CN101063972B - 用于增强映像树的可视性的方法和装置 - Google Patents

用于增强映像树的可视性的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于增强映像树的可视性的方法。该用于增强映像树的可视性的方法包括：在构造映像树时，对于父节点区域，将其与包含其所有子节点区域的包围盒相对偏移，以使该包围盒一部分移到该父节点区域之外，并且该包围盒中的每一个子节点区域全部或部分处于该父节点区域内。本发明利用层叠效果突出映像树中的父子关系，使得其中的结构信息更加明显并且容易识别，从而进一步增强其可视性。根据本发明的其他方面，还提供了用于增强映像树的可视性的装置以及用于构造可视性增强的映像树的方法和系统。

Description

用于增强映像树的可视性的方法和装置
技术领域
本发明涉及数据处理领域，具体地，涉及用于增强映像树(treemap)的可视性的方法和使用该方法构造可视性得到增强的映像树的方法和系统。
背景技术
随着信息技术的发展，在不断涌现出的包括论坛、邮件列表、商务组织图表、内容管理分类及产品分类等各种与数据库相关的应用中，都会出现各种具有层次结构的数据。层次结构，也称作树结构，是多个数据节点的集合，其中每一个节点都具有单个父节点、零到多个子节点(根节点除外，其没有父节点)。层次结构数据包含着两种信息：与层次结构相关的结构信息以及与每一个节点相关的内容信息。
传统上，对层次结构数据进行可视化的方法大致分为三类：列表、略图(outline)和树形图。
列表在呈现层次结构数据的内容方面具有优势，但是却不能有效地反映结构信息。虽然可以通过紧邻列表中的各项显示其在层次结构中的位置来弥补列表的这一缺陷，但是由于需要用户自己分析列表中各项的路径信息，所以这不是一种理想的解决方案。
略图是列表与树形图之间的一种折衷方案，其对列表中各项的内容进行概括，利用缩进来表示各项的结构位置。图1示出了一个文件夹层次结构的略图。
最后，树形图是用于显示包含多个节点的层次结构数据集的最通用方法。在树形图中，以图标来表示层次结构数据集中的各节点。并且，每一个节点都可以展开或折叠，以显示或隐藏其子节点。典型的树形图是文件管理器中的目录树。树形图在呈现内容方面逊色于其他两种方法，但在呈现结构信息方面更加有效。图2示出了与图1中的略图对应的树形图。
如上所述，以上三种传统方法具有其各自的优点和缺点。但是，对于大型层次结构数据集来说，这些方法具有不能同时呈现其完整结构布局的共性。这是因为，利用这几种方法呈现层次结构数据所需的显示行数将会与层次结构中的节点数成正比，层次结构数据集越大，其整体结构布局所需的显示空间将越大，从而较小的屏幕不能满足庞大结构布局的整体显示空间的需求。除此以外，对于树形图来说，所存在的另一个问题是水平滚动的问题。尤其在屏幕较小的情况下，在展开层次结构中的所有节点时，结构树将会变得很宽而不适合于屏幕大小，因而当用户进行屏幕的水平滚动时，很可能会出现在层次结构中导航错误的问题。
为了克服上述传统可视化技术的缺陷，已提出有多种对层次结构数据进行可视化的方法。在这些方法当中，映像树得到了越来越多的关注。
映像树是一种用于在有限的空间内可视化层次结构数据集的方法，其将显示空间划分为代表树结构的矩形包围盒(bounding box)的集合，并使用大小和颜色信息来表现叶子节点的属性。映像树使用户能够对比出树结构中不同深度的节点和子树，从而帮助他们识别出该树结构的整体结构信息。映像树由Ben Shneiderman首先在20世纪90年代期间提出，且其最初被设计为对硬盘驱动器上的文件进行可视化.在Brian Johnson和BenShneiderman的文章“Tree-map：A Space-Filling Approach to theVisualization of Hierarchical Information Structures”(Proc.IEEEVisualization’91，IEEE，Piscataway，NJ(1991)，284-291)中对映像树的概念进行了详细介绍。
映像树具有良好的扩展性，其甚至可用于在单个屏幕上呈现具有上百万项的大型层次结构，所以目前映像树被广泛应用于从金融分析到体育报道的各种领域。但是，在传统的映像树中识别出层次结构数据的整体结构并不轻松，尤其是在层次结构具有相当大深度的情况下，因为映像树对于父子关系的呈现并不明显，甚至是很难识别。由于整体结构对于获得层次结构数据的概观来说是相当重要的，所以目前存在着针对此问题的多种解决方案，例如映像树的3D效果呈现方案等。但是，这些方案或者所需的计算资源太多或者所达到的效果并不理想。
因此，需要提供一种用于增强映像树的可视性的方法和装置，来推动映像树的进一步应用。
发明内容
本发明正是鉴于上述现有技术中的问题提出的，其目的在于提供一种用于增强映像树的可视性的方法和装置以及用于构造可视性得到增强的映像树的方法和系统，以在有限空间内可视化大型层次结构数据，同时突出层次结构中的父子关系，进而使得其整体结构更加容易识别。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于增强映像树的可视性的方法，包括：在构造映像树时，对于父节点区域，将其与包含其所有子节点区域的包围盒相对偏移，以使该包围盒一部分移到该父节点区域之外，并且该包围盒中的每一个子节点区域全部或部分处于该父节点区域内。
优选地，上述将父节点区域与包围盒相对偏移的步骤进一步包括：将上述父节点区域相对于上述包围盒偏移。
优选地，上述将父节点区域与包围盒相对偏移的步骤进一步包括：将上述包围盒相对于上述父节点区域偏移。
优选地，上述父节点区域或上述包围盒的偏移方向包括水平偏移方向分量和垂直偏移方向分量。
优选地，上述将父节点区域与包围盒相对偏移的步骤进一步包括：
确定该父节点区域与该包围盒的相对偏移距离，其中该相对偏移距离包括在上述水平偏移方向上的相对偏移距离分量和在上述垂直偏移方向上的相对偏移距离分量；以及
根据所确定的相对偏移距离，将该父节点区域与该包围盒相对偏移。
优选地，上述水平偏移方向上的偏移距离和上述垂直偏移方向上的偏移距离是常量。
优选地，上述水平偏移方向上的偏移距离和上述垂直偏移方向上的偏移距离是依上述父节点区域的深度而不同的值。
优选地，所述的增强映像树的可视性的方法，进一步包括：
在上述父节点区域与上述包围盒相对偏移之后，对该父节点区域的大小进行调整，以包含其上述每一个子节点区域的全部或部分.
优选地，所述的增强映像树的可视性的方法，进一步包括：
在上述父节点区域与上述包围盒相对偏移之后，对该父节点区域连同其子节点区域的位置一起进行调整，以不与上述映像树中的其他兄弟节点区域相互重叠。
优选地，上述父节点区域是对应于上述层次结构中的根节点的区域。
优选地，上述父节点区域是对应于上述层次结构中带有至少一个子节点的非根节点的区域。
优选地，上述子节点区域中的至少一个是对应于上述层次结构中的叶子节点的区域。
优选地，上述子节点区域中的至少一个是对应于上述层次结构中带有至少一个子节点的非叶子节点的区域。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于构造可视性增强的映像树的方法，包括：对于指定层次结构中的从根节点到叶子节点的每一个节点：计算该节点在映像树中的相应区域；根据上述计算步骤的结果，将该节点所对应的区域布置在指定映像树区域内；以及若当前节点为父节点，则对于该父节点的相应区域执行上述增强映像树的可视性的方法；以及将上述可视性增强了的映像树呈现在指定屏幕区域上。
优选地，在上述计算步骤中，使上述层次结构中每一个父节点在映像树中的相应区域包含所有其子节点的相应区域，并且使每一个节点的相应区域不与其兄弟节点的相应区域重叠。
优选地，上述计算步骤是利用分割算法实现的。
优选地，上述呈现步骤进一步包括：对上述可视性增强了的映像树的整体区域大小进行调整，以适合于指定屏幕区域的尺寸。
优选地，上述呈现步骤进一步包括：根据上述布置步骤的结果，以指定形状描绘出上述节点的相应区域的边框。
优选地，上述指定形状为矩形、多边形、椭圆形和圆角矩形中的任意一种。
优选地，上述呈现步骤进一步包括：以不同的颜色填充上述层次结构中不同深度的节点的相应区域。
优选地，上述布置步骤进一步包括：以不同的灰度等级填充上述层次结构中不同深度的节点的相应区域。
根据本发明的再另一个方面，提供了一种用于增强映像树的可视性的装置，包括：偏移方向/距离确定模块，其在构造映像树时确定父节点区域与包含其所有子节点的相应区域的包围盒的相对偏移方向和距离；以及偏移模块，其根据上述偏移方向/距离确定模块所确定的相对偏移方向和距离，将上述父节点的相应区域与上述包围盒相对偏移，以使该包围盒一部分移到该父节点区域之外，并且该包围盒中的每一个子节点区域全部或部分处于该父节点区域内。
优选地，上述用于增强映像树的可视性的装置进一步包括：区域调整模块，其在上述父节点区域与上述包围盒相对偏移之后，调整该父节点区域的大小，以包含其每一个子节点区域的全部或部分。
优选地，上述用于增强映像树的可视性的装置进一步包括：位置调整模块，其在上述父节点区域与上述包围盒相对偏移之后，对该父节点区域连同其子节点区域的位置一起进行调整，以不与其他兄弟节点区域相互重叠.
根据本发明的再另一个方面，提供了一种用于构造可视性增强的映像树的系统，包括：区域计算模块，其为指定层次结构中的每一个节点计算其在映像树中的相应区域；区域布置模块，其根据上述区域计算模块的计算结果，将上述层次结构中的每一个节点所对应的区域布置在指定映像树区域内；上述用于增强映像树的可视性的装置；以及呈现模块，其将经过上述用于增强映像树的可视性的装置处理后可视性增强了的映像树呈现在指定屏幕区域上。
本发明将其中“高度”坐标(由偏移因子代表)应用于映像树，以实现映像树的2.5D表示。具体地，本发明通过使映像树中父节点所对应的区域与子节点所对应的区域相对偏移，形成层叠(cascading)效果，来突出层次结构中的父子关系。尤其是在可视化大型层次结构的情况下，本发明将使得映像树中的结构信息更加明显并且容易识别，使其可视性进一步增强，从而有助于映像树的进一步广泛应用。
附图说明
相信通过以下结合附图对本发明具体实施方式的说明，能够使人们更好地了解本发明上述的特点、优点和目的。
图1示出了一个文件夹层次结构的略图；
图2示出了与图1中的略图对应的树形图；
图3示出了映像树的一个例子；
图4是示出根据本发明实施例的用于构造可视性增强的映像树的方法的流程图；
图5是示出根据本发明一个实施例的用于增强映像树的可视性的方法的流程图；
图6示意性地说明图5的方法中的偏移操作；
图7示意性地说明图5的方法中的区域调整操作；
图8是示出根据本发明另一实施例的用于增强映像树的可视性的方法的流程图；
图9示出了根据本发明一个实施例的用于构造可视性增强的映像树的方法生成的映像树的一个例子；
图10示出了根据本发明另一实施例的用于构造可视性增强的映像树的方法生成的映像树的一个例子；
图11示出了根据本发明的再另一实施例的用于构造可视性增强的映像树的方法生成的映像树的一个例子；以及
图12是示出根据本发明实施例的用于构造可视性增强的映像树的系统的框图。
具体实施方式
为了有助于对本发明的完全理解，在对本发明的各个优选实施例进行描述之前，首先对映像树的概念进行简要介绍。
映像树以填空的方式将层次结构信息映射为矩形的2D表示，并将显示空间划分为代表树结构的矩形包围盒的集合.映像树隐式地提供结构信息，消除了显式地描绘内部节点的需要.具体地，映像树将指定区域划分为代表层次结构中的顶层节点的区域，然后对每一个所划分的区域递归进行划分，并在每一次进行递归划分时将划分方向旋转90度.此外，在进行划分时，映像树依据各节点的权值来决定划分给其的区域大小.也就是说，层次结构中包含更多重要信息的部分可以被分配更多的显示空间，而相对不重要的部分可以被分配较少的显示空间.
图3示出了映像树的一个例子。如图3所示，该映像树中的树结构的根节点名为“Tree”，其具有四个子节点，分别名为“1”、“2”、“3”和“4”，并且这些子节点的每一个还具有其自身的子节点。其中，这些子节点的命名遵循着书籍各章节的编号习惯。此外，在图3中还省略了叶子节点的名称。可以看出，在图3中，例如<4.5.5，4.5，4，Tree>的路径很难被辨识出来，并且原始树结构的概观也是很难被清晰得到的。尤其在节点数量达到上千个或层次结构具有相当大的深度(通常在层次结构的最大深度大于3)时，映像树的这一缺点更加明显，它只能帮助用户查看叶子节点的分布，而无法清晰提供层次结构的整体概观。
为此，本发明提出一种利用2.5D概念来构造可视性增强的映像树的方法。下面就结合附图对本发明的构造可视性增强的映像树的方法进行详细的说明。
图4是示出根据本发明一个实施例的用于构造可视性增强的映像树的方法的流程图。
如图4所示，首先在步骤405，对于指定的层次结构，从根节点开始，获得需要在指定区域上进行描绘的各节点的信息。其中节点的信息可包括节点的权值、名称、内容等。
在步骤410中，计算各节点的相应区域。在该步骤中，根据在步骤405中获得的各节点的权值来计算各节点的相应区域，也就是说，节点的权值越大，则分配给其的空间也将越大。该计算步骤的准则是：若节点为父节点，则其相应的区域应该能够包含所有其子节点的相应区域；以及不论节点是父节点还是子节点，其相应的区域都不应与其兄弟节点的相应区域重叠。
此外，需要说明的是，该计算步骤可以利用现有的映像树布局算法来实现。存在多种可用的现有映像树布局算法，诸如分割算法(splitalgorithm)等。
在步骤415，在指定区域内布置各节点的相应区域。也就是说，在该步骤中，计算出各节点的相应区域的确切位置和大小。该步骤也可利用上述现有的映像树布局算法来实现。
下面，给出在Brian Johnson和Ben Shneiderman的文章“Tree-map：A Space-Filling Approach to the Visualization of Hierarchical InformationStructures”中描述的映像树布局算法，作为参考：
DrawTree()
{  doneSize＝0；
   PaintDisplayRectangle()；
   switch(myOrientation){
      case HORIZONTAL:
           startSide＝myBounds.left；
      case VERTICAL:
           startSide＝myBounds.top；
      }
      if(myNodeType＝＝Internal){
           ForEach(childNode)Do {
        childNode＝SetBounds(startSide，doneSize，myOrientation)；
        childNode-＞SetVisual()；
        childNode-＞DrawTree()；
}}}
SetBounds(startSide，doneSize，parentOrientation)；
  {doneSize＝doneSize+mySize；
    switch(parentOrientation){
       case HORIZONTAL:
         myOrientation＝VERTICAL；
         endSide＝parentWidth+doneSize/parentSize；
         SetMyRect(startSide+offSet，ParentBounds.top+offset，
            ParentBounds.left+endSide-offSet，ParentBounds.bottom-offSet)；
         StartSide＝parentBounds.left+endSide；
        case VERTICAL:
          myOrientation＝HORIZONTAL；
          endSide＝parentHeight+doneSize/parentSize；
          SetThisRect(parentBounds.left+offSet，startSide+offSet，
             parentBounds.right-offSet，parentBounds.top+endSide-offSet)；
          startSide＝parentBounds.top+endSide；
}}
从上述算法中可以看出，对各节点的相应区域的计算、布置以及呈现是结合在一起进行的，而对于整个层次结构的布局来说则是利用该算法的递归调用来实现的。在本实施例中也是如此，上述计算步骤和布置步骤是结合在一起实现的。
本实施例的构造可视性增强的映像树的方法与上述现有算法的不同之处在于下面的步骤。
在步骤420，对于在步骤415形成的映像树布局中父节点(非叶子节点)的相应区域执行增强映像树的可视性的方法。该步骤的目的是使所生成的映像树中所有父节点的相应区域与其子节点的相应区域形成层叠效果，来突出父子关系，从而增强映像树的可视性。
具体地，在该步骤中，从上述层次结构的根节点开始依次确定当前节点是否为父节点，即非叶子节点。在当前节点是父节点时，对于其在上述所形成的映像树布局中的相应区域执行增强映像树的可视性的方法。该过程持续到对上述布局中的所有非叶子节点的相应区域均完成增强映像树的可视性的方法为止。
下面，结合附图对本发明的增强映像树的可视性的方法进行详细说明。
图5是示出根据本发明一个实施例的用于增强映像树的可视性的方法的流程图。
如图5所示，在步骤505，确定偏移方向.一般来说，该偏移方向是预先确定的，并且其可以是任意的方向，但为了达到本发明所预期的最佳效果，在本实施例中，将该偏移方向设定为朝向左上方的方向.也就是说，该偏移方向包括水平偏移方向分量和垂直偏移方向分量.
接着，在步骤510，确定偏移距离。在该步骤中，需要确定在水平偏移方向上的偏移距离和在垂直偏移方向上的偏移距离。在一个实施例中，该水平偏移方向上的偏移距离和垂直偏移方向上的偏移距离是预定的常量。在另一实施例中，该水平偏移方向上的偏移距离和垂直偏移方向上的偏移距离是预定的依节点的深度增加而线性减小的值。在又一实施例中，该水平偏移方向上的偏移距离和垂直偏移方向上的偏移距离是依节点的深度而非线性变化的值。在后面两种情况下，需要根据当前父节点在层次结构中的深度来确定相应的偏移距离。偏移距离依节点深度而变化对于获得各种有用的映像树的2.5D效果以及映像树的增强可视性是相当有用的。
在步骤515，使当前父节点的相应区域偏移。图6对该偏移操作进行了示意性地说明。具体地，在该步骤中，如图6所示，根据在步骤510中确定的偏移距离，使该当前父节点的相应区域相对于包含其所有子节点区域的包围盒在偏移方向，即左上方方向上，进行偏移，直到该当前父节点的区域与该包围盒的相对距离达到偏移距离为止。也就是说，该当前父节点区域在水平偏移方向上与该包围盒的距离达到所确定的水平偏移距离，在垂直偏移方向上与该包围盒的距离达到所确定的垂直偏移距离，从而使该当前父节点区域与其子节点区域形成层叠效果。
其中，包围盒是本领域中广泛采用的一个概念。具体地，在进行图形求交等计算时，为了减小计算量，经常利用图形的凸包来代替图形进行计算。一个图形的凸包，是包含这个图形的一个凸的区域。平面图形的凸包可以是一个凸多边形，矩形、圆形等任何形状的能够包含该平面图形的区域。在映像树领域中所采用的包围盒正是这样一种特殊的凸包，其是二维平面上的一个包含相应节点区域的矩形，它的两条边分别与两条坐标轴平行，可以表示为两个不等式：xmin≤x≤xmax，ymin≤y≤ymax。其中x和y是相应节点区域的坐标，而包围盒则是由xmin、xmax、ymin、ymax限定的一个矩形。两个包围盒相交的充要条件是它们在每一个坐标轴方向上都相交。由于判定两个包围盒的相交情况比较容易，所以包围盒成为最常用的一种凸包。
求多边形或多面体的包围盒是相当简便的。只要遍历其所有顶点，就可以找出多边形或多面体在各个坐标轴方向上的最大、最小坐标值，从而确定包围盒。对于已近似化为多边形或多面体的含有曲线曲面的几何体，也可以用同样的方法求出包围盒。对于一般的几何形体，则要根据其具体性质来求取其包围盒。
然后，在步骤520，对当前父节点区域的大小进行调整。在该步骤中，在该当前父节点区域的左上角位置不变的情况下，调整该区域大小，以使其每一个子节点区域全部或部分处于该当前父节点区域内，并且使最下排的子节点区域跨该当前父节点区域的下边界，而最右排的子节点区域跨该当前父节点区域的右边界。在本实施例中，如图7所示，该调整步骤的依据是使该当前父节点区域含盖其子节点区域的最右中心点和其子节点区域的最下中心点。
接着，在步骤525，进行位置调整.由于在步骤515和步骤520中对当前父节点区域进行了偏移和大小调整，所以可能会存在与其他兄弟节点区域的重叠.因此，在该步骤中，对当前父节点区域连同其子节点区域的位置一起进行调整，以消除与其他区域的重叠，从而使每一个非根节点区域之下只存在一个节点区域，以确保所生成的映像树的正确性.
以上是对本实施例的用于增强映像树的可视性的方法的详细描述。下面给出该方法的具体代码描述。
public void tune(TreeRect cell){
//1.叶子节点保留不动
if(cell.childs＝＝null){//叶子节点，其中cell.x1，cell.y1，cell.x2，cell.y2存储了前面布局的结果，
                        分别为矩形的左上角和右下角位置
cell.setContent(cell.x1，cell.y1，cell.x2，cell.y2)；
return；
}
int i；
//2.调整每个子节点
for(i＝0；i＜cell.childs.length；++i)
tune(cell.childs[i])；
//3.在子节点调整完毕后，调整当前节点，具体是重新设置当前节点右下角位置，左上角不动
double xx＝cell.x1，yy＝cell.y1；
double xc，yc；
for(i＝0；i＜cell.childs.length；++i){
xc＝cell.childs[i].cx1/4+cell.childs[i].cx2＊3/4；
yc＝cell.childs[i].cy1/4+cell.childs[i].cy2＊3/4；
if(xc＞xx)
xx＝xc；
if(yc＞yy)
yy＝yc；
}
cell.setContent(cell.x1，cell.y1，xx，yy)；
}
需要说明的是，在本实施例中，是使当前父节点区域相对于其子节点区域进行偏移，但在其他实施例中，如图8的步骤815所示，也可以使子节点区域相对于父节点区域进行偏移，在此情况下，优选地使子节点区域相对于父节点区域向右下方进行偏移。当然，只要能够达到本发明的目的，任何其他的偏移方式都是允许的，都处于本发明的保护范围之内。
接着，返回到图4，在步骤425，对所形成的可视化得到增强的映像树的整体区域大小进行调整，以适合于将显示其的指定屏幕区域的尺寸。
在步骤430，描绘、填充节点区域.在该步骤中，从根节点开始直到叶子节点为止，对于每一个节点的相应区域，描绘其边框，并根据该节点的深度，对其相应区域进行填充.在本实施例中，采用矩形边框来描绘层次结构中每一个节点的相应区域.此外，在本实施例中，以不同的灰度等级填充该层次结构中不同深度的节点的相应区域，来强调深度信息，这对于实际增强层叠的效果是很有用的.图9示出了本实施例的方法生成的映像树的一个例子.
在其他实施例中，可以采用其他形状的边框来描绘各个节点区域。图10示出了根据本发明另一实施例的构造可视性增强的映像树的方法生成的映像树的一个例子，在该映像树中，采用椭圆形状的边框来描绘各节点区域。图11示出了根据本发明的再另一实施例的构造可视性增强的映像树的方法生成的映像树的一个例子，在该映像树中，采用圆角矩形形状的边框来描绘各节点区域。此外，还可以采用多边形形状的边框来描绘各节点区域。此外，在其他实施例中，可以利用不同的颜色来填充层次结构中不同深度的节点的相应区域。
以上是对本实施例的构造可视性增强的映像树的方法的详细描述。需要说明的是，图4的流程图仅是示例性的，其中的循环过程在实际实现中是由对本实施例的方法的递归调用来实现的。
此外，在本实施例中，将计算、布置、可视性增强以及呈现步骤分别作为单独的步骤来分别进行描述，但这只是为了便于对本实施例的说明，在实际实现中，可以将这些步骤结合在一起实现。
此外，在其他实施例中，在布置步骤中，可以在利用现有映像树布局算法布置映像树时将子节点区域与父节点区域之间的间隔设置为本发明中的偏移距离，即将子节点区域与父节点区域之间的顶部填充距离设置为本发明的垂直偏移距离，将它们之间的左侧填充距离设置为本发明的水平偏移距离。
此外，需要说明的是，图9-11中的映像树所呈现的层次结构与图3中的传统形式的映像树所呈现的层次结构是相同的。但是，通过对比可以看出，利用本发明所生成的映像树具有很强的3D效果。本发明通过使映像树中的父节点区域和子节点区域层叠，产生类似于3D的效果，而使人能够强烈感觉到子节点在父节点的前面，这种感觉将极大地帮助观看者掌握该映像树所呈递的层次结构关系。从而，本发明在可视化层次结构的同时，使得层次结构的信息更加明显和容易识别。例如，在图9中，由于层叠效果而使得父子关系更加明显且容易识别，从而相对于图3中的传统映像树来说，路径<4.5.5，4.5，4，Tree>变得很容易识别，从而使得整个原始结构也变得清晰起来。
在同一发明构思下，本发明提出一种用于构造可视性增强的映像树的系统。下面结合附图对该构造可视性增强的映像树的系统进行详细说明。
图12是示出根据本发明实施例的用于构造可视性增强的映像树的系统的框图。如图12所示，构造可视性增强的映像树的系统120包括接口模块121、区域计算模块122、区域布置模块123、可视性增强模块124和呈现模块125。
接口模块121从外部获得指定层次结构从根节点开始的每一个节点的信息，包括节点的权值、名称、内容等。
区域计算模块122根据接口模块121所获得的每一个节点的信息，为该节点计算其在映像树中的相应区域.节点的权值越大，分配给其的空间也将越大.在该区域计算模块122中，为父节点所计算的相应区域包含所有其子节点的相应区域，并且为每一个节点所计算出的相应区域都不与其兄弟节点的相应区域重叠.
区域布置模块123将区域计算模块122所计算出的每一个节点的相应区域布置在指定的映像树区域内。也就是说，确定每一个节点的相应区域在映像树中的确切位置和大小。并且，区域布置模块123在对每一个节点的相应区域进行布置时，都要判断当前节点是否为父节点，即非叶子节点，若是，则对于当前节点启用可视性增强模块124。
需要说明的是，区域计算模块122和区域布置模块123可利用现有的映像树布局算法，例如分割算法，来实现。
可视性增强模块124使映像树中的所有父节点所对应的区域与包含其所有子节点所对应的区域的包围盒形成层叠，以突出父子关系。
如图12所示，可视性增强模块124包括偏移方向/距离确定模块1241、偏移模块1242、区域调整模块1243和位置调整模块1244。
偏移方向/距离确定模块1241确定当前父节点区域与包含其所有子节点区域的包围盒的相对偏移方向和距离。在本实施例中，偏移方向为左上方，也就是说，偏移方向包括水平偏移方向分量和垂直偏移方向分量。相应地，偏移距离也包括在水平偏移方向上的偏移距离和在垂直偏移方向上的偏移距离，并且是预定的常量。在另一实施例中，该水平偏移方向上的偏移距离和垂直偏移方向上的偏移距离是预定的依节点的深度增加而线性减小的值。在又一实施例中，该水平偏移方向上的偏移距离和垂直偏移方向上的偏移距离是依节点的深度而非线性变化的值。
偏移模块1242根据偏移方向/距离确定模块1241所确定的相对偏移方向和距离，将当前节点的相应区域与包含其所有子节点区域的包围盒相对偏移，以使该当前节点区域在水平偏移方向上与该包围盒的距离达到所确定的水平偏移距离，在垂直偏移方向上与该包围盒的距离达到所确定的垂直偏移距离，从而使该当前节点区域与其子节点区域形成层叠效果。
区域调整模块1243，在当前节点区域的左上角位置不变的情况下，调整该区域大小，以使其每一个子节点区域全部或部分处于该当前节点区域内，并且使其最下排的子节点区域跨该当前节点区域的下边界，而最右排的子节点区域跨该当前节点区域的右边界。具体地，在本实施例中，区域调整模块1243寻找当前节点的子节点区域的最右中心点和子节点区域的最下中心点，并调整当前节点区域以含盖这些中心点。
位置调整模块1244对偏移之后的当前节点区域连同其子节点区域的位置一起进行调整，以消除与其他兄弟节点区域的重叠，从而保证所生成的映像树的正确性。
接着，呈现模块125将所构造的映像树呈现在指定屏幕区域上。如图12所示，呈现模块125进一步包括区域调整模块1251和区域描绘/填充模块1252。
区域调整模块1251对指定的映像树整体区域大小进行调整，以适合于指定屏幕区域的尺寸。
区域描绘/填充模块1252根据可视性增强模块124对于各节点的相应区域的布置结果，以指定形状的边框描绘出这些区域，并对其进行填充.在本实施例中，利用矩形形状的边框来描绘这些区域.但在其他实施例中，也可以使用多边形、椭圆形、圆角矩形等各种形状的边框来进行描绘.此外，在本实施例中，根据当前节点的深度不同，以不同的灰度等级来填充该节点的相应区域.但在其他实施例中，也可以根据当前节点的深度不同，以不同的颜色来填充该节点的相应区域.
以上是对本发明的构造可视性增强的映像树的系统的详细描述。如熟悉该技术领域的人员可以看到的那样，本发明可以体现为方法、系统和/或计算机程序产品。因此，本发明可以呈现为完全硬件实施形式、完全软件实施形式或者软件和硬件组合实施形式。此外，本发明可以呈现为在计算机可用存储媒体上的计算机程序产品，该存储媒体具有体现在媒体上的计算机可用程序代码。任何适当的计算机可读媒体都可以使用，包括硬盘、CD-ROM、光存储设备或磁存储设备。此外，可以理解，方框图和/或流程图中的每个方框以及方框图和流程图中的一些方框的组合可以用一些计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给一通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一机器，使得这些指令通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器的执行创建用于实现在方框图和/或流程图内或者方框内所指定的功能的装置。
以上虽然通过一些示例性的实施例对本发明的增强映像树的可视性的方法，以及使用该方法构造可视性增强的映像树的方法和系统进行了详细的描述，但是以上这些实施例并不是穷举的，本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内实现各种变化和修改。

Claims (26)

1.一种用于增强映像树的可视性的方法，包括：
在构造映像树时，对于父节点区域，将其与包含其所有子节点区域的包围盒相对偏移，以使该包围盒一部分移到该父节点区域之外；
在上述父节点区域与上述包围盒相对偏移之后，对该父节点区域的大小进行调整，以使该包围盒中的每一个子节点区域全部或部分处于该父节点区域内；以及
在上述父节点区域与上述包围盒相对偏移之后，对该父节点区域连同其子节点区域的位置一起进行调整，以不与上述映像树中的其他兄弟节点区域相互重叠。
2.根据权利要求1所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中上述将父节点区域与包围盒相对偏移的步骤进一步包括：
将上述父节点区域相对于上述包围盒偏移。
3.根据权利要求1所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中上述将父节点区域与包围盒相对偏移的步骤进一步包括：
将上述包围盒相对于上述父节点区域偏移。
4.根据权利要求2或3所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中：
上述父节点区域或上述包围盒的偏移方向包括水平偏移方向分量和垂直偏移方向分量。
5.根据权利要求4所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中上述将父节点区域与包围盒相对偏移的步骤进一步包括：
确定该父节点区域与该包围盒的相对偏移距离，其中该相对偏移距离包括在水平偏移方向上的相对偏移距离分量和在垂直偏移方向上的相对偏移距离分量；以及
根据所确定的相对偏移距离，将该父节点区域与该包围盒相对偏移。
6.根据权利要求4所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中水平偏移方向上的偏移距离和垂直偏移方向上的偏移距离是常量。
7.根据权利要求4所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中水平偏移方向上的偏移距离和垂直偏移方向上的偏移距离是依上述父节点区域的深度而不同的值。
8.根据权利要求1所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中上述父节点区域是对应于层次结构中的根节点的区域。
9.根据权利要求1所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中上述父节点区域是对应于层次结构中带有至少一个子节点的非根节点的区域。
10.根据权利要求1所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中上述子节点区域中的至少一个是对应于层次结构中的叶子节点的区域。
11.根据权利要求1所述的用于增强映像树的可视性的方法，其中上述子节点区域中的至少一个是对应于层次结构中带有至少一个子节点的非叶子节点的区域。
12.一种用于构造可视性增强的映像树的方法，包括：
对于指定层次结构中的从根节点到叶子节点的每一个节点：
计算该节点在映像树中的相应区域；
根据上述计算步骤的结果，将该节点所对应的区域布置在指定映像树区域内；以及
若当前节点为父节点，则对于该父节点的相应区域执行权利要求1-11中任意一项所述的用于增强映像树的可视性的方法；以及将上述可视性增强了的映像树呈现在指定屏幕区域上.
13.根据权利要求12所述的用于构造可视性增强的映像树的方法，其中在上述计算步骤中，使上述层次结构中每一个父节点在映像树中的相应区域包含所有其子节点的相应区域，并且使每一个节点的相应区域不与其兄弟节点的相应区域重叠。
14.根据权利要求12或13所述的用于构造可视性增强的映像树的方法，其中上述计算步骤是利用分割算法实现的。
15.根据权利要求12所述的用于构造可视性增强的映像树的方法，其中上述呈现步骤进一步包括：
对上述可视性增强了的映像树的整体区域大小进行调整，以适合于指定屏幕区域的尺寸。
16.根据权利要求12所述的用于构造可视性增强的映像树的方法，其中上述呈现步骤进一步包括：
根据上述布置步骤的结果，以指定形状描绘出上述节点的相应区域的边框。
17.根据权利要求16所述的用于构造可视性增强的映像树的方法，其中上述指定形状为矩形、多边形、椭圆形和圆角矩形中的任意一种。
18.根据权利要求12所述的用于构造可视性增强的映像树的方法，其中上述呈现步骤进一步包括：
以不同的颜色填充上述层次结构中不同深度的节点的相应区域。
19.根据权利要求12所述的用于构造可视性增强的映像树的方法，其中上述布置步骤进一步包括：
以不同的灰度等级填充上述层次结构中不同深度的节点的相应区域。
20.一种用于增强映像树的可视性的装置，包括：
偏移方向/距离确定模块，其在构造映像树时确定父节点区域与包含其所有子节点的相应区域的包围盒的相对偏移方向和距离；以及
偏移模块，其根据上述偏移方向/距离确定模块所确定的相对偏移方向和距离，将上述父节点的相应区域与上述包围盒相对偏移，以使该包围盒一部分移到该父节点区域之外；
区域调整模块，其在上述父节点区域与上述包围盒相对偏移之后，调整该父节点区域的大小，以使该包围盒中的每一个子节点区域全部或部分处于该父节点区域内；以及
位置调整模块，其在上述父节点区域与上述包围盒相对偏移之后，对该父节点区域连同其子节点区域的位置一起进行调整，以不与其他兄弟节点区域相互重叠。
21.根据权利要求20所述的用于增强映像树的可视性的装置，其中上述偏移模块使上述父节点区域和上述包围盒中的一方相对于另一方偏移。
22.根据权利要求21所述的用于增强映像树的可视性的装置，其中上述偏移方向包括水平偏移方向分量和垂直偏移方向分量。
23.一种用于构造可视性增强的映像树的系统，包括：
区域计算模块，其为指定层次结构中的每一个节点计算其在映像树中的相应区域；
区域布置模块，其根据上述区域计算模块的计算结果，将上述层次结构中的每一个节点所对应的区域布置在指定映像树区域内；
根据权利要求20-22中任意一项的用于增强映像树的可视性的装置；以及
呈现模块，其将经过上述用于增强映像树的可视性的装置处理后可视性增强了的映像树呈现在指定屏幕区域上。
24.根据权利要求23所述的用于构造可视性增强的映像树的系统，其中上述区域计算模块在进行节点区域计算时，使上述层次结构中的每一个父节点在映像树中的相应区域包含所有其子节点的相应区域，并且使每一个节点的相应区域不与其兄弟节点的相应区域重叠。
25.根据权利要求23或24所述的用于构造可视性增强的映像树的系统，其中上述区域计算模块利用分割算法来实现节点区域的计算。
26.根据权利要求23所述的用于构造可视性增强的映像树的系统，其中上述呈现模块进一步包括：
区域调整模块，其对上述可视性增强了的映像树的整体区域大小进行调整，以适合于指定屏幕区域的尺寸；以及
区域描绘/填充模块，其根据上述区域布置模块和用于增强映像树的可视性的装置的结果，以指定形状的边框描绘出上述节点的相应区域，并根据该节点的深度对其区域进行填充。
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