CN106557323A - 一种网络图可视化布局方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络图可视化布局方法及装置，该方法包括：获取网络图的区域信息、所述网络图中的节点数据和所述节点数据之间的关联信息；根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，并将同层级的节点平均分布在对应的上一层级的区域中；根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标。基于上述方法及装置，通过网络图中节点数据之间的关联信息进行分层布局，避免了节点布局集中在屏幕中央的问题，不仅层级关系清晰，还优化运算算法，并降低了循环次数和计算机的内存消耗。

Description

一种网络图可视化布局方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及图形可视化技术领域，尤其涉及一种网络图可视化布局方法及装置。

背景技术

大数据时代有很多不同类型的数据，比如：用户数据、社会化媒体平台上的UGC(User Generated Content，用户原创内容)、移动终端的地理信息、物联网技术的发展等，数量急剧增长。而根据大数据时代强调的是对大规模数据的综合处理能力，其特点能归纳为四个“V”即：多样性(Variety)、体量(Volume)、速度(Velocity)和价值(Value)；意味着多样化的数据来源、巨大的数据量、快速且低成本的处理。为了达到最佳的展现效果，我们需要采用一种特别的方式来展示数据，来解释、分析和应用它，并且达到有效传播的目的，这就是数据可视化技术。

数据可视化技术诞生于二十世纪八十年代，其定义可以被概括为：运用计算机图形学和图像处理技术，以图表、地图、标签云、动画或任何使内容更容易理解的图形方式来呈现数据，使通过数据表达的内容更容易被理解。据研究表明，人类获得的关于外在世界的信息80％以上是通过视觉通道获得的，因此对大量、复杂和多维的数据信息进行可视化呈现具有重要的意义。它与虚拟现实技术、计算机动画技术、人工智能、数据挖掘、数字地图、经济趋势，甚至与人类基因组计划等诱人的前沿学科领域都有着密切的联系。如何有效处理和解释这些包含大量信息的海量数据将是人类面临的巨大挑战，同时，这也是数据可视化技术所呈现给人类的诱人的应用前景。数据可视化除单纯呈现数据状态之外，还有一个非常实用的功能，就是通过对若干存在关联性的可视化数据进行比较中，能够挖掘出数据之间的重要关联或者是呈现一个有理有据的数据发展趋势。

在大数据环境下，这种数据可视化服务已经能够轻松做到即时生成，但目前网络布局算法中主流的弹性布局算法，显示方面存在缺陷.产生的图像经常是节点聚集在屏幕中央,难以分辨关系信息，节点数据量大于1万时，在计算节点坐标时多达上亿次，运算耗时很长并且很消耗计算机内存。

发明内容

本发明提供一种网络图可视化布局方法，以优化运算处理。

为达到此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种纸网络图可视化布局方法，包括：

获取网络图的区域信息、所述网络图中的节点数据和所述节点数据之间的关联信息；

根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，并将同层级的节点平均分布在对应的上一层级的区域中；

根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标。

进一步地，上述方法中，所述根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，包括：

选择与其他节点的关联关系数量最多的节点作为中心节点，按照与其他节点的关联关系数量递减的方式确定各中心节点所在的层级之外的其他层级，与其他节点的关联关系数量相同的节点位于相同的层级。

进一步地，上述方法中，所述网络图的区域信息包括区域的宽度信息和高度信息。

进一步地，上述方法中，所述根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标，包括：

将所述网络图的左侧边界的最下方作为坐标系的原点，根据所述网络图的区域宽度和区域高度确定所述坐标系的刻度，并确定所述中心节点的坐标；

进一步地，上述方法中，所述根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标，包括：

根据各节点相对于上一层级的关联节点的位置确定本节点的坐标。

相应地，本发明还公开一种网络图可视化布局装置，包括：

信息获取模块，用于获取网络图的区域信息、所述网络图中的节点数据和所述节点数据之间的关联信息；

节点层级确定模块，用于根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，并将同层级的节点平均分布在对应的上一层级的区域中；

节点坐标确定模块，用于根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标。

进一步地，上述装置中，所述节点层级确定模块具体用于：

选择与其他节点的关联关系数量最多的节点作为中心节点，按照与其他节点的关联关系数量递减的方式确定各中心节点所在的层级之外的其他层级，与其他节点的关联关系数量相同的节点位于相同的层级。

进一步地，上述装置中，所述网络图的区域信息包括区域的宽度信息和高度信息。

进一步地，上述装置中，所述节点坐标确定模块具体用于：

将所述网络图的左侧边界的最下方作为坐标系的原点，根据所述网络图的区域宽度和区域高度确定所述坐标系的刻度，并确定所述中心节点的坐标。

进一步地，上述装置中，所述节点坐标确定模块还具体用于：

根据各节点相对于上一层级的关联节点的位置确定本节点的坐标。

本发明实施例所提供的技术方案，通过网络图中节点数据之间的关联信息进行分层布局，避免了节点布局集中在屏幕中央的问题，不仅层级关系清晰，还优化运算算法，并降低了循环次数和计算机的内存消耗。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种网络图可视化布局方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种网络图可视化布局方法的流程示意图；

图3为本发明实施例一提供的节点关联关系示意图；

图4为本发明实施例一提供的B和E的层级区域关系示意图；

图5为本发明实施例一提供的A、C、I、J和D、F、G、H的层级区域关系示意图；

图6为本发明实施例一提供的坐标建立示意图；

图7为本发明实施例二提供的一种网络图可视化布局装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

请参阅附图1，为本发明实施例一提供的一种网络图可视化布局方法的流程示意图，该方法适用于网络图可视化布局的场景，该方法由网络图可视化布局装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件实现，集成于操作终端设备的内部。该方法具体包括如下步骤：

S110、获取网络图的区域信息、所述网络图中的节点数据和所述节点数据之间的关联信息。

需要说明的是，所述网络图的区域信息包括区域的宽度信息和高度信息，例如可以是所述网络图所在屏幕区域信息为宽度10cm，高度5cm。所述网络图中的节点数据有10个，分别为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J，所述节点数据之间的关联信息指的是这10个节点之间是怎么连接的，如图3所示，图3为节点关联关系示意图。

S120、根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，并将同层级的节点平均分布在对应的上一层级的区域中。

具体的，从所述节点数据之间的关联信息可以得知每个节点的关联关系数量，选择与其他节点的关联关系数量最多的节点作为中心节点，按照与其他节点的关联关系数量递减的方式确定各中心节点所在的层级之外的其他层级，与其他节点的关联关系数量相同的节点位于相同的层级。例如可以是根据图3确定关联关系为5的B和E是关联关系最多的，B和E选为中心节点置于同一层级且平分该层级区域，如图4所示，图4为B和E的层级区域关系示意图；关联关系为1的A、C、I和J为同一层，D、F、G和H为同一层。

需要说明的是，如果所述网络图中的节点数据关联关系比较平均或者是出于特定的要求，所述中心节点还可以根据需要自行输入选择。以上述10个节点为例，如果节点之间的关联关系均为2，或者是存在最多关联关系为5的节点比如B和E，但由于用户指定了某个节点一定要为中心节点，那么所述中心节点的选取可以是用户特定的。

进一步需要说明的是，将所有节点按关联关系数量分层级具体可以是：关联关系数量最多的为第一层级，关联关系数量次之的为第二层级，以此类推，相同关联关系数量的节点置于同一层级并平均划分该层级区域并各自作为划分后层级区域的中心节点。例如可以是，上述10节点中，B和E关系量为5属第一层级，A、C、I、J和D、F、G、H的关系量为1属第二层级。同层级的节点平分所在的层级区域且节点A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均置于各自的层及区域中心节点，如图5所示，图5为A、C、I、J和D、F、G、H的层级区域关系示意图。

S130、根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标。

需要说明的是，根据所述网络图的区域宽度信息和区域高度信息来确定的不仅是所述中心节点的坐标，所述网络图中的所有节点数据的坐标都可以通过该区域信息确定。

具体的，坐标系的原点优选是所述网络图的左侧边界的最下方，如图6所示，图6为坐标建立示意图，也可以选择所述网络图区域中心为原点，还可以根据特定情况而定，比如第一层级存在两个中心节点，该两个中心节点平分所述网络图层级区域后，以各自平分后的层级区域的左侧边界的最下方为原点，优选为所述网络图的左侧边界的最下方的原因在于可以统一所有节点坐标的计算方式，简化运算。

根据所述网络图的区域宽度和区域高度确定所述坐标系的刻度，并确定所述中心节点的坐标；根据各节点相对于上一层级的关联节点的位置确定本节点的坐标。通过区域宽度信息、区域高度信息和原点建立的坐标系计算出B和E的坐标后，由于节点A、C、I、J平分节点B的层级区域，D、F、G、H平分节点E的层级区域，因此可由此关系计算出所有节点的坐标。

为了更加清晰的展现本发明实施例的方法实施过程，下面以一具体实例进行详细介绍，请参阅图2提供的一种网络图可视化布局方法的流程示意图：

S310、获取到网络图的区域宽度为10cm和高度为5cm，所述网络图中有10个节点数据分别为A、B、C、D、E、F、G、H、I和J，节点之间的关联信息如图3所示。

S320、由图3所示的节点之间的关联信息可以确定关联关系最多的B和E为中心节点置于同一层级且平分该层级区域，如图4所示，图4为B和E的层级区域关系示意图；而A、C、I、J是只与节点B有1个关联关系的节点，因此A、C、I、J属同一层级且平分节点B的层级区域，同理，D、F、G、H是只与节点E有1个关联关系的节点，因此D、F、G、H属同一层级且平分节点E的层级区域，如图5所示，图5为A、C、I、J和D、F、G、H的层级区域关系示意图。

S330、以网络图的左侧边界的最下方为原点建立坐标系，如图6所示，图6为坐标建立示意图，由上述信息可以确定中心节点B的坐标为(2.5，2.5)，E的坐标为(7.5，2.5)；A的坐标为(1.875，2.5)，C的坐标为(3.125，2.5)，I的坐标为(0.625，2.5)，J的坐标为(4.375，2.5)，D的坐标为(6.875，2.5)，F的坐标为(8.125，2.5)，G的坐标为(5.625，2.5)，H的坐标为(9.375，2.5)。

具体的，计算坐标的过程为，由于所有节点的坐标都在中心位置且处于一条平行线上，所以纵坐标都为5/2＝2.5；B和E的坐标位置相当于将屏幕2等分，等分线为10/2＝5，先算出B的横坐标为5/2＝2.5，E的横坐标与B相差5，所以2.5+5＝7.5，所以B的坐标为(2.5，2.5)，E的坐标为(7.5，2.5)；同理，I、A、C、J和G、D、F、H相当于按序将屏幕8等分，坐标位置处于各自等分区域中间，所横坐标的差值为10/8＝1.25，算出I的横坐标为1.25/2＝0.625，A的横坐标为0.625+1.25＝1.875，根据差值可以算出所有节点横坐标，加上固定的纵坐标为2.5，可得所有节点坐标。

综上所述，本发明实施例一公开了一种网络图可视化布局方法，通过网络图中节点数据之间的关联信息进行分层布局，避免了节点布局集中在屏幕中央的问题，不仅层级关系清晰，还优化运算算法，并降低了循环次数和计算机的内存消耗。

实施例二

请参阅附图7，为本发明实施例二提供的一种网络图可视化布局装置的结构示意图，该装置具体包含如下模块：

信息获取模块210，用于获取网络图的区域信息、所述网络图中的节点数据和所述节点数据之间的关联信息；

节点层级确定模块220，用于根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，并将同层级的节点平均分布在对应的上一层级的区域中；

节点坐标确定模块230，用于根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标。

优选的，上述装置中，所述节点层级确定模块具体用于：

选择与其他节点的关联关系数量最多的节点作为中心节点，按照与其他节点的关联关系数量递减的方式确定各中心节点所在的层级之外的其他层级，与其他节点的关联关系数量相同的节点位于相同的层级。

优选的，上述装置中，所述节点坐标确定模块具体用于：

将所述网络图的左侧边界的最下方作为坐标系的原点，根据所述网络图的区域宽度和区域高度确定所述坐标系的刻度，并确定所述中心节点的坐标。

优选的，上述装置中，所述节点坐标确定模块还具体用于：

根据各节点相对于上一层级的关联节点的位置确定本节点的坐标。

本实施例通过获取网络图的区域信息、所述网络图中的节点数据和所述节点数据之间的关联信息；根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，并将同层级的节点平均分布在对应的上一层级的区域中；根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标。基于上述方法及装置，通过网络图中节点数据之间的关联信息进行分层布局，避免了节点布局集中在屏幕中央的问题，不仅层级关系清晰，还优化运算算法，并降低了循环次数和计算机的内存消耗。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种网络图可视化布局方法，其特征在于，包括：

获取网络图的区域信息、所述网络图中的节点数据和所述节点数据之间的关联信息；

根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，并将同层级的节点平均分布在对应的上一层级的区域中；

根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，包括：

选择与其他节点的关联关系数量最多的节点作为中心节点，按照与其他节点的关联关系数量递减的方式确定各中心节点所在的层级之外的其他层级，与其他节点的关联关系数量相同的节点位于相同的层级。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络图的区域信息包括区域的宽度信息和高度信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标，包括：

将所述网络图的左侧边界的最下方作为坐标系的原点，根据所述网络图的区域宽度和区域高度确定所述坐标系的刻度，并确定所述中心节点的坐标；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标，包括：

根据各节点相对于上一层级的关联节点的位置确定本节点的坐标。

6.一种网络图可视化布局装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取网络图的区域信息、所述网络图中的节点数据和所述节点数据之间的关联信息；

节点层级确定模块，用于根据所述关联信息确定中心节点和各节点所在的层级，并将同层级的节点平均分布在对应的上一层级的区域中；

节点坐标确定模块，用于根据所述网络图的区域信息确定所述中心节点的坐标和不同层级的节点的坐标。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述节点层级确定模块具体用于：

选择与其他节点的关联关系数量最多的节点作为中心节点，按照与其他节点的关联关系数量递减的方式确定各中心节点所在的层级之外的其他层级，与其他节点的关联关系数量相同的节点位于相同的层级。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述网络图的区域信息包括区域的宽度信息和高度信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述节点坐标确定模块具体用于：

将所述网络图的左侧边界的最下方作为坐标系的原点，根据所述网络图的区域宽度和区域高度确定所述坐标系的刻度，并确定所述中心节点的坐标。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述节点坐标确定模块还具体用于：

根据各节点相对于上一层级的关联节点的位置确定本节点的坐标。