数据可视化分析

●体视化技术
●通常把空间数据的可视化称为 体视化技术 （Volume Visualization） ●可视化软件 AVS/Express开发版 IDL（包括VIP、ION） PV-WAVE
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1.2 数据可视化特点
● 数据可视化的特点 怎样来分析大量、复杂和多维的数据呢？答案是要提供象人眼一样的直觉的、交 互的和反应灵敏的可视化环境。因此，数据可视化技术的主要特点是： （1）交互性。用户可以方便地以交互的方式管理和开发数据。 （2）多维性。可以看到表示对象或事件的数据的多个属性或变量，而数据可以按 其每一维的值，将其分类、排序、组合和显示。 （3）可视性。数据可以用图象、曲线、二维图形、三维体和动画来显示，并可对 其模式和相互关系进行可视化分析。
数据可视化分析
课程●概述
第 1 章 IDL环境与操作 第 2 章 数据表达 第 3 章 数据输入与输出 第 4 章 程序设计 第 5 章 图像系统 第 6 章 数据可视化分析 第 7 章 图形用户接口GUI 第 11 章 智能工具 iTools 第 16 章 项目管理器 第 17 章 系统发布
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应用举例
● 人体可视化
● 表数据可视化
VolumeAnalysis.PRO
X = DIST(40,40)
导入UsaMaleData.sav
SURFACE, X
X = SHIFT(DIST(40), 20, 20)
● Stock股票预测
SURFACE, X X = EXP(-(SHIFT(DIST(40), 20, 20) /10)^2) SURFACE, X X = BESELJ(SHIFT(DIST(40),20,20)/2, 0) SURFACE, X
可视化人体计划（VHP）：人类认识自身内部结构的愿望。 直到70年代计算机断层扫描（CT）和核磁共振图像（MRI）技术和可视化技术的出
现,才使获取人体内部数据的愿望成为现实。为了实现这一目的，美国国家医学图书 馆（NLM）于1989年开始实施可视化人体计划（VHP）。 委托科罗拉多大学医学院建立起一男一女的全部解剖结构数据库。他们将一具男性 和一具女性尸体从头到脚做 CT扫描和核磁共振扫描。男的间距1毫米，共1878 个断 面；女的间距0.33毫米，共5189个断面。然后将尸体填充蓝色乳胶并裹以明胶后冰冻 至摄氏零下80 度，再以同样的间距对尸体作组织切片的数码相机摄影。分辨率为 2048 ×1216。所得数据共56GB（男13GB，女43GB）。全球用户在与美国国家医学 图书馆签订使用协议并付少量费用后,即可获得这一庞大的数据,用于教学和科学研究。 VHP数据集的出现，标志计算机三维重构图像和虚拟现实技术进入了医学领域，从 而大大促进了医学的发展和普及。 中国：第三军医大学张绍祥教授，已经建立5具人体数据库。
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USA Man
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USA Man
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USA Women
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China VHP
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数据1可.3 视技术的应用
医学
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油气●勘探
医学 油气勘 探
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气象●预报
医学 油气勘 探
气象预 报
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动画●
医学 油气勘 探
气象预 报
动画
单画面矢量动画 多画面帧动画
FRAME 01 FRAME 02 FRAME 03 FRAME 04 FRAME 05 FRAME 06 FRAME 07
单画面矢量动画、多画面帧动画
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工程●
医学 油气勘 探 气象预 报
动画
工程
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控制●
医学 油气勘 探 气象预 报
动画 工程 控制
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1. 概述 2. 课程演示 3. 课间音乐 4. 课堂作业
采用按钮、菜单实现媒体间的控制功能
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信息可视化技术的发展
● 数据库中的知识发现（KDD：Knowledge Discovery in Databases） KDD是一门交叉性学科，涉及到机器学习、模式识别、统计学、智能数据库、知识获 取、数据可视化、高性能计算、专家系统等多个领域。KDD可以用在信息管理、过程 控制、查询优化、科学研究和决策支持. ● KDD的核心技术是数据挖掘（Data Mining） 它是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中,提取隐含在其中的、人 们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。 人们把原始数据看作是形成知识的源泉,就像从矿石中采矿一样。 ● 可视化挖掘：为了使发现知识的过程和结果易于理解和在发现知识过程中进行人机 交互，要使用发现知识的可视化方法。为了了解数据之间的相互关系及发展趋势，人 们可以求助于可视化技术。 ● 信息可视化：信息可视化不仅用图形来显示多维的空间数据，使用户加深对数据含 义的理解，而且用形象直观的图形来指引检索过程，加快检索速度。在科学计算可视 化中，研究重点：如何真实、快速地显示三维数据场。 ● 显示多维数据：研究重点：设计和选择什么样的显示方式才能便于用户了解庞大的 多维数据及它们相互之间的关系、人机交互技术等问题。 ●我国可视化技术的发展：硬件 + 软件 + 工程
历史证明，人类的视觉在人类的科学发现中发挥过杰出的作用。通常在可视化 方面，关键技术的出现，就是重大科学发现的前奏。望远镜和显微镜在天文学和 生物发展中的作用，就是明证。 ● 数据库、数据仓库、数据挖掘 数据缺乏 → 找不到有用信息 数据太多 → 找不到有用信息 → 数据可视化技术挖掘信息
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1.2 数据可视技术的意义
1 第 章 数据可视化分析技术
1.1 数据可视化技术 ■数据可视化 ■数据可视化分析
1.2 数据可视化特点 1.3 数据可视化应用 1.4 数据可视化软件 IDL 6.4
■ 软件特点、启动与状态设置 ■ 输入数据、数据可视化处理与分析、
保存分析结果
1.1 数据可视化技术
●数据可视化技术
●数据可视化技术 （Data Visualization） 运用计算机图形学和图像处理技术, 将数据换为图形或图像在屏幕上显示 出来,并进行交互处理的理论、方法 和技术。 ●涉及内容：到计算机图形学、图像 处理、计算机辅助设计、计算机视觉 及人机交互技术等多个领域 。 ●发展：科学计算可视化 → 工程数据可视化 → 测量数据可视化 →信息可视化