Reading Traces: Scalable Exploration in Elastic Visualizations of Cultural Heritage Data

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视频31’28’’

作者

波茨坦应用科学大学

• M.-J. Bludau
• V. Brüggemann
• M. Dörk

特奥多尔·冯塔纳档案馆

• A. Busch

摘要

通过设计研究，我们开发了一种数据探索方法，该方法利用了旨在支持不同程度的细节和抽象的弹性可视化。在交互式可视化中检查可伸缩和弹性的概念时，我们在德国现实主义作家 Theodor Fontane 的参考库中引入了个人阅读痕迹的可视化，例如边缘或标记。为了探索如此丰富和广泛的馆藏，有意义的抽象和细节的视觉形式与这些状态之间的转换一样重要。随着人们对流体交互性和视图之间的动画作用的研究兴趣不断提高，我们对跨尺度精心设计的过渡和一致表示的潜力特别感兴趣。由此产生的原型通过滚动作为主要的交互机制之一，解决了关于远距离阅读和近距离阅读之间相互作用的人文研究问题，并在多个粒度级别上对连续导航进行了可视化研究。除了介绍设计过程和最终的原型外，我们还提供了对该工具的定性评估结果，这表明在远距离视图和近距离视图之间架起桥梁可以促进探索，但是在视图之间的转换需要非常仔细地进行以促进理解。

Introduction

自从人文学科中出现数字方法以来，人们一直在争论定量技术的适当性和有用性，例如与诠释学、定性方法相比的远距离阅读。虽然定性方法处理的是个人层面的现象，因此需要近距离观察对象，但通过统计度量和计算手段，远距离阅读的定量方法被用来辨别更大语料库中更广泛的模式。定量和定性方法的合理结合也在增加。
虽然先前已经有了关于连接远视和近视的工作，但是在远视、近视和多抽象层次的视图之间的相应转换还没有得到多少理论或实践上的考虑。这里，可伸缩性不是指大数据量的算法处理，而是指信息可视化中不同粒度、复杂性和抽象级别之间可视表示的可理解缩放。
在这篇论文中，我们将这些问题作为文化遗产可视化跨学科研究项目的一部分，从一个合作原型制作过程中提出研究结果。
通过对特奥多尔·冯塔纳参考图书馆的可视化进行设计研究，我们提出了可扩展探索的概念，并思考了其学术用途的潜力，以及更广泛的弹性数据可视化的设计。
贡献：

• 我们引入了可伸缩性探索作为创建连贯信息可视化的设计原则。
• 我们介绍了一项跨学科设计研究的结果，在这项研究中，我们设计了一个参考图书馆的弹性可视化。
• 我们讲述了我们的迭代和协作设计过程，并分享了质量评估的结果。

Related Work

这项工作来自两个研究领域:数字人文学科中文化收藏的可视化，更一般地说，是关于动画、过渡和为开放式探索体验服务的流动性的先前可视化研究。
在人机交互和可视化研究中，使用动画在一个视图的多个状态之间转换一直是关注的焦点。动画过渡已经变得不可或缺，并且具有多种用途，例如用于“保持上下文”、“教学辅助”、“用户体验”、“数据编码”、“支持叙事”等。
关于视觉数据驱动的故事中的“流动”，研究表明，动画过渡可以积极影响读者参与度。

Towards Scalable Exploration

在前期探索和动画研究的基础上，本设计研究旨在展示如何在考虑信息结构和表示变化的同时，实现多层次和多层次抽象的连续性。

我们引入了可伸缩探索的概念，它是一种分析活动，依赖于具有不同粒度级别的多个关联表示。它为如何支持开放探索的问题提供了答案，同时在整个抽象过程中保持上下文。

Visualizing Reading Traces in an Authors’s Library

为了将我们的可视化问题与特定领域的研究需求联系起来，我们遵循了一个基于基础的设计过程:该项目由一个跨学科团队进行，该团队拥有文学研究、界面设计和可视化研究方面的学术专长。在快速原型制作过程中，我们反复生成小原型和概念草图，以使我们自己熟悉该系列，确定第一个有趣的模式，并激发与合作伙伴的讨论。

可视化不仅有助于传递知识，而且也有助于(以人为本的)研究过程本身。

开发：

• JavaScript
• D3.js

模式：

• dis-tribution mode：沿着书籍的线性阅读顺序排列和直接可视化阅读轨迹的频率和类型
• similarity mode：根据书籍中留下的阅读轨迹的频率和类型，基于相似性度量来显示书籍和作者

Distribution of Reading Traces

Similarity Comparison

Evaluation

除了从我们的文学合作者那里得到的评论和见解，我们还想获得关于可伸缩探索的弹性可视化潜力的“新鲜”反馈。为此，我们进行了一项定性用户研究。我们进行了一项开放式的“大声思考”研究，并在会议结束前进行了一份简短的书面问卷调查和一些具体的任务和问题。

Discussion

我们认为本设计研究是一种虚拟化研究的解释方法，在此过程中，我们将定性评估结果理解为结果的一个可能方面。
此外，我们并不声称我们的评估能够给出关于我们的方法的一般有用性的明确答案，因为这种复杂设计界面的有效性取决于许多小的因素。一个有和没有转换的原型的 A/B 测试可以给出更多的结论性结果。然而，我们认为抽象或压缩视图与具体细节视图之间的弹性交互已被证明有希望适应丰富文化遗产数据集的复杂性。

Conclusion

基于可扩展探索描述了数字文学研究中近距离和远距离阅读之间的转换这一前提，我们描述了我们对弹性可视化的迭代和跨学科研究，旨在跨越不同的粒度级别。为了检验这种方法的可行性，我们与一组文学学者合作，提出了一项关于作者图书馆阅读痕迹的设计研究。在这次合作中，特定领域的研究问题与可视化研究问题和设计目标相匹配并并行运行。

在这篇论文中，我们描述了可视化的概念，它被设计成支持远距离和近距离观察阅读轨迹，在概念上侧重于多细节层次之间的交互式、用户控制的转换。我们与同事的交流以及定性评估的结果表明，多个层面之间的流动可以支持探索，并对与潜在信息的接触程度产生积极影响。