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.

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

Embed Size (px)

Citation preview

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