针对数据“智能表现”的需要,提出了具有普适意义的基于二叉树结构的二层柔性动态可视化技术,并对柔性动态可视化技术概念、内涵、关键技术、解决柔性动态可视化关键技术方案做了深入研究。本文
可视化是上世纪80年代由国外提出的一种用图形图像表现看不见、摸不着的大量数据中规律的一种方法,是继实验、理论推导后,又一重要科学规律发现的方法[1] [2]。
传统的可视化技术关注和解决的问题是将现有数据通过何种形式和何种方式表现出来,但在某些场合下,仅仅有这样的表现是不够的,我们可能需要同一份数据在不同条件下表现出不同的形态,也可能需要将数据和图形的变化都能够实时反映出来,或者我们不满足现有的数据,需要对它做一定的改造, 同时对于数据的改造过程也需要实时表现,我们称这一种表现方式为数据的“智能表现”。为此,我们提出了具有普适意义的基于二叉树结构的柔性动态可视化技术(Flexible dynamic visualization technology) [3]-[7], 该技术将柔性化、动态设计思想率先引入到可视化对象处理过程中,把传统的可视化技术与柔性化动态思想有机结合起来,并贯穿此新技术于可视化对象动态处理全过程,从而更灵活、更好地表现客观事务。
该技术填补了可视化技术领域的空白,丰富了可视化技术领域的理论与实践,其特色正如名称所示,有两个,一个是柔性数据的构造,另一个是用图形动态显示规律过程。柔性数据的构造是针对用户的不同数据的构造需要提出的,是前期用户的不同数据的需要产生的前端数据柔性构造技术,不是数据的后期柔性处理。第二个特色动态,指用图形动态展示数据中隐含规律的形象直观方法。
我们首先将该项技术成功应用于计算机科学教学过程中,取得了较好应用效果[8] [9] [10]。之后,我们成功将该项技术应用于医学领域,以扩大其应用范围。本文正是在这种医学应用需求下,取得的一项探索性阶段成果。
2. 柔性动态可视化技术简介 柔性动态可视化技术主要内容如下: 1) 柔性动态可视化技术模型 用计算机进行对象处理,大致要经过建模、处理、结果输出三个过程,而建模是首先必须要解决好的问题。要实现对象的柔性动态可视化处理,同样要选择、确定一个适合柔性动态可视化的模型。经过对大量计算机处理对象的分析、研究,我们发现,实际的对象常常可以抽象为数组、队列、树、森林、图及表格。图与森林相对应,森林可以转化为树,一般树可以转化为二叉树;数组与队列相对应,数组与二叉树又可以对应起来。由此看来,二叉树是整个数据结构中的核心。对于二叉树的柔性可视化处理就是整个对象柔性动态可视化处理的关键所在。为此,我们提出以二叉树结构为核心的二层次柔性动态可视化技术模型(见图1),从柔性可视化构造二叉树,完成模型间转换,最终完成柔性、动态显示处理对象过程。