成员的基本信息和关系数据，每个成员包含的属性有姓名、性别、昵称、ID、关联ID，其中ID为每个成员唯一拥有，数据类型为INT类型，用于标识成员节点(比如根节点“我”的ID为0)，关联ID用于描述成员之间的关系，与ID的数据类型相同，若某人物节点的关联ID与其他人物节点的ID相同，则认为他们是有联系的，在家谱图中用连线相互连接。

步骤2：将步骤1得到的原始数据通过数据过滤、抽象等操作转换为系统易于处理的层次信息结构。

步骤3：在双曲空间内对步骤1获得的家谱数据进行双曲树布局，确定所有节点及子节点的位置。

布局是一种递归运算，这种递归是用点和扇形来布局节点及其子结点的位置。具体布局时，将树形图的根节点坐标设在双曲空间的中心，然后将根节点周围的扇形区域按照上述递归方法平均分给其子节点。以此类推，含有子节点的各个结点都将自己的子节点布局在自己的扇形区域里，以保证每个节点的不重叠。

步骤4：布局完成后，利用Poincare投影方法将双曲空间内的层次信息结构投影到欧几里得空间进行显示。