CN105378797A - 三维数据可视化 - Google Patents

Abstract

一种根据多维数据生成三维(3D)数据可视化的技术。数据集可以基于函数被分组成多个分组。通过图形元素，分组的数据成员可以被映射到相应的3D体积。针对每个数据成员的函数的值可以被映射到空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量。可以生成包括3D体积的3D数据可视化。

Description

三维数据可视化

背景技术

数据可视化可用于图示数据集之间的关系。这些可视化能够以多种方式组织并呈现数据从而允许观看者更好地理解数据。关于能够显示的数据量以及对数据布置的约束条件，可视化典型地具有实际限制。例如显示太多数据的可视化会在视觉上变混乱并且对于观看者而言难于处理。类似地，包括太多不同类型的数据的可视化会阻止观看者观察到不同类型之间的关系。

附图说明

下面详细说明参考附图，其中：

图1图示了根据一个实例的使用视差作为显示变量来生成三维数据可视化的方法。

图2图示了根据一个实例的定义三维体积的位置和尺寸的方法。

图3图示了根据一个实例的使用视差凸显分组的方法。

图4(a)-4(c)图示了根据一个实例的3D数据可视化的视图。

图5图示了根据一个实例的用于使用视差作为显示变量来生成3D数据可视化的系统。

图6图示了根据一个实例的用于使用视差作为显示变量来生成3D数据可视化的计算机可读介质。

具体实施方式

如本文所述，三维(3D)数据可视化处理环境可以使用视差作为基本变量从而允许利用3D显示系统来可视化多维数据。如本文中所用，术语“视差”指的是由观看者的左右眼所见的对象的图像位置上的差异。在立体3D中所观察的可视化中的视差效果可以在可视化中创造深度外观。例如，在可视化中的某些对象似乎相对于屏幕/显示表面而朝向观看者弹出，而其它对象似乎在可视化中被后缩(即，距离观看者更远)。

根据一个实例，给定包括多维数据的数据集，那么可以基于多维数据的至少一个变量的函数来定义多个分组。在一些实例中，多个分组的数据成员可以重叠。可以定义与多个分组对应的多个3D体积，例如基于在每个分组中的基础数据的维数限制。如在本文中使用，术语“3D体积(3Dvolume)”指的是3D坐标空间(例如，点、线、面、多边形体积)的待被相应分组中的数据成员的表示所占据的一部分。特别地，对于每个分组，使用空间显示变量和其它显示变量可以为来自分组的数据成员的3D体积的相应体积产生图形元素。空间显示变量在3D中观察时可以包括位于可视化内的x坐标位置、y坐标位置以及z坐标位置。其它显示变量的实例是色彩、尺寸和方位。

针对每个数据成员的函数的值可以被映射到空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量。这意味着该函数被映射到当在3D中观察时旨在表示3D可视化中的深度的一个或多个空间显示变量。例如，如果可视化旨在相对于观看者的位置以与x轴、y轴和z轴精确对准的方式被显示，则z轴表示深度。因此，函数会被映射到z轴上。在其它情况中，由于例如观看者的视角，另一个轴或轴的组合可以表示深度。通过使用视差针对立体3D系统实现深度的感知/效果，该视差是在立体3D系统上显示的左右图像对中的对象的图像位置的差异。

可以生成包括3D体积和其对应的图形元素的3D数据可视化。结果是，多个分组可以由观看者感知为处于可视化内的不同深度。取决于数据布置，多个分组似乎构成在可视化内的不同层。

以这种方式使用视差会利用人类先天的双目视觉和立体视觉来允许观看者感知在可视化内的表示(例如图形元素)之间的深度上的差异。这些差异为可视化内的观看者提供焦距和场景，使得观看者可以更容易地辨识数据中的特征(例如，模式、趋势、异常值以及极端情况)，获得对数据的了解，并且识别数据中用于进一步研究的区域。与视差一起使用表示数据集的数据成员的维数/属性的视觉元素能够使得快速检测特定数据点和/或能够辨识洞察。作为简单实例，通过马力定额对车辆集合进行分组，使用深度(通过视差)显示在3D可视化中的分组，并且使用其它显示变量(例如，表示价格的色彩、表示车辆大小的尺寸)表示车辆的其它属性，一个人能够快速且容易地挑选车辆，而不需要对每个数据点进行详细检查。此外，大量的数据可以包含在可视化中并且一起被观看者看到，同时保持充分的数据间隔并避免视觉上的混乱。通过使用局部3D空间模式，3D中的数据表示也可以加速数据共现的辨识。参考附图，下面描述另外的实例、优点、特征、修改等。

图1图示了根据一个实例使用视差作为显示变量来生成3D数据可视化的方法。可以由计算装置、系统或计算机(例如计算系统500或者计算机600)执行方法100。用于实施方法100的计算机可读指令可以存储在计算机可读存储介质上。在本文中当存储在介质上时这些指令指的是“模块”并且可以由计算机执行。

方法100可以在110处开始，在该处可以定义数据集的多个分组。数据集可以包括多维数据。数据集可以包括包含至少两个变量的结构化数据和/或非结构化数据。数据集可以包括多个数据成员。数据成员可以来自一个或多个源。例如，数据集的一部分可以包括来自社交网络(例如，脸书(Facebook)，领英(Linkedln))的数据，同时数据集的另一部分可以包括客户购买数据，例如源于公司内部记录。另外地且相关地，数据集可以包括异构数据成员，其中相同的变量可能在所有数据成员上不是一致的。例如，数据集的一部分可以包括具有变量A-E的数据成员，同时数据的第二部分可以包括具有变量D-M的数据成员，使得仅有变量D和E在这两部分之间是共同的。当从多个源提取数据集时，这可能是常见现象。

可以基于多维数据的至少一个变量的函数来定义多个分组。函数可以是各种函数(例如，辨识函数、聚类算法)中的任何一种。在一些情况中，多个分组可以使用多于一个的函数来定义。因此，如在本文中使用，“函数”可以指的是“至少一个函数”。

当对包含异构数据成员的数据集进行分组时，使用多于一个的函数来定义分组可能是有用的。例如，假定数据集具有包括变量A-E的第一部分数据成员以及包括变量D-M的第二部分数据成员，基于变量A-E中的一个或多个，一个函数可用于定义第一部分中的分组，并且基于变量D-M中的一个或多个，第二函数可用于定义在第二部分中的分组。作为简单的实例，在包含第一部分和第二部分的数据集中，其中第一部分包括用于客户的Facebook数据并且第二部分包括客户和客户朋友的购买数据，第一函数可以基于在客户和客户朋友之间的交互的数量来定义第一部分中的分组，而第二函数可以基于针对每个客户的货币价值来定义在第二部分中的分组。

作为另一个实例，使用多于一个的函数来定义分组可以促使多个分组具有重叠的数据成员。例如，假定异构数据集包括数据成员，每个数据成员具有变量A-M，可以使用第一函数来定义第一组分组，并且可以使用第二函数来定义第二组分组。结果是，相同的数据成员可以被分组成第一组分组中的一个和第二组分组中的一个。作为简单实例，在包括多个用户的博客数据的数据集中，可以基于在网站上花费的平均时间来定义多个分组的子集，并且可以基于由用户访问的特定网站的用户的聚类来定义多个分组的另一个子集。

在120处，对应于多个分组可以定义多个3D体积。例如，对于多个分组中的每个分组，可以定义3D体积，使得存在与分组相同数量的3D体积。3D体积是3D坐标空间的一部分。3D体积可以由x轴、y轴和z轴坐标定义，x轴、y轴和z轴坐标在本文中指的是空间显示变量。因此，基于给定分组中数据成员的变量的维数，可以针对该给定分组定义3D体积。

可以以多种方式确定待被映射到空间显示变量的数据成员的变量。例如，可以由生成3D数据可视化的用户指定变量，例如通过经由用户界面配置3D数据可视化系统。可选择地，映射可以基于预定方案。

在130处，对于每个3D体积可以生成图形元素。例如，对于给定的3D体积，可以根据对应分组的数据成员生成图形元素。在一些实例中，由于计算或渲染约束条件(例如，对于由3D显示系统一次可以显示多少图形元素存在限制)，可能不对所有数据成员生成图形元素。可以使用空间显示变量和其它显示变量来生成图形元素。空间显示变量定义在3D体积内的图形元素的位置。因此，空间显示变量包括x轴坐标、y轴坐标以及z轴坐标。如随后更加详细讨论，每个3D体积可以具有与3D数据可视化的全局3D坐标空间独立的其自身的局部3D坐标空间。

其它显示变量包括例如图形元素的方位、形状、色彩以及尺寸的特征。在连续3D系统的情况中，时间(即，随时间的可视化的变化)可以用作显示变量。其它显示变量也可以包括图形元素之间的连接，这种连接在长度、厚度、色彩、位置和方位上是可变的。每个其它显示变量可以被映射到分组中数据成员的特定变量。这些映射可以以与空间显示变量相似的方式定义。

如之前所述，视差可以被特别地用作显示变量。视差指的是由观看者的左右眼所看到的对象的图像位置上的差异。可视化的视差效果可以用于产生在可视化内的层的外观。例如，视差可以用于影响在可视化内的对深度的感知。例如，在可视化内的某些对象似乎朝向观看者弹出，而其它对象在可视化中似乎向后缩(即，距离观看者更远)。

在方法100中，视差可以用于凸显数据集的分组。因此，针对每个数据成员的函数的值被映射到空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量。表示深度(也就是，提供在3D数据可视化内的深度效果/错觉的空间显示变量)的特定空间显示变量取决于观看者的视角。因此，可以考虑观看者的预期位置从而确定观看者的预期视觉，并且因此确定应该使用哪个空间显示变量表示深度。通过执行函数和深度之间的这种映射，多个分组/3D体积可以由观看者感知为可视化内的不同层。当然，层之间的勾画轮廓可能不清晰，因为在一个3D体积中的异常数据成员的图形元素可能接近于另一个3D体积内的图形元素或甚至与另一个3D体积内的图形元素重叠。

在140处，可以生成3D数据可视化。3D数据可视化可以包括3D体积和相应的图形元素。在150处，可视化可以被显示在3D显示系统上，例如计算系统500的3D显示器550。

图2图示了用于生成3D数据可视化的方法200，如在方法100的140处所执行的。可以由计算装置、系统或计算机(例如计算系统500或计算机600)执行方法200。用于实施方法200的计算机可读指令可以被存储在计算机可读存储介质上。当存储在介质上时这些指令在本文中指的是“模块”，并且可以由计算机执行。

在210处，可以定义每个3D体积在3D坐标空间内的位置和相对尺寸。例如，3D坐标空间可以是用于可视化的全局3D坐标空间。因此，每个3D体积可以针对其图形元素具有其自身的局部3D坐标空间，同时所有3D体积可以被绘制在全局3D坐标空间上。因此，在一些情况中，一个3D体积的相对原点可以不同于另一个3D体积的相对原点。作为附加的特征，定义每个3D体积的位置可以包括基于数据成员之间的变量的共同值在3D体积之间关联图形元素的一个或多个坐标位置。

例如，数据集可以包括社交网络数据，例如推特(Twitter)数据。数据集可以包括多个数据成员，每个数据成员表示帖子(例如微博)。每个数据成员可以包括关于相应帖子的各种信息，例如作者、作者的地理位置、内容、时间戳等。在一个实例中，这种数据可以使用在本文中描述的技术以下述方式显示。表示数据成员的图形元素可以是球体。作者的地理位置(2维)可以通过球体的x-y位置来显示。时间戳(1维)可以通过层内的局部深度来显示。内容情绪(1维)可以显示为不同颜色。作者的影响/连接性(1维)可以通过球体的尺寸显示。另外地，数据成员可以通过数据的至少一个变量的函数被分割成分组。例如，函数可以确定数据成员的分类并因此通过分类对数据成员进行分组。分类(1维)然后通过使用视差可以表示为可视化中的不同层。作为另一个实例，在2013年2月23日申请的国际专利申请号为PCT/US13/27525的申请(该申请通过引用并入在此)中描述的3D径向表示的分组可以被映射到全局3D坐标空间中，使用视差将分组表示为不同的3D体积。

3D坐标空间的可用尺寸可以通过一定的约束条件来限制，并因此可以被考虑为“可用”3D坐标空间。例如，可用3D坐标空间可以通过3D显示系统的特性来限制，例如3D显示屏幕的尺寸、可感知的深度、系统的渲染能力、可见性以及相对于3D显示屏幕的预期用户位置。

3D数据分析可以由3D显示系统来执行从而确定3D体积所包含的最佳的视差量。3D数据分析能够评估3D体积的尺寸和数据范围。基于上述分析，在给定3D体积中的基础数据可以被重整、缩放等。另外，在给定3D体积中的图形元素的数量可以被降低从而允许所有3D体积适应可用坐标空间。通过这么做，3D体积和对应的图形元素能够被选择并最优化从而最小化可视化中的过渡拥挤并且最大化人类双目视觉和立体视觉的利用。

在220处，可以生成组合的3D体积的左右图像对来产生两个立体双目视图。例如，这能够通过3D数据可视化工具来实现，该3D数据可视化工具可以是可视化生成器550的一部分。特别地，能够生成每个图像对从而包括左右图像，该左右图像通过3D显示系统可显示，从而产生3D数据可视化的3D视角。特别地，当显示左右图像使得观看者使用其左眼观察左图像并使用右眼观察右图像时，观看者可以看见立体3D。每个图像对可以基于3D显示系统的类型、尺寸以及配置来生成。可以生成不同的图像对从而利用相同的3D显示系统同时产生不同的3D视角。可以生成不同的图像对从而利用相同的3D显示系统产生一系列的3D视角。该视角中的变化会有助于提供作为附加的深度提示的运动视差从而增强3D效果，如果以这种方式实现能够避免观看者副作用。对于多视角和连续的3D显示系统，针对每个图像对可以生成附加的视图从而针对每个视图提供一个或多个图像。

在一些实例中，用户/观看者能够操纵可视化。3D数据可视化工具能够接收输入并生成待被显示的图像对。该输入能够识别针对3D数据可视化的一个或多个更新，该更新允许观看者选择、控制并操纵3D数据可视化的数据或方位。例如，数据的选择可以促使3D体积表示和可视化中的图形元素的变化。可以从任何合适的用户接口装置接收输入并且可以采取3D手势的形式或其它输入形态。响应于接收输入，3D数据可视化工具能够更新轴的布置、3D体积和/或图形元素并生成更新的图像对。

在一些实例中，3D数据可视化工具可以将一维、二维或三维视觉引导增加到3D数据可视化从而有助于观看者在可视化中选择或凸显数据(例如，单独的数据成员、分组)。例如，部分地透明的线、表面或形状可以被用于凸显在各个可视化中的数据范围。

在一些实例中，3D数据可视化工具可以通过生成用于连续显示的一系列图像对来制造3D体积和/或图形元素时变从而形成时变的3D数据可视化。附加的信息，例如视觉上的颤音项、振荡、流量指示器和雾化尾迹效果可以被用于凸显所选择的数据随着时间的变化。

图3图示了根据一个实例的、使用视差引起对分组的注意的方法300。方法300可以由计算装置、系统或计算机来执行，例如计算系统500或计算机600。用于实施方法300的计算机可读指令可以被存储在计算机可读存储介质上。当存储在介质上时这些指令在本文中指的是“模块”并且可以由计算机执行。

在310处，可以确定多个分组中的至少一个分组是重要的。例如，由于分组的一个或多个特性，例如分组的尺寸，其中一个分组可以被确定为比另一个分组更重要。在320处，可以使用视差来引起对3D数据可视化中特定分组的注意。例如，可以定义与特定分组对应的3D体积的位置从而使得3D体积通过视差而更加显著。这能够通过将3D数据可视化中的接近观看者期望位置的深度赋予3D体积/分组来完成。

图4(a)-(c)图示了根据一个实例的3D数据可视化的视图。只观察单个2D图像，在可视化中描述的图形元素之间的关系可能难以辨别，因为彩色球具有变化的尺寸和明暗度(其中这里底纹图案旨在表示色彩)。然而，当旨在构成左右图像对的图4(a)和4(b)在立体3D中被感知时，观看者能够立即注意到数据实际上被组织成两个不同的平面群集。通过使用视差实现该效果，该视差是由观看者的左右眼所看到的对象的图像位置上的差异。此处，图4(b)中的一些对象相对于图4(a)中的那些对象位置被移位。例如，对象401a与图4(a)中的对象402a部分重叠，而对象401b接触但是并不与图4(b)中的对象402b重叠。类似地，对象403b与图4(b)中的对象404b部分重叠，而在图4(a)中，由于对象403a与对应于对象404b的对象完全重叠/或完全覆盖该对象，仅对象403a能够被看到。在两个图像中的对象之间的位置上的该差异就是视差。为了在此阐释在2D情景中的视差效果，图4(c)显示了一倾斜的视角从而强调数据的分离/分层本质。该两层通过参考标记410和420表示。

此外，当在立体3D中观察图像时，观看者能够容易地集中在球体的前平面上以及球体的连接处上(并且甚至观察到其局部深度变化)，并且同样地转移注意力到后平面上，所有都不会不知所措或失去场景。渲染的开放性允许观看者利用人类视觉系统对视差中的分段的本能。其也有助于减少遮挡对象的数量并且降低观看者必须改变视角的需要。作为实例应用，这种类型的可视化对于描述在一个场景/平面中的图形元素的相对关系以及将这种相对关系与在不同场景/平面中的图形元素相关联是高效的。例如，该前平面数据可以表示个人购买影响的场景并且后平面能够表示个人的社会联结(socialconnectivity)。

图5图示了根据一个实例的、用于使用视差作为显示变量来生成3D数据可视化的系统。计算系统500可以包括一个或多个计算机和/或由一个或多个计算机来实施。例如，计算机可以是服务器计算机、工作站计算机、台式电脑、膝上型电脑、移动设备等，并且可以是分布式系统的一部分。计算机可以包括一个或多个控制器和一个或多个机器可读存储介质。

控制器可以包括处理器和存储器，以实施机器可读指令。处理器可以包括至少一个中央处理单元(CPU)、至少一个半导体基微处理器、至少一个数字信号处理器(DSP)(例如，数字图像处理单元)、适于检索和执行存储在存储器中的指令的其它硬件设备或处理元件、或者其组合。处理器能够包括在一芯片上的单个或多个核、跨多个芯片的多个核、跨多个装置的多个核、或者其组合。处理器可以从存储器提取、解码和执行指令从而执行各种功能。作为选择或者除了检索和执行指令之外，处理器可以包括包含用于执行各种任务或功能的多个电子组件的至少一个集成电路(IC)、其它控制逻辑、其它电子电路或者其组合。

控制器可以包括存储器，例如机器可读存储介质。机器可读存储介质可以是包含或存储可执行指令的任何电子的、磁性的、光学的或者其它物理存储装置。因此，机器可读存储介质可以包括例如各种随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存以及其组合。例如，机器可读介质可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、存储驱动器、NAND闪存等。进一步地，机器可读存储介质可以是计算机可读的和非暂时性的。另外地，计算系统500可以包括一个或多个与一个或多个控制器分开的机器可读存储介质，例如存储器510。

计算系统500可以包括存储器510、分组模块520、3D体积模块530、映射模块540、可视化发生器550以及3D显示器560。这些组件中的每一个组件可以通过单个计算机或多个计算机实施。组件可以包括软件、用于存储软件的一个或多个机器可读介质、以及用于执行软件的一个或多个处理器。软件可以是包括机器可执行指令的计算机程序。

此外，计算系统500的用户可以通过一个或多个其它计算机与计算系统500交互，该一个或多个其它计算机可以被认为是计算系统500的一部分或不是其一部分。作为实例，经由驻留在系统500或另一个计算机(例如台式电脑、工作站计算机、平板电脑等)上的计算机应用程序，用户可以与系统500交互。计算机应用程序可以包括用户接口(例如，触摸接口、鼠标、键盘、手势输入装置)。

计算机系统500可以执行方法100-300及其变型，并且组件520-560可以被配置成执行方法100-300的各个部分及其变型。另外地，由组件520-560实施的功能可以是较大软件平台、系统、应用程序等的一部分。例如，这些组件可以是数据分析系统的一部分。

在一个实例中，存储器510可以被配置成存储包括多维数据的数据集512。分组模块520可以被配置成基于多维数据中的至少一个变量的函数来将数据集分组成多个分组。3D体积模块530可以被配置成基于每个分组内的数据成员的维数限制来针对每个分组生成3D体积。映射模块540可以被配置成使用空间显示变量和其它显示变量来将每个分组中的数据成员映射到分组的对应的3D体积。映射模块可以将每个数据成员的函数的值映射到空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量。可视化生成器550可以被配置成生成包括3D体积的3D数据可视化。3D显示器560可以被配置成显示3D数据可视化。

可视化生成器550可以进一步被配置成至少基于与3D显示器560相关的约束条件来定义每个3D体积在可用3D坐标空间中的位置和相对尺寸。可视化生成器550也可以被配置成根据可用3D坐标空间生成3D体积的左右图像对来产生两个视图。两个视图可以形成立体双目对。因此，由于空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量的影响，分组可以被感知为在可视化中的不同深度处的群集。

图6图示了根据一个实例的、使用视差作为显示变量来生成3D数据可视化的计算机可读介质。计算机600可以是各种计算装置或系统中的任何一种，例如关于计算系统500所述的那些。

计算机600可以具有对数据库630的访问权。数据库630可以包括一个或多个计算机，并且可以包括一个或多个控制器和机器可读存储介质，如在本文中所述。计算机600可以经由网络连接到数据库630。网络可以是通信网络中的任何一种类型，包括但不限于基于有线的网络(例如，线缆)、无线网络(例如蜂窝电话、卫星)、蜂窝通信网络以及基于IP的通信网络(例如通过互联网协议网络传送语音)。网络还可以包括传统陆线或公共电话交换网(PSTN)、或前述的组合。

处理器610可以是至少一个中央处理单元(CPU)、至少一个半导体基微处理器、适于检索并执行存储在机器可读存储介质620上的指令的其它硬件装置或者处理元件、或者其组合。处理器610可以包括在一芯片上的单个或多个核、跨多个芯片的多个核、跨多个装置的多个核、或者其组合。处理器610可以提取、解码并执行指令622-628等，以实施各种处理。作为选择或者除了检索并执行指令之外，处理器610可以包括包含用于执行指令622-628的功能的多个电子组件的至少一个集成电路(IC)、其它控制逻辑、其它电子电路或者其组合。因此，处理器610可以通过多个处理单元实施并且指令622-628可以由在计算机600不同区域中的不同处理单元实施。

机器可读存储介质620可以是包含或存储可执行指令的任何电子的、磁性的、光学的或者其它物理存储装置。因此，机器可读存储介质可以包括例如各种随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存以及其组合。例如，机器可读介质可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、存储驱动器、NAND闪存等。进一步地，机器可读存储介质620可以是计算机可读的和非暂时性的。机器可读存储介质620可以编码有用于管理处理元件的一系列可执行指令。

当由处理器(例如，通过处理器的一个处理元件或多个处理元件)610执行时，指令622-628时能够促使处理器610执行处理，例如方法100-300，及其变型。此外，计算机600可以类似于计算系统500，可以具有相似的功能性，并且以相似方式使用，如上所述。

例如，分组指令622可以促使处理器610基于多维数据的至少一个变量的函数来将包括多维数据的数据集分组成多个分组。定义指令624可以促使处理器510使用空间显示变量定义对应于多个分组的多个3D体积。映射指令626可以促使处理器610使用空间显示变量和其它显示变量来针对每个分组将数据成员从分组映射到在3D体积中的相应3D体积中的图形元素。每个数据成员的函数的值可以被映射到空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量。生成指令626可以促使处理器610生成包括3D体积的3D数据可视化。3D数据可视化可以包括根据可用3D坐标空间的3D体积的左右图像对从而产生两个立体双目视图。因此，由于空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量的影响，分组可以被感知为在可视化中的不同深度处的群集。

在前述描述中，提出了多钟细节从而提供对本文所公开主题的理解。然而，在没有这些细节中的一些或全部的情况下，也可以实践实施方式。其它实施方式可以包括来自于上述的细节的修改和变型。旨在随附权利要求覆盖这种修改和变型。

Claims (15)

1.一种根据多维数据生成三维(3D)数据可视化的方法，所述方法包括：由计算机系统，

给定包括多维数据的数据集，基于所述多维数据的至少一个变量的函数来定义所述数据集的多个分组；

定义与所述多个分组对应的多个3D体积；

针对每个3D体积，使用空间显示变量和其它显示变量来根据对应分组的数据成员生成图形元素，其中每个数据成员的所述函数的值被映射到所述空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量；以及

生成包括3D体积和对应图形元素的3D数据可视化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中生成3D数据可视化包括：

定义每个3D体积在可用3D坐标空间中的位置和相对尺寸；以及

根据所述可用3D坐标空间生成所述3D体积的左右图像对来产生两个立体双目视图。

3.根据权利要求2所述的方法，其中定义每个3D体积在可用3D坐标空间中的位置和相对尺寸包括确定3D体积所包含的最佳的视差量。

4.根据权利要求2所述的方法，其中定义每个3D体积的位置包括基于变量的共同值在3D体积之间关联图形元素的一个或多个坐标位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中一个3D体积的相对原点不同于另一个3D体积的相对原点。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述可用3D坐标空间是基于与3D显示系统相关联的约束条件，所述约束条件与可感知的深度、可见性以及期望的观看者位置中的至少一个相关。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

确定所述分组中的至少一个分组比剩余的分组更加重要，

其中定义每个3D体积的位置包括将所述3D数据可视化中更接近观看者的期望位置的深度赋值给所述分组中的通过所述空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量被确定为更重要的至少一个分组。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述空间显示变量包括x坐标位置、y坐标位置以及z坐标位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述其它显示变量包括方位、形状、色彩、尺寸以及图形元素之间的连接中的一个或多个，图形元素之间的连接在长度、厚度、色彩、位置或方位上是可变的。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过3D显示系统显示所述3D数据可视化。

11.一种根据多维数据生成三维(3D)数据可视化的系统，所述系统包括：

分组模块，用于基于所述多维数据的至少一个变量的函数来将包括所述多维数据的数据集分组成多个分组；

3D体积模块，用于基于在每个分组内的数据成员的维数限制来针对每个分组生成3D体积；

映射模块，用于使用空间显示变量和其它显示变量来将每个分组中的数据成员映射到该分组的对应3D体积从而产生多个图形元素，所述映射模块被配置成将每个数据成员的所述函数的值映射到所述空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量；以及

可视化生成器，用于生成包括所述3D体积的3D数据可视化。

12.根据权利要求11所述的系统，进一步包括3D显示器以显示所述3D数据可视化。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述可视化生成器被配置成至少基于与所述3D显示器相关联的约束条件来定义每个3D体积在可用3D坐标空间中的位置和相对尺寸。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述可视化生成器被配置成根据所述可用3D坐标空间生成所述3D体积的左右图像对来产生形成立体双目对的两个视图，使得由于所述空间显示变量中的表示深度的所述至少一个空间显示变量的影响，所述分组被感知为在所述可视化中处于不同深度的群集。

15.一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令用于由系统执行来根据多维数据生成三维(3D)数据可视化，当执行时所述指令促使所述系统进行下述操作：

基于所述多维数据的至少一个变量的函数来将包括所述多维数据的数据集分组成多个分组；

定义与所述多个分组对应的多个3D体积；

针对每个分组，使用空间显示变量和其它显示变量来将数据成员从所述分组映射到在3D体积的相应体积中的图形元素，其中针对每个数据成员的所述函数的值被映射到所述空间显示变量中的表示深度的至少一个空间显示变量；以及

生成包括所述3D体积的3D数据可视化，所述3D数据可视化包括根据可用3D坐标空间的3D体积的左右图像对来产生两个立体双目视图，使得由于所述空间显示变量的表示深度的至少一个空间显示变量的影响，所述分组被感知为在所述可视化中的不同深度处的群集。