[发明专利]一种交互式集合可视化方法及系统

权利要求书

1.一种交互式集合可视化方法，其特征在于，包括：

确定获取的多类数据集合中每个元素在二维空间中的位置，以此为每类集合构建生成树；

根据二维空间的每个元素的能量值，对每类集合的生成树基于自适应半径构建能量场；

根据不同集合间能量场的重叠区域和独立区域对能量场进行修正和后处理，并将能量场中的等值线作为轮廓边缘；

根据交互信息更新生成树和能量场以调整集合轮廓边缘，得到最终可视化结果。

2.如权利要求1所述的一种交互式集合可视化方法，其特征在于，确定每个元素在二维空间中的位置的方法包括：采用数据集合中元素的现有位置；或采用降维方法确定高维数据在二维空间中的位置；或基于用户的交互信息确定每个元素在二维空间中的位置。

3.如权利要求1所述的一种交互式集合可视化方法，其特征在于，为每类集合构建生成树的过程包括：将集合中的每个元素作为树的节点，对同一个集合中任意两元素之间的边进行打分，从所有边中选择分数最低的一条边，若该边不能与已存在的边构成环路，则将其添加到树中，否则舍弃该边，重复上述过程直至所有集合完成生成树的构建。

4.如权利要求1所述的一种交互式集合可视化方法，其特征在于，二维空间中的每个元素q的能量值为：

其中，ld(e_j,q)是q到边e_j的最短距离，w_i和w_j是分配给边p_i或边e_j的权重，Ω_v为到点q距离小于R₁的元素的集合，Ω_e为到点q的距离小于R₁的边的集合，R₀为用来控制能量场衰减的半径；采用使用自适应半径动态设置能量场中的半径R₁。

5.如权利要求1所述的一种交互式集合可视化方法，其特征在于，对能量场进行修正的过程包括：对于一个集合的所有元素的内部区域，保留该集合在该内部区域产生的能量；对于一个集合所有元素的外部区域，若其处于其它集合元素内部，则将该集合在此处的能量设为0；对于不位于任何集合元素内部的区域，仅保留能量值最高的集合在该区域所产生的能量。

6.如权利要求1所述的一种交互式集合可视化方法，其特征在于，对能量场进行后处理的过程包括：若某个集合的能量场中存在孤立的不包含任何元素的区域，则将该集合在此区域的能量设为0；若两个集合的生成树中存在相互交叉的边，则将交叉点附近两个集合的能量场的宽度与边上其他部分一致。

7.如权利要求1所述的一种交互式集合可视化方法，其特征在于，所述交互信息包括通过拖拽改变元素位置，添加或删除生成树中的边，在生成树中的边上添加控制点以及通过拖拽改变轮廓形状。

8.一种交互式集合可视化系统，其特征在于，包括：

生成树构建模块，被配置为确定获取的多类数据集合中每个元素在二维空间中的位置，以此为每类集合构建生成树；

能量场构建模块，被配置为根据二维空间的每个元素的能量值，基于自适应半径为每类集合的生成树构建能量场；

轮廓边缘生成模块，被配置为根据不同集合间能量场的重叠区域和独立区域对能量场进行修正和后处理，并将能量场中的等值线作为轮廓边缘；

交互式编辑模块，被配置为根据交互信息更新生成树和能量场以调整集合的轮廓边缘，得到最终可视化结果。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。