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Navegador Hiperbólico: uma Técnica Foco+Contexto Baseada na Geometria Hiperbólica para Visualização Bidimensional de Grandes Hierarquias Rodrigo Mologni Gonçalves dos Santos, estudante do Curso de Tecnologia em Informática, estagiário da Área de Engenharia de Software – Leonardo Ribeiro Queiros supervisor

III Mostra de Estagiários e Bolsistas Campinas, SP – 01 a 05 de outubro de 2007

Introdução Os visualizadores de informações procuram representar graficamente dados de um determinado domínio de aplicação de modo que a representação visual gerada aumente a capacidade de compreensão deste conjunto de dados. A representação de grandes estruturas hierárquicas, sem prejudicar a capacidade de percepção dos dados, é uma das principais dificuldades. Procurando sanar este e outros problemas, o Navegador Hiperbólico implementa uma técnica foco+contexto baseada na geometria hiperbólica para representar grandes estruturas hierárquicas no plano bidimensional.

(b) A técnica foco+contexto implementada, permite a visualização dos descendentes e do antecedente direto de um determinado conteúdo quando este encontra-se posicionado no foco. A movimentação sobre a estrutura é realizada através da mudança de foco, que consiste basicamente na renderização da estrutura com uma nova coordenada de foco. A visualização desta mudança focal é realizada através da transição animada.

Objetivos Expor as técnicas implementadas no Navegador Hiperbólico para solucionar os seguintes problemas de visualização hierárquica: (a) representar graficamente estruturas de crescimento exponencial; (b) focalizar um conteúdo sem perder o contexto no qual este se enquadra; e (c) evitar mudanças drásticas na representação gráfica da estrutura a cada renderização.

Material e Métodos Uso da linguagem de programação Java e de conceitos matemáticos baseados na Geometria Não-Euclidiana: Geometria Hiperbólica e Modelo Euclidiano do Disco Unitário de Poincaré.

Resultados e Discussão (a) O uso da geometria hiperbólica juntamente com a transcrição para o plano euclidiano, através do disco de Poincaré, possibilita representar uma estrutura hierárquica no interior de uma circunferência. É similar à visão olho-de-peixe, onde o campo visual da estrutura diminui no sentido do centro à borda da circunferência.

Figura 2: Transição animada gerada pelo clique de ponteiro sobre um novo contexto da hierarquia.

(c) Movimentos translacionais no plano hiperbólico podem gerar rotações quando são transcritos para o plano euclidiano, acarretando em sérias mudanças visuais da estrutura durante renderizações. Um algoritmo translacional torna esta mudança imperceptível.

Conclusões O Navegador Hiperbólico demonstra-se eficiente para representar graficamente grandes hierarquias, solucionando as principais dificuldades na visualização destas informações. Graças à Geometria Hiperbólica e ao Disco de Poincaré, estruturas de crescimento exponencial podem ser representadas numa circunferência imutável no plano bidimensional. O uso da técnica foco+contexto, juntamente com as técnicas implementadas para percurso da hierarquia, favorecem a capacidade de compreensão da estrutura como um todo.

Referências Bibliográficas FREITAS, Carla Maria Dal Sasso; CHUBACHI, Olinda Mioka; LUZZARDI, Paulo Roberto Gomes; CAVA, Ricardo Andrade. Introdução à Visualização de Informações. Revista de Informatica Teórica e Aplicada, v. 8, n. 2, p. 143-158, Porto Alegre, RS, 2001. LAMPING, John; RAO, Ramana; PIROLLI, Peter. A Focus+Context Technique Based on Hyperbolic Geometry for Visualizing Large Hierarchies. CHI'95: Proceedings of the ACM Conference on Human Factors and Computing Systems, p. 401-408, Denver, Colorado, 1995.

Figura 1: Uma visualização gráfica da organização de uma hierarquia no plano hiperbólico representado numa circunferência usando o Modelo do Disco Unitário de Poincaré.

LAMPING, John; RAO, Ramana. Visualizing Large Trees Using the Hyperbolic Browser. CHI'96: Proceedings of the ACM Conference on Human Factors and Computing Systems, p. 388-389, Vancouver, British Columbia, Canada, 1996.


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