CN103135982B - 在图形显示中实现焦点更改不变性的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在图形显示中实现焦点更改不变性的方法和系统。所述方法包括：由处理器计算所述图形显示中的多个项目的选定项目以便在所述图形显示中以预定几何形状呈现每个选定项目，所述预定几何形状包括所述图形显示的局部坐标系中的一组预定坐标；响应于选择所述图形显示以便呈现，由所述处理器在与所述处理器关联的显示器上使用所述图形显示的所述局部坐标系在所述图形显示中呈现所述多个项目；由所述处理器将[0,0,1，1]坐标系中所述选定项目的已选项目的所述一组预定坐标映射到所述已选项目的所述预定几何形状的一组变换后的坐标；使用所述一组变换后的坐标显示所述已选项目而不改变所述已选项目布局；以及还原到先前使用的坐标系。

Description

在图形显示中实现焦点更改不变性的方法和系统

技术领域

本发明的各方面涉及图形显示、交互式数据可视化或类似的呈现，例如树图可视化或其他图形显示，更具体地说，涉及在图形显示中实现焦点更改不变性的方法、系统和计算机程序产品。

背景技术

诸如树图之类的交互式数据可视化正在得到普及和关注。树图是一种允许以非常紧凑的形式呈现数据项层次结构的显示技术。然而，树图呈现许多工效学问题。例如，当导航层次结构的各种级别（节点聚焦（focus in）或移焦（focus out））时，可能难以保持显示的一致性。当在树图的选定节点或各部分上聚焦（放大）或移焦（缩小）时，可能导致显示布局的变化。可用显示区域的纵横比（被定义为长方形的宽度与高度比）对树图内容的树图布局算法具有影响。当在树图节点上聚焦时，节点的最优纵横比可以在扩展模式中变得不同于初始显示区域。现有树图焦点更改方法并未重新布置节点或者并未利用全部可用空间，从而导致次优显示。其他树图焦点更改方法重新布置节点，从而导致节点在其移焦和聚焦后的形式之间出现不连续性。图1A是现有技术交互式树图可视化100的一个实例的表示。可以选择图1A中由虚线标识的节点或项目“高速公路基础设施”102以应用聚焦或放大特性。放大之后，扩展后的可视化可以如图1B中所示。图1B是其中在树图100的选定节点或项目102上已应用或激活焦点更改的图1A的交互式树图可视化的一个实例的表示。如图1B中所示，未完全使用可用空间或显示区域，从而导致次优显示。

图2A是现有技术交互式树图可视化200的另一实例的表示。可以选择包围在虚线中的节点或项目“水源”202以应用聚焦或放大特性。图2B是其中在树图200的选定节点或项目202上已应用或激活焦点更改的图2A的交互式树图可视化的实例的表示。如图2B中所示，生成的扩展节点202可能导致混淆，因为内部节点或项目204-208可能移来移去，如通过比较图2A和2B中的内部节点或项目204-206所指示的那样。

因此，当放入不同显示区域（例如导致显示的节点或项目比其原来高度更扁平的水平空间）时，被布置为以特定纵横比（例如“垂直”纵横比）显示的节点或项目可能看起来被扭曲和/或可能重新排列内部特性。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于在图形显示或树图中布置节点的方法，所述方法包括布置节点，好像将节点嵌入坐标为[0,0,1,1]的正方形空间中，允许在此图形显示中处理焦点更改而不会产生次优显示，也不会在焦点状态之间产生可视不连续性。将所有节点嵌入正方形空间中考虑到树图布局算法尝试在所有情况下尽可能使节点成为正方形，并且变得非常细长（垂直或水平）的节点在所有情况下都保持不可读取。将节点嵌入正方形空间中确保节点将保持其外观和排序而无论可以用于显示它们的纵横比为何，并且此纵横比将始终接近最优。通过将所有节点嵌入正方形空间或形状中，在数据的任何可视呈现之前，只需计算一次树图的布局。然后可以以不同的大小、纵横比和焦点级别在多个视图中显示所述节点，同时保持可视一致性，而无需所述项目或节点的任何变化以及焦点更改操作中的项目的任何内部特性。

根据本发明的一个方面，一种用于在图形形状内部绘制多个项目而同时保持焦点更改不变性的方法可以包括由处理器计算所述图形显示中的多个项目的选定项目以便在所述图形显示中以预定几何形状呈现每个选定项目。所述预定几何形状可以包括所述图形显示的局部坐标系中的一组预定坐标。所述方法还可以包括响应于选择所述图形显示以便呈现而由所述处理器在与所述处理器关联的显示器上使用所述图形显示的所述局部坐标系在所述图形显示中呈现所述多个项目。所述方法还可以包括由所述处理器将[0,0,1，1]坐标系中所述选定项目的已选项目的所述一组预定坐标映射到所述已选项目的所述预定几何形状的一组变换后的坐标。所述一组变换后的坐标允许在所述图形显示的所述坐标系中呈现所述已选项目。所述方法还可以包括使用所述一组变换后的坐标在所述显示器上以所述预定几何形状显示所述已选项目而不改变所述已选项目的布局以及还原到先前使用的坐标系。

根据本发明的另一个方面，一种用于在图形形状内部绘制多个项目而同时保持焦点更改不变性的系统可以包括处理器和一模块，所述模块在所述处理器上运行以计算所述图形显示中的多个项目的选定项目以便在所述图形显示中以预定几何形状呈现每个选定项目。所述预定几何形状可以包括所述图形显示的局部坐标系中的一组预定坐标。响应于选择所述图形显示以便呈现，与所述处理器关联的显示器可以使用所述图形显示的所述局部坐标系在所述图形显示中呈现所述多个项目。所述系统还可以包括一模块，其用于将[0,0,1,1]坐标系中所述选定项目的已选项目的所述一组预定坐标映射到所述已选项目的所述预定几何形状的一组变换后的坐标。所述一组变换后的坐标允许在所述图形显示的所述坐标系中呈现所述已选项目，并且所述显示器使用所述一组变换后的坐标以所述预定几何形状显示所述已选项目而不改变所述已选项目的布局。所述方法还可以包括用于还原到先前使用的坐标系的模块。

根据本发明的另一方面，一种用于在图形形状内部绘制多个项目而同时保持焦点更改不变性的计算机程序产品可以包括具有计算机可读程序代码的计算机可读存储介质。所述计算机可读程序代码可以包括被配置为计算所述图形显示中的多个项目的选定项目以便在所述图形显示中以预定几何形状呈现每个选定项目的计算机可读程序代码。所述预定几何形状可以包括所述图形显示的局部坐标系中的一组预定坐标。所述计算机可读程序代码还可以包括被配置为响应于选择所述图形显示以便呈现而使用所述图形显示的所述局部坐标系在所述图形显示中呈现所述多个项目的计算机可读程序代码。所述计算机可读程序代码还可以包括被配置为将[0,0,1,1]坐标系中所述选定项目的已选项目的所述一组预定坐标映射到所述已选项目的所述预定几何形状的一组变换后的坐标的计算机可读程序代码。所述一组变换后的坐标允许在所述图形显示的所述坐标系中呈现所述已选项目。所述计算机可读程序代码还可以包括被配置为使用所述一组变换后的坐标以所述预定几何形状显示所述已选项目而不改变所述已选项目的布局的计算机可读程序代码。所述计算机可读程序代码还可以包括被配置为还原到先前使用的坐标系的计算机可读程序代码。

附图说明

通过本发明的各实施例的非限制性实例的方式，参考示出的多个附图在以下详细说明中进一步描述了本发明，其中在多个附图中相同标号表示类似部件，这些附图是：

图1A是现有技术交互式树图可视化的一个实例的表示；

图1B是其中在树图的选定节点或项目上应用或激活焦点更改的图1A的交互式树图可视化的实例的表示；

图2A是现有技术交互式树图可视化的另一实例的表示；

图2B是其中在树图的选定节点或项目上应用或激活焦点更改的图2A的交互式树图可视化的实例的表示；

图3是根据本发明的一个实施例的用于在图形显示中实现焦点更改不变性的方法的一个实例的流程图；

图4A是根据本发明的一个实施例的交互式树图可视化的一个实例的表示；

图4B是根据本发明的一个实施例的其中在树图的选定节点或项目上应用或激活焦点更改的图4A的交互式树图可视化的实例的表示；

图5是根据本发明的一个实施例的用于在图形显示中实现焦点更改不变性的系统的一个实例的方块示意图。

具体实施方式

如本领域的技术人员将理解的，本发明的各方面可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例（包括固件、驻留软件、微代码等）或组合了软件和硬件方面的实施例的形式，所有这些实施例在此通常可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各方面可以采取体现在一个或多个计算机可读介质（在介质中包含计算机可读程序代码）中的计算机程序产品的形式。

可以使用一个或多个计算机可读介质的任意组合。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是（但不限于）电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统、装置或设备或上述任意适合的组合。所述计算机可读存储介质的更具体的实例（非穷举列表）将包括以下项：具有一条或多条线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦写可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式光盘只读存储器（CD-ROM）、光存储设备、磁存储设备或上述任意适合的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何能够包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合的程序的有形介质。

计算机可读信号介质可以包括其中包含计算机可读程序代码（例如，在基带中或作为载波的一部分）的传播数据信号。此类传播信号可以采取各种形式中的任一种，包括但不限于电磁、光或其中任意适合的组合。计算机可读信号介质可以是任何不属于计算机可读存储介质并且能够传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合的程序的计算机可读介质。

可以使用任何适当的介质（包括但不限于无线、线缆、光缆、RF等或上述任意适合的组合）来传输包含在计算机可读介质中的程序代码。用于执行本发明的各方面的操作的计算机程序代码可以使用包含一种或多种编程语言的任意组合来编写，所述编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++之类的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似的编程语言之类的常规过程编程语言。所述程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立的软件包、部分地在用户计算机上并部分地在远程计算机上执行，或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后者的情况中，所述远程计算机可以通过包括局域网（LAN）或广域网（WAN）的任何类型网络与用户的计算机相连，或者可以与外部计算机进行连接（例如，使用因特网服务提供商通过因特网连接）。

下面将参考根据本发明实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或方块图对本发明的各方面进行描述。将理解，所述流程图和/或方块图的每个方块以及所述流程图和/或方块图中的方块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，以便通过所述计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的所述指令产生用于实现在一个或多个流程图和/或方块图方块中指定的功能/操作的装置。

这些计算机程序指令也可以被存储在能够引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式执行功能的计算机可读介质中，以便存储在所述计算机可读介质中的所述指令产生一件包括实现在一个或多个流程图和/或方块图方块中指定的功能/操作的指令的制品。

所述计算机程序指令还可被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备，以导致在所述计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，从而在所述计算机或其他可编程装置上执行的所述指令提供用于实现在一个或多个流程图和/或方块图方块中指定的功能/操作的过程。

图3是根据本发明的一个实施例的用于在图形显示中实现焦点更改不变性的方法300的一个实例的流程图。在方块302，可以计算要在图形显示中呈现的每个项目或选定项目或将其配置为以预定几何形状呈现或显示。可以计算每个项目或选定项目或将其配置为在创建所述图形显示的布局阶段中以所述预定几何形状呈现。如在此使用的，图形显示可以是任何交互式数据可视化，例如树图可视化或用于以紧凑或简洁格式呈现数据项层次结构的其他类型交互式数据可视化。如在此使用的，项目可以包括一组项目、一个节点、一组节点或者在图形显示中表示或包括数据或内容的类似术语。每个项目还可以包括多个内部项目或类似于所述内部项目的子项目或在图1A、1B、2A和2B中分别由标号104、106、204、206和208示出的子项目。

所述图形显示中的所述项目的所述预定几何形状具有预定坐标。所述预定坐标可以使用浮点坐标系。所述预定坐标还可以使用所述图形显示的局部坐标系。所述预定几何形状可以是长方形。因此，所述预定几何形状可以是在浮点坐标系中具有坐标[0,0,1,1]的长方形，所述浮点坐标系对应于所述图形显示的局部坐标系。然而本发明并非旨在通过所使用的预定几何形状的类型或形式进行限制，因为其他形状可能适用，具体取决于特定图形显示的布局。

在方块304，响应于选择所述图形显示以便呈现，可以使用所述图形显示的局部坐标系呈现所述图形显示中的项目。另外参考图4A和4B，图4A是根据本发明的一个实施例的图形显示400的一个实例（在此实例中为交互式树图可视化）的表示。图4A和4B示出了图形显示或交互式数据可视化的显示阶段。

在方块306，可以在图形显示400中选择项目402以应用焦点更改特性。使用变换后的坐标显示所述预定几何形状内部的项目402。在图4A和4B中示出的实例中，示出的焦点更改特性是聚焦或放大特性。图4B是根据本发明的一个实施例的其中在图形显示400或树图的已选项目402上应用或激活焦点更改（放大效应）的图4A的交互式树图可视化400的实例的表示。在图4A和4B中示出的实例中，预定几何形状是长方形，并使用对应于坐标[x,y,x+w,y+h]的长方形的变换后的坐标显示已选项目402和图4B。

在方块306，响应于向图4A中的已选项目402应用焦点更改特性，针对已选项目402执行图形指令请求（例如推送（push）变换）以将已选项目402的坐标从图4A中的图形显示400的局部坐标系映射到已选项目402的所述预定几何形状的变换后的坐标（如图4B中所示）。因此，通过将图4A中的坐标(0,0)映射到图4B中的坐标(x,y)并将图4A中的坐标(1,1)映射到图4B中的坐标(x+w,y+h)，映射或变换图4A中包含已选项目402的具有坐标[0,0,1,1]的长方形。

在方块308，使用变换后的坐标以所述预定几何形状显示已选项目402，如图4B中的实例中所示。变换后的已选项目402从显示变换中弹出。如图4A和4B的实例中所示，内部项目404-418或子项目在图4A和4B之间的焦点更改可视化中保持基本一致的形式，而不改变已选项目402和内部项目404-418在扩展后的焦点可视化中的布局。因此，在显示器上使用所述一组变换后的坐标以所述预定几何形状呈现已选项目402而不改变已选项目402和内部项目404-418的布局。

在方块310，恢复图形显示400的原始坐标系以允许其他绘制保持不变。

由用户或其他外部事件触发的焦点更改、放大或缩小以及图形显示大小调整事件对布局和显示阶段没有影响：所述方法的目标实际上是呈现对这些外部更改不变的布局和显示方法，从而始终确保显示的易读性。

在本发明的一个实施例的一个实例中，可以在任何种类的树图布局算法的布局中进行修改。可以提供输入数据结构，包括具有关联大小（或权重）的项目的树结构，以及包括坐标(x,y,w,h)的长方形以放入项目。可以以下面的递归数据结构呈现所述树结构：

在屏幕上使用在大多数现代操作系统上找到的常用图形引擎呈现所述树图，提供在基于浮点的坐标系中绘制图形基元的能力，因此提供使用基于浮点的仿射变换更改其中指定图形基元的坐标系的可能性。例如，参见Java2D

（http://download.oracle.com/javase/1.4.2/docs/api/java/awt/Graphics2D.h tml）、OpenGL

（http://graphicstutorials.net/openg1_tutorials./php?page=2&tut=6&name=OpenGL%20Tutorial%206%20Transformations）、例如GDI+呈现引擎）。

在屏幕上映射之前，向图形系统发出的所有绘制指令在指定应用于图形坐标的坐标变换的当前变换的上下文中发生。使用至少两个指令：pushTransform(affine transform)采用仿射变换矩阵并将其后乘（postmultiply）到当前变换，popTransform()还原上一个调用的pushTransform的效果。

然后，可以使用各种树图算法中的一种。可以使用任何已知的空间填充布局，例如在[http://www.cs.umd.edu/hcil/treemap-history/]中描述的那些布局。下面描述的本发明的一个实施例在布局计算和呈现阶段在这些算法中插入几个特定步骤。在其中计算对应于每个项目的长方形的布局阶段，其中放入项目的输入长方形是使用浮点坐标系的坐标为[0,0,1,1]的长方形。在显示或呈现阶段，当在坐标为[x,y,x+w,y+h]的长方形内部显示一组特定项目时：（1）执行图形指令（pushTransform）请求，从而推送将(0,0)映射到(x,y)并将(1,1)映射到(x+w,y+h)的局部坐标系；（2）当已计算针对所述项目计算的长方形时，使用这些长方形；以及（3）从显示变换中弹出所述变换。

下面描述应用于示例性切片和切块（slice and dice）树图算法的本发明的一个实施例的一个实例。可以在http://hcil.cs.umd.edu/trs/91-03/91-03.html中找到切片和切块算法的一个实例。可以将伪代码编写为：

1SliceAndDiceTreemap(Node node,Rectangle r,boolean axis){

2paint(r);

3number span=node.weight/(axis?r.width:r.height);

4numberaccum=0;

5foreach(n in node.children){

6Rectangle r2;

7if(axis)r2=(x:accum+r.x,y:r.y

8width:n.weight/span,height:r.height);

9else r2=(x:r.x,y:accum+r.y

10width:r.width,height:n.weight/span);

11SliceAndDiceTreemap(n,r2,!axis);

12accum=accum+n.weight/span;

13}

14}

其中第2行在长方形r中绘制当前节点，第3行初始化表示要绘制的所有节点的总权重与绘制到的长方形的总跨度之比的span变量，第4行将accumulator变量初始化为0，第5至12行遍历所有子节点以便通过以下步骤递归地绘制它们：第7至10行计算内部长方形，其跨越整个高度（如果axis变量为true）或整个宽度（如果axis变量为false），并跨越在另一个维度与节点权重成比例的区域；第11行递归地调用绘制方法以将子树绘制到其分配的空间，第12行递增已经绘制的累积跨度。

然后可以根据本发明的一个实施例变换所述算法，如下所示，仍然采用伪代码：

1ZoomInvariantSliceAndDiceTreemap(Node node,Rectangle r,boolean axis){

2AffineTransform t;

3t.translate(r.x,r.y);

4t.scale(r.width,r.height);

5pushTransform(t);

6paint(Rectangle(0,0,1,1));

7number span=node.weight;

8numberaccum=0;

9foreach(n in node.children){

10Rectangle r2;

11if(axis)r2=(x:accum,y:0,

12width:n.weight/span,height:1);

13else r2=(x:0,y:accum,

14width:1,height:n.weight/span);

15ZoomInvariantSliceAndDiceTreemap(n,r2,!axis);

16accum=accum+n.weight/span;

17}

18popTransform();

19}

其中修改的部分为：

绘制坐标系的更改：

添加了第2-5行以将所述局部坐标系更改为如下坐标系：其原点是作为参数传递的长方形r的左下角（第3行），并且长方形r的右上角的坐标为(1,1)（第4行）。

第18行还原第5行的效果，将当前坐标系恢复到之前的坐标系。

考虑到坐标系已更改的事实而在参数中的更改：

第6行绘制坐标(0,0,1,1)的表面，其现在匹配与在参数中传递的r完全相同的区域，考虑第5行的效果

第7行：因为宽度和高度均为1，所以可以节省按r的宽度或高度划分跨度的过程。

第11至14行：因为已经将长方形r映射到(0,0,1,1)坐标系，所以可以在调用中删除对长方形坐标的引用，以0替换r.x和r.y，以1替换r.width和r.height。

下面描述应用于示例性中点旋转（Pivot by Middle）布局算法的本发明的一个实施例的一个实例。中点旋转布局算法的变换遵循在http://coitweb.uncc.edu/～krs/courses/6010/infovis/pubs/hier/wattenberg.pdf处描述的相同原理。

如果常规中点旋转算法为：

1PivotByMiddleTreemap(Node nodes[],number weight,Rectangle r,boolean axis){

2paint(r);

3numberhalfspan=sum(nodes[0..nodes.size/2],weight);

4if(halfspan>0){

5Rectangle r2(r.x,r.y,

6axis?halfspan/weight*r.width:r.width,

7axis?r.height:halfspan/weight*r.height);

8PivotByMiddleTreemap(

9nodes[0..nodes.size/2],halfspan,r2,!axis);

10}

11if(weight-halfspan>0){

12Rectangle r3(axis?r2.x:r.x,

13axis?r.y:r2.y,

14axis?(weight-halfspan)/weight*r.width:r.width,

15axis?r.height:(weight-halfspan)/weight*r.height);

16PivotByMiddleTreemap(

17nodes[nodes.size/2..nodes.size],

18weight-halfspan,r3,!axis);

19}

20}

根据本发明的一个实施例的焦点更改不变量或缩放不变量为：

1ZoomInvariantPivotMiddleTreemap(Node nodes[],number weight,

Rectangle r,boolean axis){

2AffineTransform t;

3t.translate(r.x,r.y);

4t.scale(r.width,r.height);

5pushTransform(t);

6Rectangle r2(0,0,1,1);

7paint(r2);

8numberhalfspan=sum(nodes[0..nodes.size/2],weight);

9if(halfspan>0){

10Rectangle r3(0,0,

11axis?halfspan/weight:1,

12axis?1:halfspan/weight);

13ZoomInvariantPivotMiddleTreemap(

14nodes[0..nodes.size/2],halfspan,r2,!axis);

15}

16if(weight-halfspan>0){

17Rectangle r3(axis?halfspan/weight:0,

18axis?0:halfspan/weight,

19axis?(weight-halfspan)/weight:1,

20axis?1:(weight-halfspan)/weight);

21ZoomInvariantPivotMiddleTreemap(

22nodes[nodes.size/2..nodes.size],

23weight-halfspan,r3,!axis);

24}

25popTransform();

26}

其中修改的部分为：

绘制坐标系的更改：

添加了第2-5行以将所述局部坐标系更改为如下坐标系：其原点是作为参数传递的长方形r的左下角（第3行），并且长方形r的右上角的坐标为(1,1)（第4行）。

第25行还原第5行的效果，将当前坐标系恢复到之前的坐标系。

考虑到坐标系已更改的事实而在参数中的更改：

第6-7行绘制坐标(0,0,1,1)的表面，其现在匹配与在参数中传递的r完全相同的区域，考虑第5行的效果

第10至12行以及第17至20行：因为已经将长方形r映射到(0,0,1，1)坐标系，所以可以在调用中删除对其坐标的引用，以0替换r.x和r.y，以1替换r.width和r.height。

从上面的实例，本领域的技术人员将认识到如何改变树图算法以包括本发明的焦点更改不变特性。

图5是根据本发明的一个实施例的用于在图形显示中实现焦点更改不变性的系统500的一个实例的方块示意图。

方法300和在此描述的其他示例性特性可以包含在系统500或系统500的组件中或者由系统500或系统500的组件执行，如下面描述的那样。系统500可以包括由用户504用于从数据库505或其他存储设备形成图形显示或交互式数据可视化的计算机系统502，并可以执行类似于在此描述的那些焦点更改不变性操作。计算机系统502可以是能够执行在此描述的功能或操作的任何类型计算机设备。数据库505可以通过网络（例如网络522）访问或可以与计算机系统502关联。

计算机系统502可以包括用于控制计算机系统502的操作的处理器506和文件系统508、存储器或类似的数据存储设备。操作系统510可以存储在文件系统508上以便在处理器506上运行或操作。诸如树图布局模块512或其他数据可视化程序之类的图形显示模块可以存储在文件系统508上以便在所述处理器上操作以执行在此描述的功能和操作。方法300和在此描述的其他程序可以包含在树图布局模块512中。树图布局模块512还可以包括焦点更改不变性模块541，其用于执行焦点更改操作而不改变类似于在此描述的已选项目布局。

图形引擎也可以存储在文件系统508上以便在处理器506上操作，从而在计算机系统502的显示器518上显示或呈现图形显示或交互式可视化。

其他应用524、软件程序等也可以存储在文件系统508上以便在处理器506上操作。网络或因特网浏览器526也可以存储在文件系统508上以便通过网络522访问一个或多个资源（例如服务器528）。网络522可以是因特网、内联网或其他网络。

根据一个实施例，服务器528或处理设备可以包括树图布局模块530，其包括焦点更改不变性模块532。树图布局模块530可以与计算机系统502上的树图布局模块512相同。除了计算机系统502上的树图布局模块512之外，还可以提供服务器528上的树图布局模块530。在另一个实施例中，可以例如在云计算环境或类似布置中仅提供服务器528上的树图布局模块530。然后通过网络522使用计算机系统或计算设备502的浏览器526访问树图布局模块530。在另一实施例中，树图布局模块530可以执行在此描述的某些操作，而服务器528上的树图布局模块512可以执行在此描述的其他功能。

服务器528还可以包括图形引擎534。图形引擎534可以基本上与计算机系统502上的图形引擎516相同。在至少一个实施例中，可以例如在云计算架构中提供图形引擎534而不是计算机系统502上的图形引擎516。在其他实施例中，可以提供图形引擎516和534两者或仅提供计算机系统502上的图形引擎516。

如先前讨论的，计算机系统502还可以包括显示器528以便呈现图形显示以及其他内容。计算机系统502还可以包括扬声器系统536以便呈现任何音频内容。计算机系统502另外可以包括麦克风538以便用户504通过计算机系统502进行声音通信。

计算机系统502可以还包括一个或多个输入设备、输出设备或组合输入/输出设备（统称为I/O设备540）。I/O设备540可以包括键盘、指点设备（例如鼠标或其他计算机指点设备）、盘驱动器和任何其他设备以允许用户（例如用户504）与计算机系统502和诸如服务器528之类的网络资源通过接口连接并控制计算机系统502和诸如服务器528之类的网络资源的操作。树图布局模块512可以使用输入设备540之一从计算机程序产品（例如计算机程序产品542）加载到计算机系统502上。可以以类似于先前描述的形式体现计算机程序产品542。

附图中的流程图和方块图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在此方面，所述流程图或方块图中的每个方块都可以表示代码的模块、段或部分，所述代码包括用于实现指定的逻辑功能（多个）的一个或多个可执行指令。还应指出，在某些备选实施方式中，在方块中说明的功能可以不按图中说明的顺序发生。例如，示为连续的两个方块可以实际上被基本同时地执行，或者某些时候，取决于所涉及的功能，可以以相反的顺序执行所述方块。还将指出，所述方块图和/或流程图的每个方块以及所述方块图和/或流程图中的方块的组合可以由执行指定功能或操作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。

在此使用的术语只是为了描述特定的实施例并且并非旨在作为本发明的实施例的限制。如在此所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文明确地另有所指。还将理解，当在此说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定了声明的特性、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但是并不排除一个或多个其他特性、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组的存在或增加。

下面权利要求中的对应结构、材料、操作以及所有装置或步骤和功能元件的等同替换，旨在包括任何用于与在权利要求中具体指出的其他元件相组合地执行该功能的结构、材料或操作。出于示例和说明目的给出了对本发明的描述，但所述描述并非旨在是穷举的或是将本发明的实施例限于所公开的形式。在不偏离本发明的实施例的范围和精神的情况下，对于本领域的技术人员来说许多修改和变化都将是显而易见的。实施例的选择和描述是为了最佳地解释本发明的实施例的原理、实际应用，并且当适合于所构想的特定使用时，使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的具有各种修改的各种实施例。

尽管在此示出和描述了特定实施例，但本领域的技术人员将理解，可以使用任何被计算为实现相同目的的布置代替示出的特定实施例，并且本发明的实施例在其他环境中具有其他应用。本申请旨在包含本发明的任何改变或变化。以下权利要求决非旨在将本发明的实施例的范围限于在此描述的特定实施例。

Claims (15)

1.一种用于在图形形状内部绘制多个项目时在图形显示中保持焦点更改不变性的方法，所述方法包括：

由处理器计算图形显示中的多个项目的选定项目以便在所述图形显示中以预定几何形状呈现每个选定项目，其中所述预定几何形状包括所述图形显示的局部坐标系中的一组预定坐标；

响应于选择所述图形显示以便呈现，由所述处理器在与所述处理器关联的显示器上使用所述图形显示的所述局部坐标系在所述图形显示中呈现所述选定项目，其中所述预定几何形状是矩形；

由所述处理器选择在所述图形显示呈现的所述选定项目中的项目以应用焦点更改特性，其中所述选定项目在所述图形显示的矩形框中，并包含多个内部项目；

响应于所述选定项目在所述图形显示的矩形框中，由所述处理器对所述选定项目应用焦点更改特性，其中，对所述选定项目应用焦点更改特性包括：改变所述选定项目和所述多个内部项目的每个项目的纵横比，使得所述选定项目和所述多个内部项目占据所述图形显示的全部空间而不改变所述选定项目和所述多个内部项目的布局；

在所述显示器上以所述预定几何形状和不同的大小显示所述选定项目和所述多个内部项目；以及

还原到先前使用的坐标系。

2.根据权利要求1的方法，其中由所述处理器计算所述选定项目包括计算所述图形显示中的所述多个项目的所述选定项目以便以矩形呈现每个选定项目。

3.根据权利要求2的方法，还包括以给定x坐标、y坐标、宽度和高度设置所述矩形的预定坐标。

4.根据权利要求3的方法，还包括以(0,0,1,1)设置所述矩形的所述预定坐标。

5.根据权利要求1的方法，其中由所述处理器计算所述选定项目包括计算所述图形显示中的所述多个项目的所述选定项目以便使用浮点坐标系以所述预定几何形状呈现。

6.根据权利要求1的方法，其中由所述处理器计算所述选定项目包括计算所述图形显示中的所述多个项目的所述选定项目以便使用浮点坐标系以具有预定坐标的矩形呈现。

7.根据权利要求6的方法，其中所述矩形具有坐标(0,0,1,1)，所述方法还包括将所述矩形的坐标变换为(x,y,x+w,y+h)。

8.根据权利要求1的方法，其中由所述处理器计算所述选定项目包括计算所述图形显示中的所述多个项目的每个项目以便在所述图形显示中以所述预定几何形状呈现。

9.根据权利要求1的方法，其中所述图形显示包括树图。

10.根据权利要求9的方法，还包括使用切片和切块算法布置所述树图。

11.根据权利要求9的方法，还包括使用中点旋转布局算法布置所述树图。

12.根据权利要求9的方法，还包括使用正方化和有序化布局算法布置所述树图。

13.一种用于在图形形状内部绘制多个项目时在图形显示中保持焦点更改不变性的系统，所述系统包括：

用于由处理器计算所述图形显示中的多个项目的选定项目以便在所述图形显示中以预定几何形状呈现每个选定项目，其中所述预定几何形状包括所述图形显示的局部坐标系中的一组预定坐标的装置；

用于响应于选择所述图形显示以便呈现，由所述处理器在与所述处理器关联的显示器上使用所述图形显示的所述局部坐标系在所述图形显示中呈现所述选定项目的装置，其中所述预定几何形状是矩形；

用于由所述处理器选择在所述图形显示呈现的所述选定项目中的项目以应用焦点更改特性的装置，其中所述选定项目在所述图形显示的矩形框中，并包含多个内部项目；

用于响应于所述选定项目在所述图形显示的矩形框中，由所述处理器对所述选定项目应用焦点更改特性的装置，其中，对所述选定项目应用焦点更改特性包括：改变所述选定项目和所述多个内部项目的每个项目的纵横比，使得所述选定项目和所述多个内部项目占据所述图形显示的全部空间而不改变所述选定项目和所述多个内部项目的布局；

用于在所述显示器以所述预定几何形状和不同的大小显示所述选定项目和所述多个内部项目的装置；以及

用于还原到先前使用的坐标系的装置。

14.根据权利要求13的系统，其中所述预定几何形状包括浮点坐标系中的坐标。

15.根据权利要求13的系统，其中所述预定几何形状包括包含预定坐标(0,0,1,1)的矩形，并且其中用于映射所述一组预定坐标的模块响应于向所述选定项目应用焦点更改特性而将所述预定坐标变换为变换后的坐标(x,y,x+w,y+h)。