WO2016182357A1 - 트리맵 시각화 방법 및 그 방법을 이용하는 장치 - Google Patents

트리맵 시각화 방법 및 그 방법을 이용하는 장치 Download PDF

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WO2016182357A1
WO2016182357A1 PCT/KR2016/004978 KR2016004978W WO2016182357A1 WO 2016182357 A1 WO2016182357 A1 WO 2016182357A1 KR 2016004978 W KR2016004978 W KR 2016004978W WO 2016182357 A1 WO2016182357 A1 WO 2016182357A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
node
child nodes
treemap
nodes
parent node
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/004978
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이경원
권오현
Original Assignee
아주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2016182357A1 publication Critical patent/WO2016182357A1/ko

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F40/00—Handling natural language data
    • G06F40/10—Text processing
    • G06F40/12—Use of codes for handling textual entities

Definitions

  • the present invention relates to a method for visualizing a tree-map and a device using the method.
  • a hierarchical structure also called a tree structure, is a collection of multiple data nodes, with each node except the top root node having a single parent and zero or more children.
  • the hierarchical data includes two kinds of information, that is, structure information about the hierarchical structure and content information about all nodes.
  • Treemaps recursively form a rectangle like a hierarchical structure, as shown in (a) and (b) of FIG. 1, unlike a node-link diagram representing an existing hierarchical structure.
  • the width of each rectangle represents the weight of the node.
  • the hierarchical structure of folders is the same as that of recursively arranged rectangles, and each file size is represented by the width of each rectangle.
  • the size of the folder is expressed as the sum of the rectangles representing the internal files.
  • Treemaps A Space-Filling Approach to the Visualization of Hierarchical Information Structures
  • Proc. IEEE Visualization '91, IEEE, Piscataway, NJ (1991), 284-291 Is disclosed.
  • Existing treemaps represent only external nodes as rectangles, and internal nodes as sums of rectangles representing external nodes. As such, since the treemap does not separately represent internal nodes, it is difficult to identify the hierarchical structure. In particular, Van Wijk and Van de Wetering have found that this limitation becomes even more apparent when there are many nodes and a balanced hierarchy. As a result, existing treemaps are difficult to compare the relative sizes of nodes in different locations, that is, it is difficult to compare the weights, and it is difficult to track the upper hierarchy of nodes because it is difficult to grasp the hierarchy of information. do.
  • Another limitation of the treemap is that it interprets hierarchical information only as a metaphor of 'inclusiveness'. If the user recognizes the hierarchical structure in the form of a parent node including child nodes, there is no problem. However, if the user perceives the hierarchical structure at the same level as the parent node and the child node, the shape of the treemap is difficult to understand. That is, since the matching of the hierarchical structure and the treemap does not match well, it is difficult to grasp the hierarchical structure of the treemap.
  • the prior art is a treemap visualization method of offsetting the area of a parent node relative to a bounding box containing all of the child nodes while creating the treemap, wherein a part of the bounding box is outside the area of the parent node and the bounding box.
  • An offset step such that the area of each child node within is located in whole or in part within the area of the parent node.
  • the present invention highlights the parent-child relationship in the treemap with a cascading effect that allows structural information in the treemap to be seen more clearly and more easily recognized, thereby enhancing the visibility of the treemap. To improve.
  • the prior art has the advantage of displaying the parent-child relationship in the treemap using the cascading effect, but not all spaces between each node and the nodes are efficiently displayed, and complete space-filling is achieved. It is hard to lose. Therefore, as the hierarchical differentiation of the treemap becomes deeper, the ratio of the area of the node that is effectively displayed to the visible area decreases, thereby decreasing visibility.
  • the advantage of the treemap is that the attributes to be displayed for each node can be expressed in terms of the area or color of the nodes, so that the attributes of the nodes can be expressed very intuitively.
  • Another advantage of treemaps is that they are a representation of hierarchical structures. In reality, however, the more complex the hierarchy, the more difficult the attempt to simultaneously express the treemap hierarchy and the properties of each node.
  • the size of the empty space must be set according to the deepest hierarchy differentiation. It can be expected to be even lower.
  • the present invention is derived to solve the above problems of the prior art, is proportional to the node properties, without distortion of the node area, the area of the parent node corresponds to the sum of the area of the child nodes, thereby highlighting the hierarchical structure It is an object of the present invention to provide a system and method.
  • an object of the present invention is to express information of a complicated hierarchical structure having many child nodes or high orders without distortion and to easily grasp the hierarchical structure.
  • an object of the present invention is to propose a tree map visualization method that enables the intuitive representation of node properties and a list of hierarchical structures while increasing the utilization efficiency of the visible area by utilizing the entire visible area for the display of most valid nodes. It is done.
  • an object of the present invention is to provide a visualization method of a treemap that is easy to be modified when new data is added to the original data of the treemap already visualized so that the user can intuitively recognize the change. .
  • an object of the present invention is to provide a new treemap visualization method that is easy to apply a variety of user interaction in order to further increase the visibility of the visualized treemap.
  • the visualization method of the tree map comprises the steps of forming a reference model by protruding the node region corresponding to each node from the three-dimensional surface, the formed Projecting a reference model onto a projection plane and visualizing the image on which the formed reference model is projected onto the projection plane as a treemap.
  • the solid may be all or part of a sphere or a polyhedron, and the surface of the solid may have an expression element such as a size or a color that is proportional to the attribute value of each node.
  • the method may further include forming the node region by projecting a primitive tree-map on the projection surface onto the three-dimensional surface.
  • the geometric shape reflecting the attributes of each node may be visualized to have a node area corresponding to each node.
  • the attributes of a node include the size of data that the node has, the frequency of referencing the node, and the priority of the node.
  • the forming of the reference model may form the reference model such that the plurality of child nodes protrude more than the parent node of each node.
  • an interval between the parent node and the child nodes may be determined according to hierarchical information of the parent node and the child nodes. That is, an interval at which child nodes protrude from a parent node and is spaced apart may be determined according to hierarchical information.
  • the method of visualizing a treemap includes generating child nodes on a node area of a parent node and determining positions of each of the generated child nodes. Determining each location causes at least a portion of the node area of the parent node to be exposed between each of the child nodes.
  • the step of determining the position of each of the child nodes may determine the position of each of the child nodes so that the node area of each of the child nodes do not overlap each other.
  • a part of the node area of at least some of the child nodes may determine the position of each of the child nodes so as to deviate from the node area of the parent node.
  • the visualization method of the tree map according to an embodiment of the present invention may further include determining a location of the parent node based on the location of the child nodes after the location of each of the child nodes is determined. For example, the center of gravity of the position of the child nodes may be obtained and the parent node may be located on the center of gravity.
  • the visualization method of a tree map comprises the steps of providing a user menu for selecting a partial region in the tree map as the region of interest, receiving a user input through the user menu, and The method may further include selecting a region of interest as the region of interest by analyzing a user input.
  • the position of each of the child nodes may be determined such that the first interval between the child nodes in the ROI is greater than the second interval between the child nodes outside the ROI.
  • the visualization method of the tree map includes the steps of generating child nodes on the node area of the parent node and moving each of the generated child nodes, each of the child nodes The moving step moves at least some of each of the child nodes in a direction different from that of the other parts.
  • each of the plurality of child nodes may be moved farther from the first position.
  • each of the plurality of child nodes may be disposed at a first position to divide the node area of the parent node according to the attributes of each of the plurality of child nodes.
  • Each of the plurality of child nodes may move based on a reference position of the node area of the parent node. In this case, each of the child nodes may move farther from the reference position as the first position is farther from the reference position.
  • the reference position may be, for example, the center of gravity of the node region of the parent node, or may be the upper left corner of the node region of the parent node.
  • a device for visualizing a treemap includes a display and a processor, wherein the processor determines a location where each of the child nodes generated above the node area of the parent node of the raw treemap is to be placed, and the child Each node delivers the placed image to the display for display as a treemap. At this time, the processor may determine the position of each of the child nodes such that at least a part of the node area of the parent node is exposed through the gap between the child nodes.
  • the device may include a mobile terminal such as a smartphone, a PDA, or the like, or may include a computing system such as a laptop or a desktop.
  • a mobile terminal such as a smartphone, a PDA, or the like
  • a computing system such as a laptop or a desktop.
  • the area of the node can be expressed as the actual weight value without distortion, the information of a complicated hierarchical structure having many child nodes or a high order can be represented without distortion.
  • each node is stacked on the parent node to solve the cognitive problem of the existing two-dimensional tree map, it is possible to interpret the hierarchical structure as both inclusion and top-level relationship.
  • the user can easily control the UI in controlling a display screen, moving to a region of interest of a node, controlling a node such as protruding / depressing a node, highlighting a node of the same level / same property, and moving / positioning a node. This provides an effective way to increase the utilization of the treemap.
  • the entire visible area is utilized for displaying most of the valid nodes, thereby increasing the utilization efficiency of the visible area of the treemap, while allowing an intuitive representation of node attributes and a list of hierarchical structures.
  • the deformation is easy, and the user can intuitively recognize the change.
  • a treemap interface that can be easily applied to various user interactions can be implemented.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a tree structure to be visualized in a tree map according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a tree structure of FIG. 1, illustrating the top node A.
  • FIG. 2 is a tree structure of FIG. 1, illustrating the top node A.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a general tree map corresponding to the highest node A shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a tree structure of FIG. 1, illustrating the top node A and its child nodes B, C, and D.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a general tree map corresponding to the highest node A and its child nodes B, C, and D shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a tree map according to an embodiment of the present invention corresponding to the highest node A and its child nodes B, C, and D shown in FIG. 4.
  • FIG. 7 is a tree structure of FIG. 1, illustrating the top node A, the intermediate nodes B, C, and D, and the lower nodes E, F, G, H, and I.
  • FIG. 7 is a tree structure of FIG. 1, illustrating the top node A, the intermediate nodes B, C, and D, and the lower nodes E, F, G, H, and I.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a general tree map corresponding to the highest node A, the intermediate nodes B, C, and D, and the lower nodes E, F, G, H, and I shown in FIG.
  • FIG. 9 is a treemap according to an embodiment of the present invention corresponding to the highest node A, the intermediate nodes B, C, and D, and the lower nodes E, F, G, H, and I shown in FIG. Figure is a diagram.
  • FIG. 10 is a tree structure of FIG. 1 and illustrates hierarchical information of all nodes.
  • FIG. 10 is a tree structure of FIG. 1 and illustrates hierarchical information of all nodes.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a general tree map corresponding to the tree structure illustrated in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a tree map according to an embodiment of the present invention corresponding to the tree structure shown in FIG. 10.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a two-step projection process using a two-dimensional raw treemap and a three-dimensional reference model as a treemap visualization method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a tree map according to an embodiment of the present invention, which is a top view of a three-dimensional reference model corresponding to the tree map.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an oblique view of a 3D reference model corresponding to the tree map shown in FIG. 14.
  • FIG. 16 is a side view of the three-dimensional reference model shown in FIG. 15.
  • 17 is a diagram illustrating a treemap in which a region of interest is set according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a front view of a 3D reference model corresponding to the tree map of FIG. 17.
  • 19 is a flowchart illustrating a 2.5D treemap visualization method in which a 2D projection surface and a 3D reference model are combined according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating a detailed configuration of the step S1920 of forming the reference model illustrated in FIG. 19.
  • 21 is a flowchart illustrating a method for visualizing a treemap in which a region of interest is set according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a treemap visualization method of resetting a position of a parent node based on a position of a child node according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a treemap visualization method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram briefly illustrating a relationship between a raw treemap and a treemap of FIG. 13.
  • FIG. 24 is a block diagram illustrating a treemap visualization device according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is an example of a processor in detail in the device of FIG. 24.
  • FIG. 26 is another example of a detailed processor of the device of FIG. 24.
  • FIG. 27 is an embodiment of a top view of a treemap generated by the treemap visualization method of FIG. 22.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a treemap in which a region of interest is set according to a location of a graphical user interface according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating still another state of the tree map of FIG. 28.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a tree structure to be visualized in a tree map according to an embodiment of the present invention.
  • node A is the top node and child nodes of A are B, C, and D.
  • B is a parent node of E, F, and G.
  • E, F, and G are child nodes of B.
  • D is a parent node of H and I, and in this case, nodes H and I are child nodes of D.
  • H is a parent node of J and K.
  • nodes J and K become child nodes of H.
  • I is a parent node of L and M.
  • nodes L and M become child nodes of I.
  • the sum of the node values of the child nodes is equal to the node values of the parent nodes.
  • 2 to 9 are used to describe the process of visualizing the tree structure as a tree map.
  • FIG. 2 is a tree structure of FIG. 1, illustrating the top node A.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a general tree map corresponding to the highest node A shown in FIG. 2.
  • the tree map in which the entire region is mapped to the node A may be visualized for the tree structure in which only the highest node A is recognized.
  • node A visualized in the tree map of FIG. 3 is node A, which is the top node of FIG. 2, node A is shown with the same mark in FIGS. 2 and 3.
  • the mark may mean display attributes such as color, contrast, or pattern.
  • FIG. 4 is a tree structure of FIG. 1, illustrating the top node A and its child nodes B, C, and D.
  • FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a general tree map corresponding to the highest node A and its child nodes B, C, and D shown in FIG. 4.
  • nodes B, C, and D are displayed together with the same mark to indicate that nodes B, C, and D visualized in the tree map of FIG. 5 are nodes B, C, and D of FIG. 4.
  • nodes having the same hierarchical level are displayed with the same mark. That is, when the highest node A is at the hierarchical level 1, the nodes B, C, and D are at the hierarchical level 2, the nodes B, C, and D are displayed with the same mark.
  • Nodes B, C, and D are child nodes of node A, and the sum of the areas of nodes B, C, and D is the same as that of node A, which is a parent node, due to the nature of the tree map. Therefore, in the general tree map of FIG. 5, nodes B, C, and D replace the area of node A, and node A is not visible in the top view.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a tree map according to an embodiment of the present invention corresponding to the highest node A and its child nodes B, C, and D shown in FIG. 4.
  • child nodes B, C, and D are spaced apart from each other.
  • the sum of the areas of nodes B, C, and D is the same as the area of node A, but because some areas of nodes B, C, and D are located out of the area of node A, the nodes A, C, and D Some information may be displayed.
  • the mark of node A shown through the intervals of nodes B, C, and D is the same as the mark of node A of FIG.
  • the information of the parent node A can be identified at a glance among the child nodes B, C, and D. Since the area of the node A is maintained as the sum of the areas of the nodes B, C, and D, there is no distortion of the node area. That is, according to an embodiment of the present invention, the hierarchical information of the tree map can be listed, and the tree map can be visualized without distortion of the hierarchical information.
  • FIG. 7 is a tree structure of FIG. 1, illustrating the top node A, the middle nodes B, C, D, and the bottom nodes E, F, G, H, and I.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a general tree map corresponding to the highest node A, the intermediate nodes B, C, D, and the lower nodes E, F, G, H, and I shown in FIG. 7.
  • nodes E, F, G, H, and I, which are hierarchical level 3, are displayed with the same mark.
  • node B is divided into nodes E, F, and G, and node D is divided into nodes H and I, so node C, which is a leaf node, is displayed in the top view, but nodes B and D, which are not leaf nodes, are It is hidden and hidden by subordinate nodes.
  • nodes E, F, and G Since the sum of the areas of nodes E, F, and G is equal to the area of node B, nodes E, F, and G completely cover node B. Similarly, since the sum of the areas of nodes H and I is equal to the area of node D, nodes H and I completely cover node D. That is, in FIG. 8, the problem of the conventional treemap in which only leaf nodes are revealed is shown.
  • FIG. 9 is a treemap according to an embodiment of the present invention corresponding to the highest node A, the intermediate nodes B, C, and D, and the lower nodes E, F, G, H, and I shown in FIG. Figure is a diagram.
  • the mark of node B is revealed through the intervals of nodes E, F, and G.
  • the mark of node D is revealed through the gap between nodes H and I.
  • the gap between nodes B and C and between nodes C and D reveals the mark of node A. That is, in FIG. 9, a tree map is provided in which all nodes from nodes A to I expose at least a partial region in the top view, so that the entire tree structure can be viewed at a glance.
  • FIG. 10 is a tree structure of FIG. 1 and illustrates hierarchical information of all nodes.
  • node C is a leaf node at hierarchy level 2
  • nodes E, F, and G are leaf nodes at hierarchy level 3.
  • Nodes J and K are leaf nodes at hierarchical level 4 as child nodes of node H.
  • Nodes L and M are leaf nodes at hierarchy level 4 as child nodes of node I.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a general tree map corresponding to the tree structure illustrated in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a tree map according to an embodiment of the present invention corresponding to the tree structure shown in FIG. 10.
  • the information of the parent node A of the child nodes B, C, and D, and the information of the parent nodes B, D of the child nodes E, F, G, H, and I of FIG. In order to compensate for the disadvantage of not being able to identify the parent nodes H and I of the child nodes L, M, J, and K, the child nodes B and D of the parent node A and the child nodes E and F of the parent nodes B and D, Move the positions of G, H, I and child nodes L, M, J, K of parent nodes H, I in different directions, or position each child node so that information of each parent node is identified among the child nodes.
  • nodes belonging to the same hierarchical level are arranged so that their node areas do not overlap each other, and thus nodes belonging to the upper hierarchical level are necessarily adjusted so that at least some areas can be exposed.
  • the child nodes are set not to leave the area of the parent node, but in the treemap according to an embodiment of the present invention, some nodes of the child nodes are partially separated from the node area of the parent node. Can be.
  • the positions of the child nodes are set to be farther from the normal treemap as they are far from the center of the parent node. That is, in order to secure the spacing between the child nodes, the outer boundary line of the area of the child nodes may appear to extend than the node area of the parent node.
  • the tree map of FIG. 12 may be applied to a media browser or a media library such as movies, music, photos, etc., and may identify correlations such as date, time, genre, and the like at a glance. That is, each node may be a folder of media files such as movies, music, photos, etc., and the hierarchical level may represent grouping categories such as date, time, genre, and owner.
  • the conventional general tree maps as described above with reference to FIGS. 5 and 8 are defined as primitive tree-maps, and the tree maps as shown in FIGS. 6 and 9 corresponding to the embodiment of the present invention from the primitive tree maps. You can also create
  • FIG. 13 A modification of using a three-dimensional reference model in the process of generating a treemap according to an embodiment of the present invention from a raw treemap is shown through FIG. 13.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a two-step projection process using a two-dimensional raw treemap and a three-dimensional reference model as a treemap visualization method according to an embodiment of the present invention.
  • the treemap 1340 vertically protrudes the node regions corresponding to the nodes A, B, and C from the three-dimensional surface 1320 to form the reference model 1330.
  • the formed reference model 1330 may be projected onto the projection plane to visualize the image projected on the projection plane as the treemap 1340.
  • the present invention can start from the raw treemap 1310 shown in a plane in two dimensions.
  • the raw treemap 1310 includes nodes A, B, and C of the same hierarchical level.
  • the regions of nodes A, B, and C are projected onto the three-dimensional surface 1320.
  • the area where the node A is projected onto the three-dimensional surface 1320 may have a larger area than the area where the node B is projected onto the three-dimensional surface 1320. That is, although the size of each node in the raw treemap 1310 may not be maintained at the three-dimensional surface 1320, it is transformed back into the reference model 1330 and projected onto the two-dimensional projection plane to make the treemap. After generating 1340, the size of each node in the treemap 1340 is maintained to be the same as the size of each node in the original treemap 1310.
  • the node area includes a raw treemap 1310 and a treemap ( The same appears in 1340.
  • Each of nodes A, B, and C of the primitive treemap 1310 projected onto the three-dimensional surface 1320 protrudes from the three-dimensional surface 1320 while maintaining a predetermined distance from the parent node.
  • the shapes in which the nodes A, B, and C protrude from the three-dimensional surface 1320 are formed as the reference model 1330.
  • nodes A, B, and C may form a tree map 1340.
  • each node on the solid surface 1320 or the reference model 1330 Since the node region of each node on the solid surface 1320 or the reference model 1330 is deformed, it does not maintain a proportional relationship with the attribute value of the node as in the raw treemap 1310. However, since the treemap 1340 is formed by being back projected from the reference model 1330 onto the two-dimensional projection plane, the node area of each node on the treemap 1340 is proportional to the attribute value of the node as in the raw treemap 1310. Maintain relationships.
  • nodes A, B, and C belonging to one hierarchical level generate a reference model 1330 and a treemap 1340.
  • nodes belonging to a plurality of hierarchical levels are illustrated in FIG. 13. It will be apparent to those skilled in the art that the process of creating these new reference models and new treemaps can be easily derived. That is, child nodes always protrude more than the parent node to form a new reference model. A part of the node area of the parent node is displayed through the interval between the child nodes, so that the presence of the parent node can be announced.
  • FIG. 13 illustrates an embodiment in which a plurality of child nodes are generated from a parent node.
  • an embodiment in which one child node is generated from a parent node may also be implemented.
  • node A ' (not shown) is generated in node A of FIG. 13.
  • node A ' is projected onto the area of node A on the reference model. If the area of node A 'protrudes from the area of node A on the reference model, and the area of node A' is back projected onto the two-dimensional projection plane, the area of node A 'is formed by shifting from the area of node A. Since the position of the newly created child node A 'is different from the position of the parent node A, a part of the area of the parent node A may be exposed along the boundary of the child node A'.
  • the treemap according to the embodiment of the present invention can visualize the 2D treemap finally by utilizing the conventional 2D raw treemap and the 3D reference model, in the present specification, the treemap according to the embodiment of the present invention is Let's call it 2.5D treemap.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a tree map according to an embodiment of the present invention, and is a top view of a reference model corresponding to the tree map.
  • FIG. 14 for convenience of description, an embodiment of a treemap in which all areas of nodes belonging to the same hierarchical level are set uniformly is shown. That is, each child node is shown a tree map in the case of dividing the node area of the parent node into four.
  • each node region of each node is shown as moving away from the center of the entire visualization region as the hierarchical level becomes deeper.
  • each child node is shown to move in a direction gradually away from the center point of the node area of the parent node.
  • the sum of the areas of each of the child nodes is equal to the area of the node area of the parent node, and at least some of the node areas of the child nodes deviate from the node area of the parent node. Since the position of each of the child nodes is determined, information of the parent nodes can be identified among the child nodes.
  • FIG. 15 is an oblique view of a 3D reference model corresponding to the tree map shown in FIG. 14.
  • FIG. 15 a reference model is shown that forms the basis of the Top View of FIG. 14. That is, the relationship in which the Top View of the reference model of FIG. 15 is shown as shown in FIG. 14 is established.
  • each node is spaced apart from its parent node, and each node is adjusted to a distance and a position according to its hierarchical level.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a side view of the 3D reference model illustrated in FIG. 15. Although referred to as a side view for convenience of description, the front view will have substantially the same shape.
  • the child nodes that divide the node area of the parent node into quadrants are divided according to the hierarchical level.
  • the number of nodes increases, so that the distance from which the node moves away from the parent node increases as the hierarchical level increases to secure an interval between node regions.
  • the top view of the 2D treemap as shown in FIG. 14 and the base reference model as shown in FIG. 15 or 16 are selectively or displayed together with the user according to a user's selection.
  • a user menu may additionally be provided.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a treemap in which a region of interest is set according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a front view of a 3D reference model corresponding to the tree map of FIG. 17.
  • FIGS. 17 and 18 an example in which the treemap visualization technique of the present invention is selectively applied to a specific ROI by a user's selection is shown.
  • a visual effect such as applying a fisheye lens to a region of interest is obtained.
  • the spacing between child nodes in the region of interest may be set larger than the spacing between child nodes outside the region of interest. Referring to FIG. 17, the distance between the child nodes is hardly recognized in an area other than the ROI, which is emphasized for the purpose of distinguishing the ROI from the ROI, and the scope of the present invention is limited by the embodiments. It should not be interpreted.
  • FIG. 18 there is shown a diagram in which the curvature of the reference model corresponding to the ROI is extremely emphasized. That is, the embodiment of the treemap as shown in FIG. 17 controls the radius of curvature of the reference model to a level smaller than the normal level for the region of interest (curvature is increased), and controls the radius of curvature of the reference model to the region outside the region of interest. Can be obtained by controlling.
  • the same color may be given to nodes of the same hierarchical level, or the same color may be given to child nodes having one parent node.
  • several leaf nodes having the same ancestor node are displayed in the same color, and brightness or saturation may be adjusted according to the hierarchical level.
  • the observer can intuitively identify nodes belonging to the same data series, and can easily recognize the hierarchical level of each node according to brightness or saturation.
  • 19 is a flowchart illustrating a 2.5D treemap visualization method combining a 2D projection surface and a 3D reference model according to an embodiment of the present invention.
  • the 2.5D treemap visualization method generates a raw treemap by generating a raw treemap whose node attribute values are proportional to the area from the upper layer node (parent node) to the lower layer node (child node) on the 2D projection plane.
  • -Map is projected onto the three-dimensional surface to form a node region (S1910), and the reference region is formed by protruding the node region corresponding to each node from the three-dimensional surface (S1920).
  • the node region corresponding to each node from the three-dimensional surface may protrude in the vertical direction, and the angle of protruding may be changed according to the user's selection.
  • the three-dimensional form may have the form of a sphere, it may also be expressed in the form of quasi-polyhedron, regular polyhedron.
  • the solid may take the complete shape of a sphere or polyhedron, or may be implemented by taking only part of a sphere or polyhedron.
  • the formed reference model is projected onto the 2D projection plane in the second plane on the projection plane (S1930), and the image on which the formed reference model is projected on the 2D projection plane may be visualized in the form of a tree map (S1940).
  • the node area corresponding to each node may have a geometric shape reflecting an attribute (attribute, data size, frequency, etc.) of each node.
  • the node area when the node area is formed by projecting the raw tree map on the projection surface onto the three-dimensional surface (S1910), the node area may reflect the attribute value on the raw tree map.
  • a plurality of child nodes protrude more than the parent node of each node to form a first gap between the parent node and the plurality of child nodes, and between the plurality of child nodes
  • the reference model formed to display at least a portion of the node region of the parent node through the second interval may visualize the image projected onto the projection surface as a tree map.
  • the first interval refers to the interval in the height direction in the stereoscopic reference model
  • the second interval refers to the interval in the plane on the treemap
  • the user may adjust the distance that the gap of the reference model is formed according to the shape of the three-dimensional shape and the direction in which it protrudes.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating a detailed configuration of the step S1920 of forming the reference model illustrated in FIG. 19.
  • the first interval is determined according to hierarchical information of the parent node and the plurality of child nodes (S1921), and the plurality of child nodes protrude from the parent node according to the first interval.
  • a reference model may be formed.
  • height intervals may be adjusted differently according to hierarchical levels in the reference model. As shown in FIG. 16, the deeper the hierarchical level, the greater the number of nodes and the smaller the spacing between the nodes. As the spacing between the nodes becomes narrower, there may be insufficient space to express the information of the parent node of the parent, so that the distance between the parent node and the child node in the reference model, that is, the child node protrudes from the parent node, as shown in FIG.
  • the height may be set to a first interval at a node of the first hierarchical level and to a second interval at a node of a second hierarchical level, and a second interval may be set larger than the first interval.
  • the difference between the first interval and the second interval may be determined by reflecting the visibility of the information of the upper node through the interval between nodes, based on the finally generated treemap.
  • 21 is a flowchart illustrating a method for visualizing a treemap in which a region of interest is set according to an embodiment of the present invention.
  • the visualization method of the treemap according to the embodiment of FIG. 21 receives a user input for selecting a partial region in the treemap as the region of interest (S2110), and starts a plurality of child nodes on the region of the parent node based on the received region of interest. It generates (S2120). Thereafter, the positions of the plurality of child nodes are determined such that the first interval between the child nodes in the selected ROI is greater than the second interval between the child nodes outside the ROI (S2130).
  • the gap between nodes may be increased in the region of interest set by the user.
  • a predetermined user menu for allowing a user to set a region of interest may be provided.
  • the user menu for allowing the user to set the region of interest may be provided through a separate icon, or may be implemented by a predetermined shortcut key and a specific gesture.
  • the visualization method according to an embodiment of the present invention translates the user input to coordinates displayed on the user input. The information is extracted and a region corresponding to the coordinate information is determined as the region of interest.
  • information of the parent node (upper layer) can be identified among the child nodes (lower layers), and information of the node located in the middle region as well as the node of the uppermost layer can be identified at once.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a treemap visualization method of resetting a position of a parent node based on a position of a child node according to an embodiment of the present invention.
  • the visualization method of the tree map according to the embodiment shown in FIG. 22 generates child nodes on the node region of the parent node (S2210), and determines the positions of each of the generated plurality of child nodes (S2220).
  • the positions of the parent nodes may be determined based on the positions of the plurality of child nodes (S2230).
  • the positions of the parent nodes may be determined based on the positions of the plurality of child nodes (S2230).
  • FIG. 22 is different from the embodiment shown in FIG. 9, 12, or 14.
  • a treemap is shown in which the position of the parent node is adjusted and the parent node is rearranged due to the influence of the distribution of the child node after the parent node is primarily arranged.
  • FIG. 27 is an embodiment of a top view of a treemap generated by the treemap visualization method of FIG. 22.
  • the parent node since the parent node is located at the center of the area in which the child nodes are distributed, there is an advantage of making it easier to intuitively observe the data series.
  • a process of re-adjusting the position of the parent node and the arrangement on the reference model surface of the parent node based on the 2D treemap or the 3D reference model may be further added.
  • a process of re-adjusting the position of the parent node and the arrangement on the reference model surface of the parent node based on the 2D treemap or the 3D reference model may be further added.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a treemap visualization method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram briefly illustrating a relationship between a raw treemap and a treemap of FIG. 13.
  • the treemap visualization method of FIG. 23 moves each of the child nodes in different directions with respect to the parent node with only a plane movement. Observed as the way.
  • a plurality of child nodes are generated on the node area of the parent node (S2310), and each of the generated plurality of child nodes is moved (S2320).
  • the direction of moving the child nodes may move at least some of each of the plurality of child nodes in a different direction from other parts, and the first when each of the plurality of child nodes is created on the node area of the parent node. The farther the position is from the center of the node area of the parent node, the farther each of the plurality of child nodes may be moved from the first position.
  • each of the plurality of child nodes may be disposed at a first position to divide the node area of the parent node according to the attributes of each of the plurality of child nodes.
  • Each of the plurality of child nodes may move based on a reference position of the node area of the parent node.
  • each of the child nodes may move farther from the reference position as the first position is farther from the reference position.
  • the reference position may be, for example, the center of gravity of the node region of the parent node, or may be the upper left corner of the node region of the parent node.
  • the child nodes created on the parent node's area can identify the parent node's information among the child nodes by moving the nodes in different directions so that each of the child nodes do not overlap with each other within a range not completely out of the parent node area.
  • the moving range and the moving direction of the child nodes may be directly set by the user, and the moving direction of the child nodes may be determined according to a preset value.
  • FIG. 24 is a detailed view of a treemap visualization device according to an embodiment of the present invention.
  • the device 2400 for visualizing the tree map refers to a mobile terminal and a computing system, and includes a display controller 2410, a processor 2420, a communication module 2430, and a UI controller 2440.
  • the processor 2420 determines, using a display controller, a position where each of the child nodes generated on the node area of the parent node of the raw treemap is to be arranged, and displays an image in which each of the child nodes is arranged as the treemap at the determined position. To pass.
  • each of the child nodes may determine the location of each of the plurality of child nodes so that the areas do not overlap each other, and a portion of the node area of at least some of the plurality of child nodes is separated from the node area of the parent node. The location of each of the child nodes may be determined.
  • the position of the parent node may be adjusted based on the determined position of each of the plurality of child nodes, and the user's command of selecting a region in the treemap as the region of interest from the user input received through the UI controller 2440. May be determined and the location of each of the plurality of child nodes may be determined such that a first interval between child nodes in the selected ROI is greater than a second interval between child nodes outside the ROI.
  • each of the child nodes may be moved from the first position in a different direction than the other some nodes. It can also be controlled to move to two positions.
  • each of the plurality of child nodes may be moved farther from the first position.
  • the display controller 2410 controls to display and provide the treemap image transmitted from the processor 2420 to the user.
  • the communication module 2430 may receive an image from a processor and provide the image to a server or another user through wired or wireless communication, and may receive information about a treemap from the server or another user through wired or wireless communication. .
  • the UI controller 2440 may provide the user with additional information that the node has regarding the node selected by the user.
  • the processor 2420 controls to interactively provide the user with the 2D projection plane map image and the 3D reference model, wherein the display controller 2410 may selectively display one of the two or display both together. have.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a processor for 2.5D treemap visualization in more detail in the treemap visualization device of FIG. 24, according to an exemplary embodiment.
  • the raw treemap generator 2510 generates a raw treemap in which the node attribute values are proportional to the area from the upper hierarchical node (parent node) to the lower hierarchical node (child node) on the two-dimensional projection surface.
  • the position determiner 2520 determines the positions of each of the child nodes generated by generating the child nodes on the node area of the parent node, wherein at least a part of the node area of the parent node is a child node. Determine to expose between each of them.
  • the location of the child nodes may be determined such that a part of the node area of at least some of the child nodes deviates from the node area of the parent node so that the node areas of each of the child nodes do not overlap each other.
  • the information of the parent node can be identified among the child nodes (lower layer), and the information of not only the node of the top layer but also the node located in the middle region can be identified at once.
  • the tree map generator 2530 generates a parent map and a child node whose location is determined by the location determiner 2520 in the form of a tree map.
  • a node having many changes according to a timeline of a parent node and a child node may generate a tree map by reflecting a high priority, and may also generate a layout and color by reflecting the priority according to the priority.
  • the nodes may be relocated according to the priority of each node.
  • the new node may be unconditionally the highest priority, or the new node may be placed in the next priority except the highest priority among the existing nodes.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating in more detail a processor for visualizing a treemap on a plane in the treemap visualization device of FIG. 24 according to an embodiment of the present invention.
  • the raw treemap generator 2510 generates a raw treemap in which the node attribute values are proportional to the area from the upper hierarchical node (parent node) to the lower hierarchical node (child node) on the two-dimensional projection surface.
  • the reference model generator 2620 may generate a reference model by protruding a node region corresponding to each node from a surface of a solid (including all of sphere, hemisphere, and polyhedron), and generating a reference model of a parent node and a plurality of child nodes.
  • the first interval may be determined according to hierarchical information, and a reference model may be generated by protruding a plurality of child nodes from a parent node according to the determined first interval.
  • the treemap generator 2530 generates a treemap provided to the user by using the generated raw treemap and the reference model.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a tree map according to another embodiment of the present invention.
  • each node of the treemap is proportional to the attribute value of each node.
  • Each of the nodes corresponds to a node of a hierarchical data structure, and the size of the data, the number of times of reference of the data, and the like may be regarded as attribute values of each node.
  • the ROI 2810 is set around the position of the graphical user interface 2810a.
  • the contrast area 2820 is shown for convenience of description among general areas contrasted with the area of interest 2810.
  • the spacing of child nodes in the region of interest 2810 may be larger than the spacing of child nodes in the remaining region. This principle is as described above by the treemap illustrated in FIGS. 17 and 18 and a reference model corresponding to the treemap.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating still another state of the tree map of FIG. 28.
  • the ROI 2920 is set around the position of the graphical user interface 2920a.
  • the region of interest 2920 is at substantially the same location as the contrast region 2820 of FIG. 28.
  • An area shown as the ROI 2810 in FIG. 28 is represented as a contrast area 2910 in FIG. 29 for convenience of description.
  • the visual effects of a treemap such as a fisheye lens may be more remarkably displayed for a specific region of interest 2810 and 2920.
  • the position of the graphical user interfaces 2810a and 2920a may be adjusted in response to user input to any user interface device, such as touch position of the touch screen, trackball, mouse, joystick, jog shuttle, and the like.
  • a predetermined criterion when laying out and coloring nodes on a treemap is according to various embodiments of the present disclosure. Can be placed by.
  • a node having many changes according to a timeline of a parent node and a child node may generate a tree map by reflecting a high priority, and may also generate a layout and color by reflecting the priority according to the priority.
  • the number of times a parent node and a child node are referenced over time or updated over time can also affect the priority, and the number of times a reference and the number of updates over time affecting the priority can affect leaf nodes. It may be counted as a reference or may be reflected by adding up the counted number of child nodes and parent nodes.
  • the nodes may be relocated according to the priority of each node.
  • the new node may be unconditionally the highest priority, or the new node may be placed in the next priority except the highest priority among the existing nodes.
  • the visualization technology of the treemap is intended to help the user understand the statistical data or the tree structure data through the treemap, so that the user can select commands, gestures, shortcut keys,
  • Some nodes may be selected by providing an icon or the like, and an embodiment in which detailed additional information is provided as a separate UI for the selected node may also be implemented.
  • a UI for comparing attribute values may be provided by collecting the area / color of the selected plurality of nodes on one screen window and displaying them together.
  • 2.5D treemap visualization method is implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded on a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

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Abstract

본 발명은 2.5D 트리맵에 대한 시각화 방법 및 시스템에 관한 기술로, 보다 상세하게는 2차원 투영면 상에 상위 계층 노드에서부터 하위계층 노드까지 노드 속성값이 면적에 비례하는 원시 트리맵을 생성하여 원시 트리맵을 기준 모델에 투영하고, 기준 모델 상에서 하위 계층의 노드를 돌출하여 돌출된 기준 모델을 2차원 투영면에 역투영한 영상을 2.5D 트리맵으로 시각화하는 기술에 관한 것이다. 본 발명은 노드 면적의 왜곡 없이, 노드 속성에 비례하고, 부모 노드의 면적은 자식 노드들의 면적의 합에 대응함으로써, 계층 구조를 강조하여 시각화할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

트리맵 시각화 방법 및 그 방법을 이용하는 장치
본 발명은 트리맵(Tree-Map)을 시각화하는 방법 및 그 방법을 이용하는 장치에 관한 기술로, 트리맵의 각 노드가 가지는 속성 정보를 직관적으로 표시하며, 계층 정보 또한 체계적으로 표시할 수 있는 트리맵 시각화 기술에 관한 것이다.
정보 기술의 발달과 함께, 포럼(forum), 메일링 리스트, 사업 조직 차트, 컨텐츠 관리 카테고리, 및 제품 카테고리를 포함한 광범위한 데이터베이스에서 여러 가지 계층적 데이터를 확인할 수 있다. 트리 구조라고도 하는 계층 구조(hierarchical structure)는 다수의 데이터 노드의 집합체로서, 최상단의 루트 노드를 제외한 각각의 노드는 단일의 부모(parent) 및 0개 이상의 자식(child)을 갖는다. 계층적 데이터는 2가지 종류의 정보, 즉 계층적 구조에 관한 구조 정보 및 모든 노드에 관한 컨텐츠 정보를 포함하고 있다.
계층적 데이터(hierarchical data)를 효율적으로 시각화하는(visualizing) 방법의 일 예로 트리맵(Treemap)을 들 수 있다. 트리맵은 기존의 계층 구조를 표현하는 그래프(node-link diagram)가 대부분의 공간을 빈 공간으로 두는 것과 달리, 도 1의 (a) 및 (b)와 같이 사각형을 계층 구조와 같게 재귀적으로 나눠 주어진 디스플레이 공간을 빈 틈 없이 채우는(space filling) 방식을 통해 대량의 계층적 데이터를 효율적인 공간 사용을 통해 시각화한다. 각각의 사각형의 넓이는 노드의 가중치를 나타낸다. 예를 들어, 컴퓨터 하드디스크 내의 파일들을 트리맵을 이용하여 시각화하면, 폴더의 계층 구조는 재귀적으로 배치된 사각형들의 구조와 같고, 각각의 파일 크기는 각 사각형의 넓이로 표현된다. 폴더의 크기는 내부 파일들을 표현하는 사각형들의 합으로 표현된다.
트리맵의 자세한 개념은 Brian Johnson 및 Ben Shneiderman의 논문 "Treemaps: A Space-Filling Approach to the Visualization of Hierarchical Information Structures"(Proc. IEEE Visualization '91, IEEE, Piscataway, NJ(1991), 284-291)에 개시되어 있다.
기존의 트리맵은 외부 노드만을 사각형으로 표현하고, 내부 노드는 외부 노드를 표현하는 사각형들의 합으로 나타낸다. 이와 같이, 트리맵은 내부 노드를 따로 표현하지 않기 때문에 계층 구조를 식별하기 어렵다는 한계점이 있다. 특히, 노드가 많고 계층 구조가 균형 잡힌 경우에는 이와 같은 한계점이 더욱더 명백히 나타난다는 Van Wijk와 Van de Wetering의 연구결과가 있다. 결과적으로, 기존의 트리맵은 다른 위치에 있는 노드들의 상대적인 크기 비교, 즉 가중치를 비교하기가 거의 불가능하고, 정보의 계층 구조를 파악하기 어렵기 때문에 노드들의 상위 계층을 추적하는 과정에 어려움이 발생한다.
이러한 한계점을 극복하기 위해, 여러 연구에서는 계층 구조의 가시성을 높이기 위한 시도를 하였으며, 그 중에 노드 간에 여백을 주어 계층 구조를 강조하는 방법이 있다.
그러나 이 방법은 주어진 모든 면적이 외부 노드를 표현하기 위해 사용되는 기존의 방법과 달리, 계층 구조를 표현하기 위해 공간이 소비되어 노드의 면적을 왜곡하여 표현할 수 밖에 없고, 이로 인해 노드의 크기가 실제 가중치와 다르게 표현되는 문제가 있다.
트리맵의 또 다른 한계점은 계층 구조를 가진 정보를 '포함관계'라는 메타포로만 해석하고 있다는 것이다. 만약, 사용자가 계층 구조를 부모 노드가 자식 노드들을 포함하는 형태로 인지한다면 문제가 없다. 하지만, 사용자가 계층 구조를 상위 노드, 하위 노드와 같이 레벨로 인지하고 있다면, 트리맵의 형태는 이해하기 어렵다. 즉, 인지 시 계층 구조와 트리맵의 매칭이 잘 안되므로, 트리맵의 계층 구조를 파악하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 상위 노드 및 하위 노드의 계층 구조를 보다 쉽게 파악하기 위한 방법의 일 예가 한국등록특허 제10-1013052호 "트리맵의 가시성을 향상시키는 방법 및 장치"에 기술되어 있다.
상기 선행기술은 트리맵을 작성하는 동안 자식 노드 전부를 포함하는 경계 박스에 대해 상대적으로 부모 노드의 영역을 오프셋 시키는 트리맵 시각화 방법으로서, 경계 박스의 일부가 부모 노드의 영역 밖에 있도록 하고 또 경계 박스 내의 각각의 자식 노드의 영역이 전체적으로 또는 부분적으로 부모 노드의 영역 내에 위치되도록 하는 오프셋 단계를 포함한다. 본 발명은 트리맵 내에서의 구조 정보가 보다 명확하게 보이고 또 더 쉽게 인식되도록 하는 캐스케이딩 효과(cascading effect)로 트리맵 내에서의 부모-자식 관계를 하이라이트하며, 그에 의해 트리맵의 가시성을 보다 향상시킨다.
상기 선행기술은 캐스케이딩 효과를 이용하여 트리맵 내에서의 부모-자식 관계를 디스플레이할 수 있는 장점이 있지만, 각 노드와 노드 사이의 모든 공간이 효율적으로 디스플레이되지 않고, 완전한 space-filling이 이루어지기 어렵다. 따라서 트리맵의 계층의 분화(hierarchical differentiation)가 심화될수록 가시 면적 대비 유효하게 디스플레이되는 노드의 면적의 비율이 줄어들어 가시성이 떨어지는 문제점이 있다.
트리맵의 장점은 각 노드에 대하여 표시하고자 하는 속성(attribute)을 노드의 면적 또는 색상 등 특성(characteristics)으로 표현하므로 노드의 속성을 매우 직관적으로 표현할 수 있다는 점이다. 또한 트리맵의 또 다른 장점은 계층 구조(hierarchical structure)을 일람할 수 있는 표현 방법이라는 점이다. 그런데 실제로는 계층 구조가 복잡할수록 트리맵의 계층 구조와 각 노드의 속성을 동시에 표현하려는 시도는 매우 양립하기 어려운 난제였다.
이에 따라 캐스케이딩 효과를 이용하거나, 바운더리 박스의 가장자리를 이용하여 부모 노드의 정보를 표시하려는 노력이 있어 왔는데, 이는 대체로 노드의 속성과 노드 면적 간의 비례 관계를 왜곡시키거나, 가시성을 저하시키는 원인이 되어 왔다.
앞서 살펴본 한국등록특허 제10-1013052호(미국등록특허 제7,870,509호)의 종래 기술 또한 노드 속성의 직관적 표현과 계층 구조의 일람이라는 두 가지 목적을 동시에 달성하고자 하는 의도에서 도출된 기술이다. 그러나 상기 선행기술은 전체 가시 면적 대비 유효한 디스플레이 영역의 비율이 떨어지는 문제가 있으며, 트리맵의 계층 분화가 심화될수록 효율은 더욱 낮아진다.
또한 트리맵의 모든 노드의 계층이 동일한 수준으로 분화되지 않고 리프 노드(leaf node)의 계층 분화 수준의 편차가 큰 경우에는, 가장 깊은 수준의 계층 분화에 맞추어 빈 공간의 크기를 설정해야 하므로 효율은 더욱 낮아질 것임을 예상할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 선행기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 노드 면적의 왜곡 없이, 노드 속성에 비례하고, 부모 노드의 면적은 자식 노드들의 면적의 합에 대응함으로써, 계층 구조를 강조하여 시각화할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 자식 노드가 많거나 차수가 높은 복잡한 계층 구조의 정보도 왜곡 없이 표현하고, 계층 구조를 쉽게 파악할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 뿐만 아니라 본 발명은 전체 가시 면적을 대부분 유효한 노드의 디스플레이에 활용함으로써 가시 면적의 활용 효율을 높이면서도 노드 속성의 직관적 표현과 계층 구조의 일람이 모두 가능하도록 하는 트리맵의 시각화 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이미 시각화된 트리맵의 원본 데이터에 새로운 데이터가 추가되는 경우에 그 변형이 용이하고, 사용자가 직관적으로 변화를 인식할 수 있도록 하는 트리맵의 시각화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 시각화된 트리맵의 가시성을 더욱 높이기 위하여 다양한 사용자 인터랙션을 적용하기 용이한 새로운 트리맵의 시각화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵의 시각화 방법은 입체의 표면으로부터 각 노드에 대응하는 노드 영역을 돌출시켜 기준 모델(reference model)을 형성하는 단계, 상기 형성된 기준 모델을 투영면에 투영하는 단계 및 상기 형성된 기준 모델이 상기 투영면에 투영된 영상을 트리맵으로서 시각화하는 단계를 포함한다. 이때 입체는 구 또는 다면체의 전부 또는 일부분일 수 있으며, 입체의 표면에는 각 노드의 노드 영역이 각 노드의 속성값(attribute value)에 비례하는 크기 또는 색상 등의 표현요소를 가질 수 있다.
이때, 상기 기준 모델을 형성하는 단계 이전에, 상기 투영면 상의 원시 트리맵(primitive tree-map)을 상기 입체의 표면으로 투영하여 상기 노드 영역을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때 투영면에 투영된 영상을 트리맵으로서 시각화하는 단계는 각 노드의 속성(attribute)이 반영된 기하학적 형상(geometric shape)을 각 노드에 대응하는 노드 영역이 가지도록 시각화할 수 있다. 노드의 속성의 예로는 노드가 가지는 데이터의 크기, 노드에 대한 참조 빈도, 노드의 우선 순위 등을 들 수 있다.
기준 모델을 형성하는 단계는 각 노드 중 부모 노드보다 복수의 자식 노드들이 더 돌출되도록 기준 모델을 형성할 수 있다. 또한 부모 노드와 자식 노드들의 계층 정보(hierarchical information)에 따라 부모 노드와 자식 노드들 간의 간격이 결정될 수 있다. 즉, 자식 노드들이 부모 노드로부터 돌출되어 이격되는 간격은 계층 정보에 따라서 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵의 시각화 방법은 부모 노드의 노드 영역 위에 자식 노드들을 생성하는 단계 및 상기 생성된 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계는 상기 부모 노드의 노드 영역의 적어도 일부가 상기 자식 노드들 각각의 사이로 노출되도록 한다.
이때, 상기 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계는 상기 자식 노드들 각각의 노드 영역이 서로 겹치지 않도록 자식 노드들 각각의 위치를 결정할 수 있다. 또한 상기 자식 노드들 중 적어도 일부의 노드 영역의 일부는 상기 부모 노드의 노드 영역으로부터 벗어나도록 자식 노드들 각각의 위치를 결정할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵의 시각화 방법은 상기 자식 노드들 각각의 위치가 결정된 후에, 자식 노드들의 위치에 기반하여 그 부모 노드의 위치를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 자식 노드들의 위치의 무게중심을 구하여 부모 노드를 그 무게 중심 상에 위치시킬 수도 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵의 시각화 방법은 트리맵 내의 일부 영역을 관심 영역으로서 선택할 수 있는 사용자 메뉴를 제공하는 단계와, 상기 사용자 메뉴를 통하여 사용자 입력을 수신하는 단계, 및 상기 사용자 입력을 해석하여 상기 트리맵 내의 일부 영역을 관심 영역으로 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계는, 관심 영역 내의 자식 노드들 간의 제1 간격이 관심 영역 외의 자식 노드들 간의 제2 간격보다 크도록 자식 노드들 각각의 위치를 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵의 시각화 방법은 부모 노드의 노드 영역 위에 자식 노드들을 생성하는 단계 및 상기 생성된 자식 노드들 각각을 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 자식 노드들 각각을 이동시키는 단계는 상기 자식 노드들 각각 중 적어도 일부는 다른 일부와 다른 방향으로 이동시킨다.
이때 복수의 자식 노드들 각각이 부모 노드의 노드 영역 위에 생성되었을 때의 제1 위치가 부모 노드의 노드 영역의 기준 위치에서 멀수록 복수의 자식 노드들 각각을 상기 제1 위치에서 멀리 이동시킬 수 있다. 이 때 복수의 자식 노드들 각각은 복수의 자식 노드들 각각의 속성에 따라 부모 노드의 노드 영역을 분할하도록 제1 위치에 배치될 수 있다. 복수의 자식 노드들 각각은 부모 노드의 노드 영역의 기준 위치를 기준으로 이동할 수 있다. 이때 자식 노드들 각각은 제1 위치가 기준 위치에서 멀수록 기준 위치에서 멀리 이동할 수 있다. 기준 위치는 예를 들어 부모 노드의 노드 영역의 무게중심일 수도 있고, 부모 노드의 노드 영역의 왼쪽 상단일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 시각화하는 디바이스는 디스플레이 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 원시 트리맵의 부모 노드의 노드 영역 위에서 생성된 자식 노드들 각각이 배치될 위치를 결정하고, 자식 노드들 각각이 배치된 영상을 트리맵으로서 디스플레이하도록 디스플레이에 전달한다. 이 때 프로세서는 부모 노드의 노드 영역 중 적어도 일부가 자식 노드들 간의 간격을 통하여 노출되도록 자식 노드들 각각의 위치를 결정할 수 있다.
상기 디바이스는 스마트폰, PDA 등의 모바일 단말기를 포함할 수도 있고, 랩탑, 데스크탑 등의 컴퓨팅 시스템을 포함할 수도 있다.
본 발명에 따르면 노드의 면적을 왜곡 없이 실제 가중치 값과 같게 표현할 수 있기 때문에 자식 노드가 많거나 차수가 높은 복잡한 계층 구조의 정보도 왜곡없이 표현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 자식 노드들 사이에 자연스럽게 빈 공간이 생기게 되어 자식 노드들 틈새로 부모 노드의 정보를 표시할 수 있어 노드 정보를 표시하기 위한 공간을 따로 만들 필요가 없을 뿐 아니라 계층적 구조의 가시성은 더욱 명료해지는 효과가 있다.
또한, 각 노드가 부모 노드에 쌓아 올려지는 형태를 통해 기존의 2차원 트리맵이 가지는 인지적 문제를 해결하여 계층 구조를 포함관계와 상하 레벨관계, 두 가지 모두로 해석할 수 있다.
또한, 디스플레이 화면을 제어하거나, 노드의 관심 영역으로 이동하거나, 노드의 돌출/함몰, 동일 레벨/동일 속성의 노드 하이라이팅, 노드 위치 이동/높이 조절과 같이 노드를 제어하는데 있어서, 사용자에게 손쉬운 제어 UI를 제공하기 때문에 트리맵의 활용도를 높이는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 전체 가시 면적을 대부분 유효한 노드의 디스플레이에 활용함으로써 트리맵의 가시 면적의 활용 효율을 높이면서도 노드 속성의 직관적 표현과 계층 구조의 일람이 모두 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따르면 이미 시각화된 트리맵의 원본 데이터에 새로운 데이터가 추가되는 경우에 그 변형이 용이하고, 사용자가 직관적으로 변화를 인식할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 시각화된 트리맵의 가시성을 더욱 높이기 위하여 다양한 사용자 인터랙션을 적용하기 용이한 트리맵 인터페이스를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵에서 시각화하고자 하는 트리 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 트리 구조로서, 최상위 노드(A)를 강조하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 최상위 노드(A)에 대응하는 일반적인 트리맵을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 트리 구조로서, 최상위 노드(A)와 그 자식 노드(B, C, D)를 강조하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 최상위 노드(A)와 그 자식 노드(B, C, D)에 대응하는 일반적인 트리맵을 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 최상위 노드(A)와 그 자식 노드(B, C, D)에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 트리 구조로서, 최상위 노드(A), 중간 노드(B, C, D) 및 하위 노드(E, F, G, H, I)를 강조하여 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 최상위 노드(A), 중간 노드(B, C, D) 및 하위 노드(E, F, G, H, I)에 대응하는 일반적인 트리맵을 도시한 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 최상위 노드(A), 중간 노드(B, C, D) 및 하위 노드(E, F, G, H, I)에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 도시한 도면이다.
도 10은 도 1의 트리 구조로서, 모든 노드의 계층 정보를 강조하여 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 트리 구조에 대응하는 일반적인 트리맵을 도시한 도면이다.
도 12는 도 10에 도시된 트리 구조에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵 시각화 방법으로서, 2차원 원시 트리맵과 3차원 기준 모델을 이용한 2단계 투영 과정을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 도시하는 도면이며, 트리맵에 대응하는 3차원 기준 모델의 평면도(Top View)이다.
도 15는 도 14에 도시된 트리맵에 대응하는 3차원 기준 모델의 Oblique view를 도시하는 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 3차원 기준 모델의 측면도(Side View)이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역이 설정된 트리맵을 도시하는 도면이다.
도 18은 도 17의 트리맵에 대응하는 3차원 기준 모델의 정면도(Front View) 이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 2D 투영면과 3D 기준 모델을 결합한 2.5D 트리맵 시각화 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 20은 도 19에 도시된 기준 모델을 형성하는 단계(S1920)에 대한 상세한 구성을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심영역이 설정된 트리맵의 시각화 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 부모 노드의 위치를 자식 노드의 위치에 기반하여 재설정하는 트리맵의 시각화 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵의 시각화 방법을 나타낸 동작 흐름도로서, 도 13의 원시 트리맵과 트리맵 간의 관계를 간략히 도시한 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵 시각화 디바이스를 나타낸 블록도이다.
도 25는 도 24의 디바이스에서 프로세서를 상세하게 도시한 일 예이다.
도 26은 도 24의 디바이스에서 프로세서를 상세하게 도시한 다른 일 예이다.
도 27은 도 22의 트리맵 시각화 방법에 의하여 생성된 트리맵의 Top View의 일 실시예이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래픽 사용자 인터페이스의 위치에 따른 관심 영역이 설정된 트리맵을 도시하는 도면이다.
도 29는 도 28의 트리맵의 또 다른 상태를 도시하는 도면이다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵에서 시각화하고자 하는 트리 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 트리 구조에서는 노드 A가 최상위 노드이며, A의 자식 노드는 B, C, D이다. B는 E, F, G의 부모 노드이며, 이 경우 E, F, G는 B의 자식 노드가 된다. D는 H, I의 부모 노드이며, 이 경우 노드 H, I는 D의 자식 노드가 된다. H는 J, K의 부모 노드이며, 이 경우 노드 J, K는 H의 자식 노드가 된다. I는 L, M의 부모 노드이며, 이 경우 노드 L, M는 I의 자식 노드가 된다. 일반적으로 자식 노드의 노드 값의 합은 부모 노드의 노드 값과 동일하다.
트리 구조를 트리맵으로 시각화하는 과정을 설명하기 위하여 도 2 내지 도 9가 이용된다.
도 2는 도 1의 트리 구조로서, 최상위 노드 A를 강조하여 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 최상위 노드 A에 대응하는 일반적인 트리맵을 도시한 도면이다.
즉, 최상위 노드 A만이 인식된 트리 구조에 대해서는 전체 영역이 노드 A에 매핑된 트리맵이 시각화될 수 있다. 도 3의 트리맵에서 시각화된 노드 A가 도 2의 최상위 노드인 노드 A임을 표시하기 위하여 도 2와 도 3에서 노드 A는 동일한 마크와 함께 표시되었다. 여기서 마크는 색상, 명암 또는 무늬 등의 디스플레이 속성을 의미할 수 있다.
도 4는 도 1의 트리 구조로서, 최상위 노드 A와 그 자식 노드인 B, C, D를 강조하여 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 최상위 노드 A와 그 자식 노드 B, C, D에 대응하는 일반적인 트리맵을 도시한 도면이다.
도 5의 트리맵에서 시각화된 노드 B, C, D가 도 4의 노드 B, C, D임을 표시하기 위하여 도 4와 도 5에서 노드 B, C, D는 동일한 마크와 함께 표시되었다. 설명의 편의상 동일한 계층 레벨을 가지는 노드들은 동일한 마크와 함께 표시된다. 즉, 최상위 노드 A가 계층 레벨(hierarchical level) 1, 노드 B, C, D가 계층 레벨 2인 경우에 노드 B, C, D는 동일한 마크와 함께 표시된다.
노드 B, C, D는 노드 A의 자식 노드이고, 트리맵의 특성 상 노드 B, C, D의 면적의 합은 그 부모 노드인 노드 A의 면적과 동일하다. 따라서 도 5의 일반적인 트리맵에서는 노드 B, C, D가 노드 A의 면적을 대체하여, 노드 A는 Top View 에서는 보이지 않는다.
도 6은 도 4에 도시된 최상위 노드 A와 그 자식 노드 B, C, D에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 자식 노드 B, C, D가 서로 간격을 두고 배치된다. 노드 B, C, D의 면적의 합은 노드 A의 면적과 동일하지만 노드 B, C, D의 일부 영역이 노드 A의 영역을 벗어나 배치되므로, 노드 B, C, D의 간격을 통하여 노드 A의 정보가 일부 표시될 수 있다. 노드 B, C, D의 간격을 통하여 나타나는 노드 A의 마크는 도 4의 노드 A의 마크와 동일하다.
도 6의 트리맵에서는 일반적인 트리맵의 형태인 도 5에서 부모 노드 A의 정보를 식별할 수 없는 단점을 보완하기 위하여 자식 노드 B, D의 위치를 각각 다른 방향으로 이동시키거나 자식 노드 B, C, D의 사이로 부모 노드인 A의 정보가 식별되도록 자식 노드 B, C, D의 위치를 결정한다.
이에 따라, 자식 노드 B, C, D의 사이로 부모 노드 A의 정보를 한눈에 식별할 수 있으며, 노드 A의 면적은 노드 B, C, D의 면적의 합으로 유지되므로 노드 면적의 왜곡도 없다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면 트리맵의 계층 정보를 일람할 수 있으며, 계층 정보의 왜곡 없이 트리맵을 시각화할 수 있다.
도 7은 도 1의 트리 구조로서, 최상위 노드 A, 중간 노드 B, C, D 및 하위 노드 E, F, G, H, I를 강조하여 나타낸 도면이다. 도 8은 도 7에 도시된 최상위 노드 A, 중간 노드 B, C, D 및 하위 노드 E, F, G, H, I에 대응하는 일반적인 트리맵을 도시한 도면이다.
도 7과 도 8을 참조하면, 계층 레벨(hierarchical level) 3인 노드 E, F, G, H, I는 동일한 마크와 함께 표시된다.
도 8에서는 노드 B는 노드 E, F, G로 분화되고, 노드 D는 노드 H, I로 분화되었으므로 리프 노드(leaf node)인 노드 C는 Top View에서 표시되지만 리프 노드가 아닌 노드 B, D는 하위 노드들에 가려져 표시되지 않는다.
노드 E, F, G의 면적의 합은 노드 B의 면적과 동일하므로 노드 E, F, G는 노드 B를 완전히 가린다. 마찬가지로 노드 H, I의 면적의 합은 노드 D의 면적과 동일하므로 노드 H, I는 노드 D를 완전히 가린다. 즉, 도 8에서는 리프 노드만이 드러나는 종래 트리맵의 문제점이 그대로 나타난다.
도 9는 도 7에 도시된 최상위 노드(A), 중간 노드(B, C, D) 및 하위 노드(E, F, G, H, I)에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 도시한 도면이다.
도 9는 일반적인 트리맵의 형태인 도 8에서 자식 노드 B, C, D의 부모 노드 A의 정보와 자식 노드 E, F, G, H, I의 부모 노드인 B, D를 식별할 수 없는 단점을 보완하기 위하여 부모 노드 A의 자식 노드 B, D 및 부모 노드 B, D의 자식 노드 E, F, G, H, I의 위치를 각각 다른 방향으로 이동시키거나 각 자식 노드들의 사이로 각 부모 노드의 정보가 식별되도록 각 자식 노드들의 위치를 결정한다.
노드 E, F, G의 간격을 통하여 노드 B의 마크가 드러난다. 또한 노드 H와 I의 간격을 통하여 노드 D의 마크가 드러난다. 노드 B와 C, 노드 C와 D 사이의 간격을 통해서는 노드 A의 마크가 드러난다. 즉, 도 9에서는 노드 A 내지 I까지 모든 노드가 Top View에서 적어도 일부 영역을 드러내어 전체 트리 구조를 한눈에 일람할 수 있는 트리맵이 제공된다.
도 10은 도 1의 트리 구조로서, 모든 노드의 계층 정보를 강조하여 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면 동일한 계층 레벨을 가지는 노드들은 동일한 마크와 함께 표시된다.
도 10을 참조하면 노드 C는 계층 레벨 2인 리프 노드이고, 노드 E, F, G는 계층 레벨 3인 리프 노드이다. 노드 J와 K는 노드 H의 자식 노드로서 계층 레벨 4인 리프 노드이다. 노드 L과 M은 노드 I의 자식 노드로서 계층 레벨 4인 리프 노드이다.
도 11은 도 10에 도시된 트리 구조에 대응하는 일반적인 트리맵을 도시한 도면이다.
도 11에서는 하위 노드들의 면적의 합이 상위 노드의 면적과 동일하므로, 하위 노드들에 의하여 상위 노드들이 완전하게 가려진다. 따라서 도 11의 트리맵의 Top View에서는 리프 노드들만이 표시된다.
도 12는 도 10에 도시된 트리 구조에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 도시한 도면이다.
도 12의 트리맵에서는, 일반적인 트리맵의 형태인 도 11에서 자식 노드 B, C, D의 부모 노드 A의 정보와 자식 노드 E, F, G, H, I의 부모 노드인 B, D의 정보 및 자식 노드 L, M, J, K의 부모 노드인 H, I를 식별할 수 없는 단점을 보완하기 위하여, 부모 노드 A의 자식 노드 B, D와 부모 노드 B, D의 자식 노드 E, F, G, H, I 및 부모 노드 H, I의 자식 노드 L, M, J, K의 위치를 각각 다른 방향으로 이동시키거나 각 자식 노드들의 사이로 각 부모 노드의 정보가 식별되도록 각 자식 노드들의 위치를 결정한다.
즉, 자식 노드들의 간격을 통하여 부모 노드의 적어도 일부의 영역이 노출되며, 모든 노드는 그 영역의 적어도 일부를 Top View에서 사용자에게 노출시킬 수 있다. 동일한 계층 레벨에 속하는 노드들끼리는 그 노드 영역이 서로 겹치지 않도록 배치되며, 따라서 그 상위의 계층 레벨에 속하는 노드들이 반드시 적어도 일부의 영역이라도 노출될 수 있도록 조정된다.
종래의 일반적인 트리맵에서는 자식 노드들은 부모 노드의 영역을 벗어나지 않도록 설정되나, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵에서는 자식 노드들 중 일부 노드는 그 노드 영역의 일부가 부모 노드의 노드 영역으로부터 벗어날 수 있다.
자식 노드들의 위치는 부모 노드의 중심에서 멀어질수록 일반적인 트리맵에서의 위치보다 멀어지도록 설정된다. 즉, 자식 노드들끼리의 간격을 확보하기 위해서는 자식 노드들의 영역의 외곽 경계선은 부모 노드의 노드 영역보다 확장되는 것처럼 보일 수 있다.
도 12의 트리맵은 일 실시예로서 영화, 음악, 사진 등과 같은 미디어 브라우저 또는 미디어 라이브러리에 적용될 수 있으며, 날짜 별, 시간 별, 장르 별 등과 같은 상관 관계를 한눈에 파악할 수 있다. 즉, 각 노드는 영화, 음악, 사진 등과 같은 미디어 파일들의 폴더일 수 있고, 계층 레벨은 날짜, 시간, 장르, 소유자와 같은 그룹핑 카테고리를 나타낼 수 있다.
이상에서 설명한 도 5와 도 8과 같은 종래의 일반적인 트리맵을 원시 트리맵(primitive tree-map)으로 정의하고, 원시 트리맵으로부터 본 발명의 실시예에 해당하는 도 6과 도 9와 같은 트리맵을 생성할 수도 있다.
원시 트리맵으로부터 본 발명의 실시예에 따른 트리맵을 생성하는 과정에서 3차원의 기준 모델(reference model)을 이용하는 변형 예가 도 13을 통하여 도시된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵 시각화 방법으로서, 2차원 원시 트리맵과 3차원 기준 모델을 이용한 2단계 투영 과정을 도시하는 도면이다.
도 13에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵(1340)은 입체의 표면(1320)으로부터 각 노드 A, B, C에 대응하는 노드 영역을 수직으로 돌출시켜 기준 모델(1330)을 형성할 수 있으며, 형성된 기준 모델(1330)을 투영면에 투영하여 투영면에 투영된 영상을 트리맵(1340)으로서 시각화할 수 있다.
이에 따라, 노드의 면적 왜곡이 없고, 원시 트리맵(1310) 상의 노드 A, B, C 간의 간격이 형성되면서 노드 A, B, C 간의 간격을 통하여 그 부모 노드(도시되지는 않음)의 정보가 노출될 수 있다.
도 13에 따르면 본 발명은 2차원 상의 평면에 도시된 원시 트리맵(1310)으로부터 출발할 수 있다. 원시 트리맵(1310)은 동일한 계층 레벨(hierarchical level)의 노드 A, B, C를 포함한다.
노드 A, B, C의 영역을 입체의 표면(1320)에 투영한다. 이 때, 노드 A가 입체의 표면(1320)에 투영된 영역은 노드 B가 입체의 표면(1320)에 투영된 영역보다 큰 면적을 가질 수 있다. 즉, 원시 트리맵(1310)에서의 각 노드가 가지는 크기가 입체의 표면(1320)에서 그대로 유지되지는 않을 수 있으나, 이를 다시 기준 모델(1330)로 변형하고, 2차원 투영면으로 투영하여 트리맵(1340)을 생성한 후에는, 트리맵(1340)에서 각 노드가 가지는 크기는 원시 트리맵(1310)에서 각 노드가 가지는 크기와 동일하게 유지된다.
즉 각 노드의 속성(attribute), 예를 들어 노드가 가지는 데이터의 크기, 노드의 참조된 빈도 등이 반영된 기하학적 형상을 노드 영역이라고 선언하였을 때, 노드 영역은 원시 트리맵(1310)과 트리맵(1340)에서 동일하게 나타난다.
입체의 표면(1320)에 투영된 원시 트리맵(1310)의 각 노드 A, B, C는 부모 노드로부터 소정의 이격 거리를 유지하면서 입체의 표면(1320)으로부터 돌출된다. 이처럼 각 노드 A, B, C가 입체의 표면(1320)으로부터 돌출된 형상이 기준 모델(1330)로서 형성된다.
기준 모델(1330)에서 각 노드의 노드 영역은 원시 트리맵(1310)이 속하는 2차원 투영면 상에 역투영된다. 이로 인하여 노드 A, B, C는 트리맵(1340)을 형성할 수 있다.
입체의 표면(1320) 또는 기준 모델(1330) 상의 각 노드의 노드 영역은 변형되었기 때문에 원시 트리맵(1310)에서와 같이 노드의 속성값과 비례 관계를 유지하지 못한다. 그러나 기준 모델(1330)로부터 2차원 투영면으로 역투영되어 트리맵(1340)이 형성되므로, 트리맵(1340) 상의 각 노드의 노드 영역은 원시 트리맵(1310)에서와 같이 노드의 속성값과 비례 관계를 유지할 수 있다.
도 13에서는 설명의 편의 상 하나의 계층 레벨에 속하는 노드들 A, B, C가 기준 모델(1330) 및 트리맵(1340)을 생성하는 과정이 도시되었지만, 도 13으로부터 복수의 계층 레벨에 속하는 노드들이 새로운 기준 모델 및 새로운 트리맵을 생성하는 과정이 용이하게 도출될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 즉, 부모 노드보다 자식 노드들은 항상 더 돌출되어 새로운 기준 모델을 형성한다. 자식 노드들 사이의 간격을 통하여 부모 노드의 노드 영역의 일부가 표시되어, 부모 노드의 존재를 알릴 수 있다.
도 13에서는 부모 노드로부터 복수의 자식 노드들이 생성되는 실시예가 도시되었는데, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 부모 노드로부터 하나의 자식 노드가 생성되는 실시예도 구현될 수 있다. 예를 들어 도 13의 노드 A에서 하나의 자식 노드 A'(도시되지 않음)가 생성되는 경우를 가정한다. 이 경우 노드 A'는 기준 모델 상의 노드 A의 영역 위에 투영된다. 기준 모델 상의 노드 A의 영역으로부터 노드 A'의 영역이 돌출되고, 다시 노드 A'의 영역이 2차원 투영면으로 역투영되면 노드 A'의 영역은 노드 A의 영역으로부터 이동(shift)하여 형성된다. 새로이 생성된 자식 노드 A'의 위치는 부모 노드 A의 위치와 다르므로 부모 노드 A의 영역의 일부가 자식 노드 A'의 경계를 따라 노출될 수 있다.
이 같은 본 발명의 실시예에 따른 트리맵은 종래의 2D 원시 트리맵과 3D 기준 모델을 활용하여 최종적으로 2D 트리맵을 시각화할 수 있으므로, 본 명세서에서는 이 같은 본 발명의 실시예에 따른 트리맵을 2.5D 트리맵이라 명명하기로 한다.
원시 트리맵(1310)에서 입체의 표면(1320), 및 기준 모델(1330)의 형성 과정을 명시적으로 도시하지 않고, 2차원 상에서의 Top View만으로 관찰하는 관찰자에게 있어서는 원시 트리맵(1310)의 각 노드가 이동함으로써 상위의 숨겨졌던 노드들이 디스플레이되는 것으로 관찰될 것이다. 이 같은 과정에 따라 생성된 본 발명의 트리맵의 일 실시예가 도 14를 통하여 도시된다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵을 도시한 도면이며, 트리맵에 대응하는 기준 모델의 평면도(Top View)이다.
도 14를 참조하면, 설명의 편의 상 동일한 계층 레벨에 속하는 노드들의 면적이 모두 균일하게 설정된 트리맵의 실시예가 도시된다. 즉, 각 자식 노드들은 부모 노드의 노드 영역을 4등분한 경우의 트리맵이 도시된다.
도 13과 같은 기준 모델의 형성 과정을 거쳐 원시 트리맵으로부터 도 14의 트리맵이 생성되었다고 가정하면, 각 노드의 노드 영역은 계층 레벨이 깊어질수록 전체 시각화 영역의 중심으로부터 멀어지는 것처럼 도시된다. 또한 각 자식 노드들은 부모 노드의 노드 영역의 중심점으로부터 점차 멀어지는 방향으로 이동하는 것으로 도시된다.
도 14에 도시된 트리맵의 실시예에서도, 자식 노드들 각각의 면적을 합하면 부모 노드의 노드 영역의 면적과 동일하며, 자식 노드들 중 적어도 일부 노드 영역의 일부는 부모 노드의 노드 영역으로부터 벗어나도록 자식 노드들 각각의 위치를 결정하기 때문에 자식 노드들 사이로 부모 노드들의 정보를 식별할 수 있다.
도 15는 도 14에 도시된 트리맵에 대응하는 3차원 기준 모델의 Oblique view이다.
도 15를 참조하면, 도 14의 Top View의 기저를 형성하는 기준 모델이 도시된다. 즉, 도 15의 기준 모델의 Top View가 도 14와 같이 도시되는 관계가 성립한다.
도 15에 따르면 각 노드는 자신의 부모 노드로부터 이격되어 돌출되고, 각 노드는 그 계층 레벨에 따라 이격 거리 및 위치가 조정된다.
도 16은 도 15에 도시된 3차원 기준 모델의 측면도(Side View)를 도시하는 도면이다. 설명의 편의상 측면도라 하였지만 정면도(Front View)라 하더라도 실질적으로 동일한 형상을 가질 것이다.
도 16을 참조하면 부모 노드의 노드 영역을 4등분하는 자식 노드들이 계층 레벨에 따라서 분화해 나가는 모습이 도시된다. 특히, 도 16의 실시예에서는 계층 레벨이 깊어질수록 노드의 수가 많아지므로 노드 영역 간의 간격을 확보하기 위하여 계층 레벨이 깊어질수록 노드가 부모 노드로부터 멀어지는 이격 거리가 길어지는 실시예가 도시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵 시각화 방법에서는, 사용자의 선택에 따라서 도 14와 같은 2D 트리맵의 Top View와 도 15 또는 도 16과 같은 기저의 기준 모델을 사용자에게 선택적으로 또는 함께 디스플레이하는 사용자 메뉴가 추가적으로 제공될 수도 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역이 설정된 트리맵을 도시하는 도면이다. 도 18은 도 17의 트리맵에 대응하는 3차원 기준 모델의 정면도(Front View)이다.
도 17과 도 18을 참조하면, 사용자의 선택에 의한 특정 관심 영역(ROI)에 대해서 두드러지게 본 발명의 트리맵 시각화 기법이 선택적으로 적용된 예가 도시된다. 도 17과 도 18을 참조하면 마치 관심 영역에 대하여 어안 렌즈(fisheye lens)를 적용한 것과 같은 시각적 효과가 얻어짐을 알 수 있다.
관심 영역 내에서 자식 노드들 간의 간격은 관심 영역 외의 자식 노드들 간의 간격보다 크게 설정될 수 있다. 도 17을 참조하면 관심 영역 외의 영역에서는 자식 노드들 간의 간격이 거의 인식하지 않을 정도로 도시되었는데, 이는 관심 영역과 그 외의 영역을 구분할 목적으로 강조된 것일 뿐, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상이 한정 해석되어서는 아니 될 것이다.
도 18을 참조하면, 관심 영역에 대응하는 기준 모델의 곡률이 극단적으로 강조된 도면이 도시된다. 즉, 도 17과 같은 트리맵의 실시예는 관심 영역에 대해서는 기준 모델의 곡률 반경을 통상 수준보다 작은 수준으로 제어하고(곡률은 높아짐), 관심 영역 외의 영역에 대해서는 기준 모델의 곡률 반경을 통상 수준으로 제어함으로써 얻어질 수 있다.
도 14 내지 도 18까지의 실시예에서는 각 노드의 면적만이 구분되었을 뿐, 색상이나 무늬 등의 속성은 전혀 변화하지 않은 실시예가 도시되었다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 중간 노드와 최종 상위 노드와의 관계 및 이웃한 노드의 각 노드 영역 간의 상관관계를 고려하여 노드의 색상, 명도, 채도, 무늬 등을 변경하여 표시할 수도 있다.
예를 들어, 동일한 계층 레벨(hierarchical level)의 노드들에 대해서는 동일한 색상이 주어질 수도 있고, 하나의 부모 노드를 가지는 자식 노드들에 대해 서 동일한 색상이 주어질 수도 있다. 이 때, 동일한 조상 노드를 가지는 여러 개의 리프 노드들이 동일한 계열의 색상으로 표시되고, 계층 레벨에 따라서 명도 또는 채도가 조정될 수 있다. 이 경우에는 관찰자는 직관적으로 동일한 데이터 계열에 속하는 노드들을 식별할 수 있으며, 명도 또는 채도에 따라서 각 노드가 가진 계층 레벨까지도 용이하게 인식할 수 있을 것이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 2D 투영면과 3D 기준 모델을 결합한 2.5D 트리맵 시각화 방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.
2.5D 트리맵 시각화를 위한 방법은 2D 투영면 상에서 상위 계층 노드(부모 노드)에서부터 하위 계층 노드(자식 노드)까지 노드 속성값이 면적에 비례하는 원시 트리맵을 생성하여, 생성된 원시 트리맵(Tree-Map)을 입체의 표면으로 투영하여 노드 영역을 형성하고(S1910), 입체의 표면으로부터 각 노드에 대응하는 노드 영역을 돌출시켜 기준 모델을 형성한다(S1920). 이때, 입체의 표면으로부터 각 노드에 대응하는 노드 영역은 수직 방향으로 돌출될 수도 있으며, 사용자의 선택에 따라 돌출되는 각도는 변경할 수 있다.
또한, 입체의 형태는 구의 형태를 가질 수도 있으며, 준정다면체, 정다면체와 같은 형태로도 표현될 수 있다. 물론 입체는 구 또는 다면체의 완전한 형상을 취할 수도 있으며, 구 또는 다면체의 일부만을 취하여 구현될 수도 있다.
이후, 형성된 기준 모델을 투영면에 2차로 2D 투영면에 투영하고(S1930), 형성된 기준 모델이 2D 투영면에 투영된 영상을 트리맵의 형태로 시각화할 수 있다(S1940).
이때, 각 노드의 속성(attribute, 노드가 가지는 데이터의 크기, 빈도 등)이 반영된 기하학적 형상(geometric shape)을 각 노드에 대응하는 노드 영역을 가질 수도 있다.
이에 따라, 투영면 상의 원시 트리맵을 입체의 표면으로 투영하여 노드 영역을 형성(S1910)할 때, 원시 트리맵 상에서 노드 면적이 속성값을 반영할 수 있다.
또한, 기준 모델을 형상하는 경우(S1920), 각 노드 중 부모 노드보다 복수의 자식 노드들이 더 돌출되어 부모 노드와 복수의 자식 노드들 사이에 제1 간격이 형성되고, 복수의 자식 노드들 사이의 제2 간격을 통하여 부모 노드의 노드 영역의 적어도 일부가 표시되도록 형성된 기준 모델이 투영면에 투영된 영상을 트리맵으로서 시각화할 수 있다.
이때, 제1 간격은 입체 기준 모델에서의 높이 방향의 간격을 의미하며, 제2 간격은 트리맵 상의 평면 내에서 간격을 의미한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하여 제공되는 사용자 메뉴에 대한 사용자의 조작에 기반하여, 입체의 형태와 돌출되는 방향에 따라 형성된 기준 모델의 틈이 벌어지는 거리를 사용자가 조절할 수도 있다.
도 20은 도 19에 도시된 기준 모델을 형성하는 단계(S1920)에 대한 상세한 구성을 나타낸 동작 흐름도이다.
기준 모델을 형성하는 경우(S1920), 보다 상세하게는 부모 노드와 복수의 자식 노드들의 계층 정보에 따라 제1 간격을 결정하고(S1921), 제1 간격에 따라 부모 노드로부터 복수의 자식 노드들을 돌출하여 기준 모델을 형성할 수 있다(S1922).
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 기준 모델에서 계층 레벨에 따라서 높이 간격을 다르게 조정할 수 있다. 도 16에서도 도시된 바와 같이, 계층 레벨이 깊어질수록, 노드의 수가 증가하고 노드들 간의 간격이 좁아지는 경향이 나타날 수 있다. 노드들 간의 간격이 좁아지면 그 상위의 부모 노드의 정보를 표현할 공간이 부족하게 될 수 있으므로 도 16에 도시된 것처럼 기준 모델에서 부모 노드와 자식 노드의 간격, 즉, 자식 노드가 부모 노드로부터 돌출되는 높이는 제1 계층 레벨의 노드에서는 제1 간격으로, 제2 계층 레벨의 노드에서는 제2 간격으로 설정될 수 있고, 제1 간격보다 제2 간격이 크게 설정될 수 있다.
제1 간격과 제2 간격 간의 차이는 최종적으로 생성된 트리맵을 기준으로 했을 때에 노드들 간의 간격을 통한 상위 노드의 정보의 시인성을 반영하여 결정될 수도 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 관심영역이 설정된 트리맵의 시각화 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 21의 실시예에 따른 트리맵의 시각화 방법은 트리맵 내의 일부 영역을 관심 영역으로서 선택하는 사용자 입력을 수신하고(S2110), 수신된 관심 영역을 기점으로 부모 노드의 영역 위에 복수의 자식 노드들을 생성한다(S2120). 이후, 선택된 관심 영역 내의 자식 노드들 간의 제1 간격은 관심 영역 외의 자식 노드들 간의 제2 간격보다 크도록 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정한다(S2130).
이에 따라, 사용자가 설정한 관심 영역에 대해서는 노드 간 틈새 간격을 크게 벌어지도록 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 사용자가 관심 영역을 설정할 수 있도록 하는 소정의 사용자 메뉴가 제공될 수 있다. 사용자가 관심 영역을 설정할 수 있도록 하는 사용자 메뉴는 별도의 아이콘을 통하여 제공될 수도 있으나, 미리 지정된 특정 단축키와 특정 제스쳐에 의하여 구현될 수도 있다. 사용자가 별도의 아이콘, 미리 지정된 단축키 또는 제츠쳐를 이용하여 트리맵의 일부 영역을 관심 영역으로 지정한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 시각화 방법은 사용자 입력을 해석(translate)하여 사용자 입력에 나타난 좌표 정보를 추출하고, 좌표 정보에 대응하는 영역을 관심 영역으로서 결정한다.
관심 영역으로 설정된 영역 내에서는 자식 노드들(하위 계층) 사이로 부모 노드(상위 계층)의 정보를 식별할 수 있으며, 최상위 계층의 노드 뿐만 아니라 중간 영역에 위치한 노드의 정보까지도 한번에 식별할 수 있다.
또한, 3차원(3D) 모델을 이용하지 않고, 2D 평면상의 움직임만으로 자식 노드들 간의 틈새를 이용하여 부모 노드의 정보를 식별할 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 부모 노드의 위치를 자식 노드의 위치에 기반하여 재설정하는 트리맵의 시각화 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 22에 도시된 실시예에 따르는 트리맵의 시각화 방법은, 부모 노드의 노드 영역 위에 자식 노드들을 생성하고(S2210), 생성된 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정한다(S2220).
이후, 자식 노드들의 위치가 결정되면 복수의 자식 노드들 각각의 위치에 기반하여 부모 노드의 위치를 결정할 수 있다(S2230). 부모 노드의 위치를 자식 노드의 위치에 기반하여 다시 결정하는 구체적인 실시예로는 자식 노드의 노드 영역의 무게중심에 맞추어 부모 노드의 위치를 결정하고, 다시 부모 노드를 이동하는 방법이 있을 수 있다.
도 22에 도시된 실시예는 앞선 도 9, 도 12 또는 도 14에 도시된 실시예와는 다른 양상을 띠게 된다. 도 22에 도시된 실시예에서는 부모 노드가 일차로 배치된 이후에 자식 노드의 분포에 따른 영향으로 부모 노드의 위치가 조정되고 부모 노드는 재배치되는 트리맵이 도시된다.
도 27은 도 22의 트리맵 시각화 방법에 의하여 생성된 트리맵의 Top View의 일 실시예이다. 도 27을 참조하면 부모 노드가 자식 노드들이 분포하고 있는 영역의 중심에 위치하므로, 데이터의 계열에 대한 직관적인 관측을 더욱 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. 도 27과 같은 트리맵을 구성하기 위해서는 일차로 자식 노드들이 배치된 이후에 2D 트리맵 또는 3D 기준 모델을 기준으로 부모 노드의 위치와 부모 노드의 기준 모델 표면 상의 배치를 재조정하는 과정이 더 부가될 수 있을 것이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵의 시각화 방법을 나타낸 동작 흐름도로서, 도 13의 원시 트리맵과 트리맵 간의 관계를 간략히 도시한 도면이다.
도 13에서 기준 모델의 생성 과정을 생략하고 관측자에게 보이는 대로의 모습에 초점을 맞추면, 도 23의 트리맵 시각화 방법은 마치 평면상의 움직임 만으로 부모 노드에 대하여 자식 노드들 각각을 서로 다른 방향으로 이동하는 방법처럼 관측될 것이다. 도 23의 실시예에 따른 트리맵 시각화 방법은 부모 노드의 노드 영역 위에 복수의 자식 노드들을 생성하여(S2310), 생성된 복수의 자식 노드들 각각을 이동한다(S2320).
이때, 자식 노드들을 이동시키는 방향은 복수의 자식 노드들 각각 중 적어도 일부는 다른 일부와 서로 다른 방향으로 이동시킬 수도 있으며, 복수의 자식 노드들 각각이 부모 노드의 노드 영역 위에 생성되었을 때의 제1 위치가 부모 노드의 노드 영역의 중심에서 멀수록 복수의 자식 노드들 각각을 제1 위치에서 멀리 이동시킬 수도 있다. 이 때 복수의 자식 노드들 각각은 복수의 자식 노드들 각각의 속성에 따라 부모 노드의 노드 영역을 분할하도록 제1 위치에 배치될 수 있다. 복수의 자식 노드들 각각은 부모 노드의 노드 영역의 기준 위치를 기준으로 이동할 수있다. 이때 자식 노드들 각각은 제1 위치가 기준 위치에서 멀수록 기준 위치에서 멀리 이동할 수 있다. 기준 위치는 예를 들어 부모 노드의 노드 영역의 무게중심일 수도 있고, 부모 노드의 노드 영역의 왼쪽 상단일 수도 있다.
즉, 부모 노드의 영역 위에 생성된 자식 노드들은 부모 노드 영역을 완전히 벗어나지 않는 범위 내에서 자식 노드들 각각이 서로 겹치지 않도록 다른 방향으로 노드를 이동하여 자식 노드들 사이로 부모 노드의 정보를 식별할 수 있다.
또한, 자식 노드들의 이동 범위 및 이동 방향은 사용자가 직접 설정할 수도 있으며, 미리 설정된 값에 따라 자식 노드들의 이동 방향이 결정될 수도 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리맵 시각화 디바이스를 상세하게 나타낸 도면이다.
트리맵을 시각화 하기 위한 디바이스(2400)는 모바일 단말기 및 컴퓨팅 시스템을 의미하며, 디스플레이 컨트롤러(2410), 프로세서(2420), 통신 모듈(2430) 및 UI 컨트롤러(2440)를 포함한다.
프로세서(2420)는 디스플레이 컨트롤러로 원시 트리맵의 부모 노드의 노드 영역 위에서 생성된 자식 노드들 각각이 배치될 위치를 결정하고, 결정된 위치에 자식 노드들 각각이 배치된 영상을 트리맵으로서 디스플레이 되도록 영상을 전달한다.
또한, 자식 노드들 각각이 영역이 서로 겹치지 않도록 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정할 수도 있으며, 복수의 자식 노드들 중 적어도 일부 노드의 노드 영역의 일부는 부모 노드의 노드 영역으로부터 벗어나도록 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정할 수도 있다.
또한, 결정된 복수의 자식 노드들 각각의 위치에 기반하여 부모 노드의 위치를 조정할 수도 있으며, UI 컨트롤러(2440)을 경유하여 수신된 사용자 입력으로부터 트리맵내의 일부 영역을 관심 영역으로서 선택하는 사용자의 명령을 해석하고, 선택된 관심 영역 내의 자식 노드들 간의 제1 간격은 관심 영역 외의 자식 노드들 간의 제2 간격보다 크도록 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정할 수도 있다.
또한, 자식 노드들이 생성되었을 때의 제1 위치로부터 이동시켜 자식 노드들 각각이 배치될 제2 위치를 결정하고, 자식 노드들 각각 중 적어도 일부 노드는 다른 일부 노드와 다른 방향으로 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되도록 제어할 수도 있다.
이때, 제1 위치가 부모 노드의 노드 영역의 중심에서 멀수록 복수의 자식 노드들 각각을 제1 위치에서 멀리 이동시킬 수도 있다.
디스플레이 컨트롤러(2410)는 프로세서(2420)로부터 전달된 트리맵 영상을 디스플레이 하여 사용자에게 제공하도록 제어하는 역할을 한다.
통신 모듈(2430)은 프로세서로부터 영상을 전달받아, 유선 통신 또는 무선 통신으로 서버 또는 다른 사용자에게 제공할 수 있으며, 유선 통신 또는 무선 통신으로 서버 또는 다른 사용자로부터 트리맵에 대한 정보를 제공받을 수도 있다.
UI 컨트롤러(2440)는 사용자사 선택한 노드에 대하여 노드가 가지는 부가 정보를 사용자에게 제공하도록 할 수도 있다.
또한, 프로세서(2420)는 2D 투영면 트리맵 영상과 3D 기준 모델을 인터랙티브하게 사용자에게 제공하도록 제어하며, 이때, 디스플레이 컨트롤러(2410)는 둘 중 하나를 선택적으로 보여줄 수도 있고, 둘 다를 함께 디스플레이할 수도 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 24의 트리맵 시각화 디바이스에서 2.5D 트리맵 시각화를 위한 프로세서를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
원시 트리맵 생성부(2510)는 2차원 투영면 상에 상위 계층 노드(부모 노드)에서부터 하위 계층 노드(자식 노드)까지 노드 속성값이 면적에 비례하는 원시 트리맵을 생성한다.
위치 결정부(2520)는 부모 노드의 노드 영역 위에 자식 노드들을 생성하여 생성된 자식 노드들 각각의 위치를 결정하며, 이때, 자식 노드들 각각의 위치는 부모 노드의 노드 영역의 적어도 일부가 자식 노드들 각각의 사이로 노출되도록 결정한다.
또한, 자식 노드들 각각의 노드 영역은 서로 겹치지 않도록 자식 노드들 중 적어도 일부의 노드 영역의 일부는 부모 노드의 노드 영역으로부터 벗어나도록 자식 노드들의 위치를 결정할 수 있다.
이에 따라, 자식 노드들(하위 계층) 사이로 부모 노드(상위 계층)의 정보를 식별할 수 있으며, 최상위 계층의 노드 뿐만 아니라 중간 영역에 위치한 노드의 정보까지도 한번에 식별할 수 있다.
트리맵 생성부(2530)는 위치 결정부(2520)에서 위치가 결정된 부모 노드 및 자식 노드를 사용자에게 제공하기 위하여 트리맵의 형태로 생성한다.
이때, 부모 노드 및 자식 노드의 타임라인에 따른 변화가 많은 노드일수록 높은 우선 순위를 반영하여 트리맵을 생성할 수도 있으며, 우선 순위에 따라 레이아웃과 색상을 우선 순위에 반영하여 생성할 수도 있다.
또한, 트리맵 상에 신규한 노드가 추가되는 경우, 기존에 생성된 트리맵의 위치가 변경되는데, 이 때 각 노드를 재배치하는 경우, 노드 별 우선 순위에 따라 노드를 재배치할 수 있다.
기존 노드들은 고유의 우선 순위값을 가지게 되며, 신규한 노드가 무조건 최우선이 될 수도 있고, 기존 노드들 중 최우선 순위를 제외한 다음 순위로 신규한 노드가 배치될 수도 있다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 24의 트리맵 시각화 디바이스에서 평면상의 트리맵 시각화를 위한 프로세서를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
원시 트리맵 생성부(2510)는 2차원 투영면 상에 상위 계층 노드(부모 노드)에서부터 하위 계층 노드(자식 노드)까지 노드 속성값이 면적에 비례하는 원시 트리맵을 생성한다.
기준 모델 생성부(2620)는 입체(구, 반구, 다면체의 일부를 모두 포함)의 표면으로부터 각 노드에 대응하는 노드 영역을 돌출시켜 기준 모델을 생성할 수 있으며, 부모 노드와 복수의 자식 노드들의 계층 정보에 따라 상기 제1 간격을 결정하여, 결정된 제1 간격에 따라 부모 노드로부터 복수의 자식 노드들을 돌출시켜 기준 모델을 생성할 수도 있다.
트리맵 생성부(2530)는 생성된 원시 트리맵과 기준 모델을 이용하여 사용자에게 제공하는 트리맵의 형태로 생성한다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트리맵을 도시하는 도면이다.
트리맵의 노드들 각각의 면적은 노드들 각각이 가지는 속성값에 비례한다. 노드들 각각은 계층화된 데이터 구조의 노드에 대응하며, 노드가 가지는 데이터의 크기, 데이터의 참조횟수 등을 노드 각각의 속성값으로 간주할 수 있다.
도 28에 따르면 그래픽 사용자 인터페이스(2810a)의 위치를 중심으로 관심 영역(2810)이 설정된다. 관심 영역(2810)과 대비되는 일반 영역 중 설명의 편의를 위하여 대비 영역(2820)이 도시된다.
그래픽 사용자 인터페이스(2810a)의 위치를 중심으로 관심 영역(2810)이 설정되면, 관심 영역(2810) 내에서의 자식 노드들의 간격은 나머지 영역의 자식 노드들의 간격보다 크게 도시될 수 있다. 이 같은 원리는 앞서 도 17 및 도 18에서 도시된 트리맵과 그 트리맵에 대응하는 기준 모델에 의하여 설명된 바와 같다.
도 29는 도 28의 트리맵의 또 다른 상태를 도시하는 도면이다. 도 29에 따르면 그래픽 사용자 인터페이스(2920a)의 위치를 중심으로 관심 영역(2920)이 설정된다. 관심 영역(2920)은 도 28의 대비 영역(2820)과 실질적으로 같은 위치이다. 도 28에서 관심 영역(2810)으로 도시된 영역은 도 29에서 설명의 편의상 대비 영역(2910)으로 표시된다.
도 29에서는 그래픽 사용자 인터페이스(2920a)의 위치를 중심으로 설정된 관심 영역(2920) 내의 자식 노드들 간의 간격이 나머지 영역의 자식 노드들 간의 간격보다 크게 도시되었음을 알 수 있다.
도 28과 도 29를 참조하면, 그래픽 사용자 인터페이스(2810a, 2920a)의 위치를 이동함으로써 특정한 관심 영역(2810, 2920)에 대해서 어안 렌즈와 같은 트리맵의 시각적 효과를 더욱 현저하게 나타낼 수 있다. 그래픽 사용자 인터페이스(2810a, 2920a)의 위치는 터치 스크린의 터치 위치, 트랙볼, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀 등의 임의의 사용자 인터페이스 장치에 대한 사용자 입력에 응답하여 조정될 수 있다.
도 1 내지 도 29에 도시된 실시예에 따른 트리맵 시각화 기술 이외에도, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 트리맵 상의 노드를 레이아웃(layout)과 색상 선정(coloring) 시 미리 지정된 기준(우선 순위)에 의하여 배치할 수 있다.
이때, 부모 노드 및 자식 노드의 타임라인에 따른 변화가 많은 노드일수록 높은 우선 순위를 반영하여 트리맵을 생성할 수도 있으며, 우선 순위에 따라 레이아웃과 색상을 우선 순위에 반영하여 생성할 수도 있다.
부모 노드 및 자식 노드가 시간에 따라 참조된 횟수, 시간에 따라 업데이트된 횟수 등도 우선 순위에 영향을 줄 수 있으며, 우선 순위에 영향을 주는 시간에 따른 참조된 횟수, 업데이트된 횟수 등은 리프 노드를 기준으로 카운트될 수도 있고, 자식 노드와 부모 노드의 카운트된 횟수를 합산하여 반영될 수도 있다.
또한, 트리맵 상에 신규한 노드가 추가되는 경우, 기존에 생성된 트리맵의 위치가 변경되는데, 이 때 각 노드를 재배치하는 경우, 노드 별 우선 순위에 따라 노드를 재배치할 수 있다.
기존 노드들은 고유의 우선 순위값을 가지게 되며, 신규한 노드가 무조건 최우선이 될 수도 있고, 기존 노드들 중 최우선 순위를 제외한 다음 순위로 신규한 노드가 배치될 수도 있다.
또한 트리맵의 시각화 기술은 트리맵을 통하여 통계화된 데이터 또는 트리 구조의 데이터를 이해하는 데에 도움이 되고자 하는 것이므로, 사용자에게 전체 노드 중 일부의 노드를 선택할 수 있는 커맨드, 제스쳐, 단축 키, 아이콘 등을 제공하여 일부의 노드를 선택받을 수 있고, 선택된 노드에 대해서는 상세한 부가 정보를 별도의 UI로 제공하는 실시예 또한 구현 가능하다. 또한 사용자가 복수의 노드를 선택한 경우에는 그 선택된 복수의 노드의 면적/색상 등을 하나의 화면 윈도우 상에 모아 함께 디스플레이함으로써 속성값을 비교할 수 있는 UI를 제공할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 2.5D 트리맵 시각화 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (19)

  1. 트리맵의 시각화 방법에 있어서,
    입체의 표면으로부터 각 노드에 대응하는 노드 영역을 돌출시켜 기준 모델을 형성하는 단계;
    상기 형성된 기준 모델을 투영면에 투영하는 단계; 및
    상기 형성된 기준 모델이 상기 투영면에 투영된 영상을 트리맵으로서 시각화하는 단계;
    를 포함하는 트리맵의 시각화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준 모델을 형성하는 단계 이전에,
    상기 투영면 상의 원시 트리맵을 상기 입체의 표면으로 투영하여 상기 노드 영역을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 트리맵의 시각화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투영면에 투영된 영상을 트리맵으로서 시각화하는 단계는
    상기 각 노드의 속성이 반영된 기하학적 형상을 상기 각 노드에 대응하는 노드 영역이 가지는 것을 특징으로 하는 트리맵의 시각화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준 모델을 형성하는 단계는
    상기 각 노드 중 부모 노드보다 복수의 자식 노드들이 더 돌출되어 상기 부모 노드와 상기 복수의 자식 노드들 사이에 제1 간격이 형성되고,
    상기 투영면에 투영된 영상을 트리맵으로서 시각화하는 단계는
    상기 복수의 자식 노드들 사이의 제2 간격을 통하여 상기 부모 노드의 노드 영역의 적어도 일부가 표시되는 것을 특징으로 하는 트리맵의 시각화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기준 모델을 형성하는 단계는
    상기 부모 노드와 상기 복수의 자식 노드들의 계층 정보에 따라 상기 제1 간격을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 간격에 따라 상기 부모 노드로부터 상기 복수의 자식 노드들을 돌출시키는 단계
    를 포함하는 트리맵의 시각화 방법.
  6. 트리맵의 시각화 방법에 있어서,
    부모 노드의 노드 영역 위에 복수의 자식 노드들을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계는
    상기 부모 노드의 노드 영역의 적어도 일부가 상기 복수의 자식 노드들 간의 간격을 통하여 노출되도록 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 트리맵의 시각화 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계는
    상기 자식 노드들 각각의 노드 영역이 서로 겹치지 않도록 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 트리맵의 시각화 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계는
    상기 복수의 자식 노드들 중 적어도 일부 노드의 노드 영역의 일부는 상기 부모 노드의 노드 영역으로부터 벗어나도록 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 트리맵의 시각화 방법
  9. 제6항에 있어서,
    상기 결정된 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치에 기반하여 상기 부모 노드의 위치를 결정하는 단계;
    를 더 포함하는 트리맵의 시각화 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 트리맵 내의 일부 영역을 관심 영역으로서 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 단계는
    상기 선택된 관심 영역 내의 자식 노드들 간의 제1 간격은, 상기 관심 영역 외의 자식 노드들 간의 제2 간격보다 크도록 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 트리맵의 시각화 방법.
  11. 트리맵의 시각화 방법에 있어서,
    부모 노드의 노드 영역 위에 복수의 자식 노드들을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 복수의 자식 노드들 각각을 이동시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 자식 노드들 각각을 이동시키는 단계는
    상기 복수의 자식 노드들 각각 중 적어도 일부는 다른 일부와 다른 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 트리맵의 시각화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 자식 노드들 각각을 이동시키는 단계는
    상기 복수의 자식 노드들 각각이 상기 부모 노드의 노드 영역 위에 생성되었을 때의 제1 위치가 상기 부모 노드의 노드 영역의 기준 위치에서 멀수록 상기 복수의 자식 노드들 각각을 상기 제1 위치에서 멀리 이동시키는 것을 특징으로 하는 트리맵의 시각화 방법.
  13. 디바이스로서,
    디스플레이; 및
    원시 트리맵의 부모 노드의 노드 영역 위에서 생성된 자식 노드들 각각이 배치될 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 상기 자식 노드들 각각이 배치된 영상을 트리맵으로서 디스플레이하도록 상기 디스플레이에 전달하는 프로세서;
    를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 부모 노드의 노드 영역 중 적어도 일부가 상기 자식 노드들 간의 간격을 통하여 노출되도록 상기 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 자식 노드들 각각의 영역이 서로 겹치지 않도록 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 복수의 자식 노드들 중 적어도 일부 노드의 노드 영역의 일부는 상기 부모 노드의 노드 영역으로부터 벗어나도록 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 결정된 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치에 기반하여 상기 부모 노드의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는
    사용자 인터페이스를 경유하여 수신된 사용자 입력으로부터 상기 트리맵 내의 일부 영역을 관심 영역으로서 선택하는 사용자 명령을 해석하고,
    상기 선택된 관심 영역 내의 자식 노드들 간의 제1 간격은, 상기 관심 영역 외의 자식 노드들 간의 제2 간격보다 크도록 상기 복수의 자식 노드들 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 자식 노드들이 생성되었을 때의 제1 위치로부터 이동시켜 상기 자식 노드들 각각이 배치될 제2 위치를 결정하고,
    상기 자식 노드들 각각 중 적어도 일부 노드는 다른 일부 노드와 다른 방향으로 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 위치가 상기 부모 노드의 노드 영역의 중심에서 멀수록 상기 복수의 자식 노드들 각각을 상기 제1 위치에서 멀리 이동시키는 것을 특징으로 하는 디바이스.
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