動的集合図における段階的アニメーションの最適化

集合図は，データ要素間の集合への所属関係を表します． 多くの場合所属関係は， 地図やグラフ上の要素の空間的位置などの一次情報の上に， 二次情報として視覚化されます． そのような集合図の時間的進化とその主要な特徴を視覚化することは， 非常に重要です． しかし， 従来手法は主に時間的挙動にのみ焦点を当てており， 集合関係における注目すべき変化を強調する効果的な手段は， 提供してきませんでした．

本研究では， データ要素の所属関係の基本をなす時間的変化を明瞭化するために， このような動的集合図のためのアニメーションを用いた手法を定式化しました． そのために， グラフに基づく集合図表現を採用し， それを用いて全体の集合関係の時間的遷移を， データ要素に関連付けられた最小単位の変化に分解して， 段階的なアニメーションを自動的に作成していきます． 本研究の技術的貢献は、 アニメーション表示におけるそのような最小単位の集合図の変化列をの順番を最適化して， ユーザに課される視線の動きを軽減し， 要素間の遮蔽関係を最小限に抑えるために集合の上下関係を調整することにあります． 加えて， アニメーション表示の視覚的な明瞭さを維持しながら， 競合しない最小単位の集合図の変化をまとめることにより， アニメーション全体の時間の短縮を図ります．

図1は， この手法を使用して2つのセット図の間の段階的なアニメーションを， 自動的に生成した例を示しています． 上部の単純な線形補間(図1(a))と比較して， 提案手法(図1(b))は， 集合間の遮蔽を抑制しながら， ひとつ目の集合図からふたつ目の集合図にどのように変化するかを， うまく視覚化できています． この研究のアイデアの詳細については， 図2の動画を参照してください．