Изображение графа

Изображение (drawing, layout) или, как иногда говорят, представление, рисунок, расположение, укладка или раскладка графа на плоскости (или в пространстве) — это отображение вершин и ребер графа в множество точек плоскости (или пространства). В зависимости от применения элементы (вершины и ребра) графа должны изображаться различными способами. Например, вершины могут быть нарисованы в виде точек, кругов, прямоугольников или других геометрических фигур либо представлены неявно — через имена, которыми вершины помечены. Аналогично имеется большое разнообразие рисования ребер: например, в виде отрезков прямых, ломаных линий или кривых.

Понятно, что один и тот же граф можно визуализировать разными способами, причем качество одного и того же изображения может по-разному оцениваться разными индивидуумами, а разные приложения могут требовать разные способы визуализации графа. Например, при работе с различными таксономиями часто желательно ортогональное расположение ребер и меток, так как взаимодействие с изображением должно облегчать чтение сопутствующей информации, а при визуализации географических карт или карт дорог нужно, чтобы расположение вершин и ребер соответствовало географическим реалиям. Поэтому одним из главных критериев оценки качества методов визуализации информации является адекватность изображения графовой модели заданному типу информации и характеру её использования.

Понятие качественного способа визуального представления графа формализуется с помощью таких понятий, как изобразительное соглашение, эстетический критерий и ограничение.

Изображения графа могут быть не только статическими, но и интерактивными, поддерживающими различные способы навигации, адекватные потребностям пользователя. Интерактивная визуализация может быть вызвана не только динамическим характером работы с визуальным представлением графа в приложении, но и большим размером визуализируемого графа. Если число элементов графа велико, его обработка может занимать неприемлемо большие ресурсы или даже достигать предельных возможностей используемой для визуализации платформы. Даже если возможно разместить и показать все элементы большого графа, часто возникают проблемы наглядности и удобства, поскольку при статическом изображении большого графа целиком становится невозможным различать его элементы и их взаимосвязи. Интерактивная визуализация превращает статическую демонстрацию визуального представления информации в непрерывный процесс взаимодействия пользователя с информацией через её визуальное отображение и доступные ему методы навигации. Пользователь может исследовать, рассматривать, открывать, узнавать данные и манипулировать ими через визуальные метафоры с помощью навигаций.

Литература

• Касьянов В. Н., Евстигнеев В. А. Графы в программировании: обработка, визуализация и применение. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 1104 c.
• Касьянов В.Н., Касьянова Е.В. Визуализация информации на основе графовых моделей // Научная визуализация. – 2014. – Том. 6, N 1. – С. 31 – 50.
• Касьянов В.Н., Касьянова Е.В. Визуализация информации на основе графовых моделей. – Новосибирск: НГУ, 2014. – 149 с.