|
Научная визуализация
| Год выпуска: | 2017 |
| Квартал: | 1 |
| Том: | 9 |
| Номер: | 1 |
| Страницы: | 50 - 72 |
|
| Название публикации: |
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ДИСКРЕТНОГО МНОЖЕСТВА ТОЧЕК ПРИ ПОМОЩИ ПЛАВНЫХ КРИВЫХ БЕЗ ЛОЖНЫХ ЭКСТРЕМУМОВ |
| Авторы: |
К.В. Рябинин (Россия) |
| Адреса авторов: |
К.В. Рябинин
kostya.ryabinin@gmail.com
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия |
| Краткое описание: |
Статья посвящена вопросу визуализации дискретного множества точек, соединённых плавной кривой, при условии, что недопустимыми являются ложные экстремумы (экстремумы кривой в точках, не принадлежащих входному набору), ложные самопересечения (самопересечения кривой в случае, когда ломаная, соединяющая точки исходного набора, самопересечений не имеет) и осцилляции (существенные отклонения кривой от ломаной, соединяющей точки исходного набора). Такие условия могут возникать, например, в задачах визуальной аналитики репрезентативных выборок измерений каких-либо параметров (например, эконометрических показателей или физических величин), являясь при этом критичными с точки зрения правильной интерпретации результатов визуализации.
В статье проанализированы средства в составе популярного программного обеспечения, позволяющие отображать дискретные множества точек при помощи плавных кривых, и сделан вывод, что далеко не везде поддерживаются режимы, адекватные описанной задаче. Кроме того, рассмотрены наиболее распространённые на практике способы интерполяции плавными кривыми и выяснено, что большинство из них в классическом виде также оказываются непригодными для решения данной задачи.
В связи с этим актуальной является разработка нового способа, позволяющего строить плавные кривые без ложных экстремумов, ложных самопересечений и осцилляций, по заданным наборам точек.
Приводится авторское решение данной задачи для двумерного случая. Предлагаемый способ основан на построении по входному набору точек кусочно-заданной параметрической кривой, сегментами которой являются кубические кривые Безье. Концевые точки каждой из них берутся из входного набора, а промежуточные контрольные точки рассчитываются таким образом, чтобы удовлетворить заявленным требованиям. Данный способ по визуальному качеству результата не уступает известным решениям, и, в отличие от большинства из них, может быть гибко сконфигурирован для адаптации к специализированным задачам.
По результатам проведённых исследований был реализован алгоритм построения плавных кривых, интегрированный в разрабатываемую и поддерживаемую автором библиотеку NChart3D и систему научной визуализации SciVi. |
| Язык: |
Русский |
|
|
|
