Интерактивная визуализация или интерактивная визуализация является ветвью графическая визуализация в информатике, которая включает изучение того, как люди взаимодействуют с компьютерами для создания графических иллюстраций информации и как сделать этот процесс более эффективным.
Чтобы визуализация считалась интерактивной, она должна удовлетворять двум критериям:
Одним из конкретных типов интерактивной визуализации является виртуальная реальность (VR), где визуальное представление информации представлено с помощью устройства отображения с эффектом присутствия, такого как стереопроектор (см. стереоскопия ). Виртуальная реальность также характеризуется использованием пространственной метафоры, где некоторые аспекты информации представлены в трех измерениях, так что люди могут исследовать информацию, как если бы она присутствовала (где вместо этого она была удаленной), с соответствующим размером (где вместо этого она была в гораздо меньшем или большем масштабе, чем люди могут ощутить напрямую), или имели форму (вместо этого она могла быть полностью абстрактной).
Другим типом интерактивной визуализации является совместная визуализация, при которой несколько человек взаимодействуют с одной и той же компьютерной визуализацией, чтобы передать свои идеи друг другу или совместно исследовать информацию. Часто совместная визуализация используется, когда люди физически разделены. Используя несколько компьютеров, подключенных к сети, одна и та же визуализация может быть представлена каждому человеку одновременно. Затем люди делают аннотации к визуализации, а также общаются через аудио (например, по телефону), видео (например, видеоконференция) или текстовые (например, IRC ) сообщения.
Иерархическая интерактивная графическая система программиста (PHIGS ) была одной из первых программных разработок в области интерактивной визуализации и обеспечивала перечисление типов ввода, предоставляемых людьми. Люди могут:
Для всех этих действий требуется физическое устройство. Устройства ввода варьируются от обычных - клавиатуры, мыши, графические планшеты, трекболы и сенсорные панели - до эзотерические - проводные перчатки и даже всенаправленные беговые дорожки.
Эти действия ввода могут использоваться для управления как представляемой информацией, так и способом представления информации. Когда представляемая информация изменяется, визуализация обычно является частью петли обратной связи. Например, рассмотрим систему авионики самолета, в которой пилот вводит данные по крену, тангажу и рысканью, а система визуализации обеспечивает отображение нового положения самолета. Другой пример - ученый, который изменяет симуляцию во время ее работы в ответ на визуализацию (см.) Ее текущего прогресса. Это называется вычислительным управлением.
Чаще изменяется представление информации, а не сама информация (см. Визуализация (рисунок) ).
Эксперименты показали, что задержка более 20 мс между предоставлением ввода и обновлением визуального представления заметна для большинства людей.. Таким образом, желательно, чтобы интерактивная визуализация обеспечивала рендеринг на основе человеческого ввода в течение этого периода времени. Однако, когда для создания визуализации необходимо обработать большие объемы данных, это становится трудным или даже невозможным с использованием современных технологий. Таким образом, термин «интерактивная визуализация» обычно применяется к системам, которые обеспечивают обратную связь с пользователями в течение нескольких секунд после ввода. Термин интерактивный частота кадров часто используется для измерения интерактивности визуализации. Частота кадров измеряет частоту, с которой изображение (кадр) может быть создано системой визуализации. Частота кадров 50 кадров в секунду (кадр / с) считается хорошей, а 0,1 кадра / с - плохой. Однако использование частоты кадров для характеристики интерактивности немного вводит в заблуждение, поскольку частота кадров является мерой пропускной способности, в то время как люди более чувствительны к задержке. В частности, можно достичь хорошей частоты кадров в 50 кадров / с, но если сгенерированные изображения относятся к изменениям в визуализации, которые человек сделал более 1 секунды назад, они не будут восприниматься человеком как интерактивные.
Быстрое время отклика, необходимое для интерактивной визуализации, является трудным ограничением, и существует несколько подходов, которые были изучены, чтобы предоставить людям быструю визуальную обратную связь на основе их ввода. Некоторые включают
Многие конференции происходят там, где представлены и опубликованы академические статьи с интерактивной визуализацией.