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Dare potere agli utenti con visualizzazioni composite

Gli utenti possono ora creare visualizzazioni composite in ambienti immersivi per avere una migliore comprensione dei dati.

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Indice

Man mano che i dati diventano più complessi e abbondanti, cresce anche la necessità di trovare modi migliori per visualizzarli. Per avere una chiara comprensione dei dati, spesso è utile combinare più rappresentazioni visive in una sola. Questo è ciò che chiamiamo visualizzazione composita. Tuttavia, creare queste visualizzazioni ha solitamente richiesto esperti qualificati che lavorano dietro le quinte, il che può far sentire il processo disconnesso per l'utente medio.

Questo lavoro mira a cambiare le cose permettendo agli utenti di costruire visualizzazioni composite direttamente in ambienti immersivi, come la realtà virtuale. Questo approccio potrebbe portare a un'esperienza più coinvolgente e intuitiva, aiutando gli utenti a capire come le diverse visualizzazioni si relazionano tra loro.

Visualizzazione Composita

La visualizzazione composita è il design che combina diverse rappresentazioni visive in un'unica vista coerente. Questo potrebbe includere grafici, tabelle e altri elementi visivi che aiutano a chiarire le relazioni all'interno dei dati. Tradizionalmente, queste visualizzazioni vengono create al di fuori degli ambienti immersivi da designer e programmatori esperti. Gli utenti interagiscono semplicemente con visualizzazioni preconfezionate piuttosto che partecipare alla loro creazione, il che può sembrare limitante.

Con l'aumento dell'importanza della visualizzazione dei dati per l'analisi complessa, è necessario dare potere agli utenti per creare le proprie visualizzazioni composite. Questo può aiutarli a impegnarsi più a fondo con i dati e a comprendere i loro vari aspetti. Consentendo agli utenti di creare visualizzazioni all'interno di ambienti immersivi, stiamo offrendo loro maggiore libertà e flessibilità che mai.

Sviluppo di uno Spazio di Design

Per rendere questo possibile, abbiamo sviluppato uno spazio di design dove gli utenti possono interagire con varie visualizzazioni. Questo spazio di design si basa su come le persone manipolano naturalmente oggetti fisici. Nella vita reale, spesso afferriamo, spostiamo e assembliamo oggetti in modi che hanno senso per noi. Imitando queste azioni in un ambiente virtuale, gli utenti possono comprendere più facilmente come creare e combinare diverse visualizzazioni.

Il nostro obiettivo era creare un insieme di interazioni che consentissero agli utenti di combinare visualizzazioni in modo efficace, mantenendo il processo semplice e soddisfacente. Per fare ciò, abbiamo suddiviso le interazioni in componenti gestibili. Questo rende più facile per gli utenti impegnarsi con le visualizzazioni e sentirsi in controllo del processo.

Tipi di Visualizzazione Composita

Esploriamo vari tipi di visualizzazioni composite categorizzandole in base a come le diverse visualizzazioni si relazionano tra loro. Ecco alcune delle principali categorie:

  1. Visualizzazioni Giustapposte: Queste visualizzazioni mettono diverse rappresentazioni affiancate per un facile confronto. Questo è spesso usato con piccoli multipli, ovvero diverse visualizzazioni simili mostrate insieme per evidenziare facilmente le differenze.

  2. Visualizzazioni Integrate: Queste visualizzazioni collegano diverse rappresentazioni con link chiari, come linee grafiche o altri indicatori. Questo aiuta gli utenti a vedere come i punti dati si relazionano tra loro.

  3. Visualizzazioni Sovrapposte: In questo tipo di visualizzazione, una rappresentazione si sovrappone a un'altra. Questo può aiutare gli utenti a fare connessioni tra i dati in un modo più visivamente impattante.

  4. Visualizzazioni Sovraccariche: Questa categoria implica l'aggiunta di una nuova rappresentazione sopra a una esistente senza necessità di un collegamento diretto. La nuova visualizzazione arricchisce l'originale fornendo informazioni aggiuntive.

  5. Visualizzazioni Annidate: Nelle visualizzazioni annidate, una rappresentazione sostituisce completamente una parte di un'altra. Questo consente un'esplorazione più profonda dei dettagli specifici dei dati.

Comprendere questi tipi di visualizzazioni è cruciale per progettare interazioni utilizzabili. Ogni tipo richiede diverse interazioni e intenzioni dell'utente, quindi dobbiamo considerare come sostenere al meglio queste necessità in ambienti immersivi.

Relazioni tra i Dati

Quando si creano visualizzazioni composite, è essenziale considerare come i punti dati sottostanti si collegano. Ci sono quattro principali tipi di relazioni tra i dati:

  1. Nessuna: Non c'è sovrapposizione tra i due set di dati; non sono correlati.

  2. Elemento-Elemnto: Esiste una relazione uno a uno tra i punti dati nei due set.

  3. Elemento-Gruppo: Un punto dati corrisponde a più elementi nell'altro set, indicando una relazione uno a molti.

  4. Elemento-Dimensione: Simile a elemento-gruppo, ma un elemento in un set corrisponde a più punti dati sotto un singolo attributo nell'altro.

Riconoscere queste relazioni aiuta a comprendere come combinare efficacemente diverse visualizzazioni. Il design deve considerare quali combinazioni abbiano senso in base alle connessioni tra i dati.

Creazione di Visualizzazioni Composite

Definito il nostro spazio di design, esploriamo come gli utenti possono creare visualizzazioni composite attraverso interazioni semplici. Ecco i componenti chiave delle interazioni stabilite:

  1. Obiettivo di Interazione: Gli utenti possono scegliere di interagire con un'intera visualizzazione, un segmento specifico o elementi non dati come gli assi.

  2. Manipolazione dell'Obiettivo: Gli utenti possono eseguire manipolazioni 3D di base come cambiamento di posizione, rotazione, scala o movimento. Questo consente interazioni intuitive simili a quelle che usano nella vita quotidiana.

  3. Relazioni tra le Visualizzazioni: Lo spazio di design tiene conto di come le diverse visualizzazioni si relazionano tra loro e gli utenti possono manipolare queste relazioni mentre costruiscono le proprie visualizzazioni composite.

Concentrandoci su questi componenti, le interazioni diventano più naturali e user-friendly, rendendo più facile per gli utenti impegnarsi con le visualizzazioni.

Casi Studio

Per mostrare il potenziale di questo spazio di design, abbiamo condotto diversi casi studio. Ogni caso evidenzia come possono essere create diverse tipologie di visualizzazioni composite attraverso le interazioni degli utenti.

Caso 1: Visualizzazioni Giustapposte

In questo caso, gli utenti creano visualizzazioni giustapposte espandendo gli assi della visualizzazione originale. Ad esempio, un utente potrebbe afferrare gli assi x e y di un diagramma a dispersione e allungarli per creare più piccoli diagrammi a dispersione affiancati. Questo consente un facile confronto e esplorazione di specifici intervalli di dati.

Caso 2: Visualizzazioni Integrate

Gli utenti possono creare visualizzazioni integrate avvicinando le visualizzazioni. Quando due visualizzazioni diventano abbastanza vicine, compaiono collegamenti visivi come linee tra di esse per indicare le relazioni. Questo aiuta gli utenti a vedere come i diversi set di dati corrispondono l'uno all'altro, facilitando una comprensione più chiara delle informazioni.

Caso 3: Visualizzazioni Sovrapposte

In questo scenario, gli utenti sovrappongono un diagramma a dispersione su una mappa. Sollevando una visualizzazione sull'altra, possono creare una visualizzazione sovrapposta che integra visivamente entrambe le rappresentazioni. Questo può aiutare gli utenti ad analizzare i dati spaziali insieme ad altri metriche, rendendo i dati più comprensibili e impattanti.

Caso 4: Visualizzazioni Sovraccariche

Gli utenti creano visualizzazioni sovraccariche separando due assi in un grafico a coordinate parallele. Una volta separati, appare un diagramma a dispersione per fornire un contesto aggiuntivo ai dati. Questo consente un'analisi più approfondita delle relazioni tra le caratteristiche rappresentate nel grafico originale.

Caso 5: Visualizzazioni Annidate

In questo caso, gli utenti possono annidare un grafico a barre all'interno di un nodo del grafico. Regolando le dimensioni del grafico e posizionandolo strategicamente all'interno di un componente visivo del grafico, gli utenti creano visualizzazioni annidate. Questo formato consente un'esplorazione dettagliata di vari attributi all'interno del grafico senza perdere il contesto generale.

Studio sugli Utenti

Per valutare l'efficacia del nostro design interattivo, abbiamo condotto uno studio sugli utenti. L'obiettivo era quello di valutare quanto facilmente i partecipanti potessero creare visualizzazioni composite e quali esperienze avessero interagendo con il sistema.

Impostazione Sperimentale

Lo studio ha coinvolto 16 partecipanti, ognuno dei quali ha utilizzato un visore di realtà virtuale per interagire con le visualizzazioni. Sono stati guidati attraverso varie interazioni e hanno fornito feedback sull'usabilità e sull'esperienza generale.

Risultati di Usabilità

I partecipanti hanno generalmente trovato le interazioni facili da apprendere e ricordare. Molti hanno notato che il design sembrava intuitivo e allineato con i loro modelli mentali su come dovrebbero funzionare le visualizzazioni composite. Tuttavia, sono emerse alcune preoccupazioni riguardo al potenziale per fusioni involontarie delle visualizzazioni a causa di comandi di interazione sovrapposti.

Approfondimenti sull'Esperienza dell'Utente

I partecipanti hanno apprezzato la sensazione naturale delle interazioni, paragonandole ai movimenti della vita reale. Hanno notato che l'esperienza era coinvolgente e divertente. La possibilità di creare e decomporre le visualizzazioni liberamente ha arricchito il loro processo di analisi complessivo, consentendo loro di convalidare ipotesi ed esplorare i dati in profondità.

Conclusione

Questo lavoro presenta un approccio innovativo alla creazione di visualizzazioni composite in ambienti immersivi. Dando potere agli utenti di partecipare al processo di creazione attraverso interazioni naturali, puntiamo ad arricchire la loro comprensione delle relazioni complesse tra i dati.

I risultati del nostro studio evidenziano il potenziale per migliorare le esperienze degli utenti con la visualizzazione dei dati fornendo strumenti che si allineano a come le persone interagiscono con il mondo fisico. Man mano che gli ambienti immersivi continuano a evolversi, la possibilità di creare e manipolare facilmente le visualizzazioni giocherà un ruolo cruciale nel migliorare l'analisi e la comunicazione dei dati.

Il lavoro futuro dovrebbe esplorare ulteriori tipi di visualizzazioni composite e le relazioni tra le diverse caratteristiche dei dati. Sviluppando continuamente questo spazio di design, possiamo affinare ulteriormente i modi in cui gli utenti creano e interpretano i dati negli ambienti immersivi.

Fonte originale

Titolo: CompositingVis: Exploring Interactions for Creating Composite Visualizations in Immersive Environments

Estratto: Composite visualization represents a widely embraced design that combines multiple visual representations to create an integrated view. However, the traditional approach of creating composite visualizations in immersive environments typically occurs asynchronously outside of the immersive space and is carried out by experienced experts. In this work, we aim to empower users to participate in the creation of composite visualization within immersive environments through embodied interactions. This could provide a flexible and fluid experience with immersive visualization and has the potential to facilitate understanding of the relationship between visualization views. We begin with developing a design space of embodied interactions to create various types of composite visualizations with the consideration of data relationships. Drawing inspiration from people's natural experience of manipulating physical objects, we design interactions based on the combination of 3D manipulations in immersive environments. Building upon the design space, we present a series of case studies showcasing the interaction to create different kinds of composite visualizations in virtual reality. Subsequently, we conduct a user study to evaluate the usability of the derived interaction techniques and user experience of creating composite visualizations through embodied interactions. We find that empowering users to participate in composite visualizations through embodied interactions enables them to flexibly leverage different visualization views for understanding and communicating the relationships between different views, which underscores the potential of several future application scenarios.

Autori: Qian Zhu, Tao Lu, Shunan Guo, Xiaojuan Ma, Yalong Yang

Ultimo aggiornamento: 2024-08-07 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2408.02240

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.02240

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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