42 research outputs found
Bottom-up vs. top-down : trade-offs in efficiency, understanding, freedom and creativity with InfoVis tools
The emergence of tools that support fast-and-easy visualization creation by non-experts has made the benefits of InfoVis widely accessible. Key features of these tools include attribute-level operations, automated mappings, and visualization templates. However, these features shield people from lower-level visualization design steps, such as the specific mapping of data points to visuals. In contrast, recent research promotes constructive visualization where individual data units and visuals are directly manipulated. We present a qualitative study comparing people's visualization processes using two visualization tools: one promoting a top-down approach to visualization construction (Tableau Desktop) and one implementing a bottom-up constructive visualization approach (iVoLVER). Our results show how the two approaches influence: 1) the visualization process, 2) decisions on the visualization design, 3) the feeling of control and authorship, and 4) the willingness to explore alternative designs. We discuss the complex trade-offs between the two approaches and outline considerations for designing better visualization tools.Postprin
NEUVis: Comparing Affective and Effective Visualisation
Data visualisations are useful for providing insight from complex scientific data. However, even with visualisation, scientific research is difficult for non-scientists to comprehend. When developed by designers in collaboration with scientists, data visualisation can be used to articulate scientific data in a way that non-experts can understand. Creating human-centred visualisations is a unique challenge, and there are no frameworks to support their design. In response, this thesis presents a practice-led study investigating design methods that can be used to develop Non-Expert User Visualisations (NEUVis), data visualisations for a general public, and the response that people have to different kinds of NEUVis. For this research, two groups of ten users participated in quantitative studies, informed by Yvonna Lincoln and Egon Guba’s method of Naturalistic Inquiry, which asked non-scientists to express their cognitive and emotional response to NEUVis using different media. The three different types of visualisations were infographics, 3D animations and an interactive installation. The installation used in the study, entitled 18S rDNA, was developed and evaluated as part of this research using John Zimmerman’s Research Through Design methodology. 18S rDNA embodies the knowledge and design methods that were developed for this research, and provided an opportunity for explication of the entire NEUVis design process. The research findings indicate that developing visualisations for the non-expert audience requires a new process, different to the way scientists visualise data. The result of this research describes how creative practitioners collaborate with primary researchers and presents a new human-centred design thinking model for NEUVis. This model includes two design tools. The first tool helps designers merge user needs with data they wish to visualise. The second tool helps designers take that merged information and begin an iterative, user-centred design process
Visualizing the Motion Flow of Crowds
In modern cities, massive population causes problems, like congestion, accident, violence and crime everywhere. Video surveillance system such as closed-circuit television cameras is widely used by security guards to monitor human behaviors and activities to manage, direct, or protect people. With the quantity and prolonged duration of the recorded videos, it requires a huge amount of human resources to examine these video recordings and keep track of activities and events. In recent years, new techniques in computer vision field reduce the barrier of entry, allowing developers to experiment more with intelligent surveillance video system. Different from previous research, this dissertation does not address any algorithm design concerns related to object detection or object tracking. This study will put efforts on the technological side and executing methodologies in data visualization to find the model of detecting anomalies. It would like to provide an understanding of how to detect the behavior of the pedestrians in the video and find out anomalies or abnormal cases by using techniques of data visualization
Exploring the potential of physical visualizations
The goal of an external representation of abstract data is to provide insights and convey information about the structure of the underlying data, therefore helping people execute tasks and solve problems more effectively. Apart from the popular and well-studied digital visualization of abstract data there are other scarcely studied perceptual channels to represent data such as taste, sound or haptic. My thesis focuses on the latter and explores in which ways human knowledge and ability to sense and interact with the physical non-digital world can be used to enhance the way in which people analyze and explore abstract data. Emerging technological progress in digital fabrication allow an easy, fast and inexpensive production of physical objects. Machines such as laser cutters and 3D printers enable an accurate fabrication of physical visualizations with different form factors as well as materials. This creates, for the first time, the opportunity to study the potential of physical visualizations in a broad range.
The thesis starts with the description of six prototypes of physical visualizations from static examples to digitally augmented variations to interactive artifacts. Based on these explorations, three promising areas of potential for physical visualizations were identified and investigated in more detail: perception & memorability, communication & collaboration, and motivation & self-reflection.
The results of two studies in the area of information recall showed that participants who used a physical bar chart retained more information compared to the digital counterpart. Particularly facts about maximum and minimum values were be remembered more efficiently, when they were perceived from a physical visualization.
Two explorative studies dealt with the potential of physical visualizations regarding communication and collaboration. The observations revealed the importance on the design and aesthetic of physical visualizations and indicated a great potential for their utilization by audiences with less interest in technology. The results also exposed the current limitations of physical visualizations, especially in contrast to their well-researched digital counterparts.
In the area of motivation we present the design and evaluation of the Activity Sculptures project. We conducted a field study, in which we investigated physical visualizations of personal running activity. It was discovered that these sculptures generated curiosity and experimentation regarding the personal running behavior as well as evoked social dynamics such as discussions and competition.
Based on the findings of the aforementioned studies this thesis concludes with two theoretical contributions on the design and potential of physical visualizations. On the one hand, it proposes a conceptual framework for material representations of personal data by describing a production and consumption lens. The goal is to encourage artists and designers working in the field of personal informatics to harness the interactive capabilities afforded by digital fabrication and the potential of material representations. On the other hand we give a first classification and performance rating of physical variables including 14 dimensions grouped into four categories. This complements the undertaking of providing researchers and designers with guidance and inspiration to uncover alternative strategies for representing data physically and building effective physical visualizations.Um aus abstrakten Daten konkrete Aussagen, komplexe Zusammenhänge oder überraschende Einsichten gewinnen zu können, müssen diese oftmals in eine, für den Menschen, anschauliche Form gebracht werden. Eine weitverbreitete und gut erforschte Möglichkeiten ist die Darstellung von Daten in visueller Form. Weniger erforschte Varianten sind das Verkörpern von Daten durch Geräusche, Gerüche oder physisch ertastbare Objekte und Formen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die letztgenannte Variante und untersucht wie die menschlichen Fähigkeiten mit der physischenWelt zu interagieren dafür genutzt werden können, das Analysieren und Explorieren von Daten zu unterstützen. Der technische Fortschritt in der digitalen Fertigung vereinfacht und beschleunigt die Produktion von physischen Objekten und reduziert dabei deren Kosten. Lasercutter und 3D Drucker ermöglichen beispielsweise eine maßgerechte Fertigung physischer Visualisierungen verschiedenster Ausprägungen hinsichtlich Größe und Material. Dadurch ergibt sich zum ersten Mal die Gelegenheit, das Potenzial von physischen Visualisierungen in größerem Umfang zu erforschen.
Der erste Teil der Arbeit skizziert insgesamt sechs Prototypen physischer Visualisierungen, wobei sowohl statische Beispiele beschrieben werden, als auch Exemplare die durch digital Inhalte erweitert werden oder dynamisch auf Interaktionen reagieren können. Basierend auf den Untersuchungen dieser Prototypen wurden drei vielversprechende Bereiche für das Potenzial physischer Visualisierungen ermittelt und genauer untersucht: Wahrnehmung & Einprägsamkeit, Kommunikation & Zusammenarbeit sowie Motivation & Selbstreflexion.
Die Ergebnisse zweier Studien zur Wahrnehmung und Einprägsamkeit von Informationen zeigten, dass sich Teilnehmer mit einem physischen Balkendiagramm an deutlich mehr Informationen erinnern konnten, als Teilnehmer, die eine digitale Visualisierung nutzten. Insbesondere Fakten über Maximal- und Minimalwerte konnten besser im Gedächtnis behalten werden, wenn diese mit Hilfe einer physischen Visualisierung wahrgenommen wurden.
Zwei explorative Studien untersuchten das Potenzial von physischen Visualisierungen im Bereich der Kommunikation mit Informationen sowie der Zusammenarbeit. Die Ergebnisse legten einerseits offen wie wichtig ein ausgereiftes Design und die Ästhetik von physischen Visualisierungen ist, deuteten anderseits aber auch darauf hin, dass Menschen mit geringem Interesse an neuen Technologien eine interessante Zielgruppe darstellen. Die Studien offenbarten allerdings auch die derzeitigen Grenzen von physischen Visualisierungen, insbesondere im Vergleich zu ihren gut erforschten digitalen Pendants.
Im Bereich der Motivation und Selbstreflexion präsentieren wir die Entwicklung und Auswertung des Projekts Activity Sculptures. In einer Feldstudie über drei Wochen erforschten wir physische Visualisierungen, die persönliche Laufdaten repräsentieren. Unsere Beobachtungen und die Aussagen der Teilnehmer ließen darauf schließen, dass die Skulpturen Neugierde weckten und zum Experimentieren mit dem eigenen Laufverhalten einluden. Zudem konnten soziale Dynamiken entdeckt werden, die beispielsweise durch Diskussion aber auch Wettbewerbsgedanken zum Ausdruck kamen.
Basierend auf den gewonnen Erkenntnissen durch die erwähnten Studien schließt diese Arbeit mit zwei theoretischen Beiträgen, hinsichtlich des Designs und des Potenzials von physischen Visualisierungen, ab. Zuerst wird ein konzeptionelles Framework vorgestellt, welches die Möglichkeiten und den Nutzen physischer Visualisierungen von persönlichen Daten veranschaulicht. Für Designer und Künstler kann dies zudem als Inspirationsquelle dienen, wie das Potenzial neuer Technologien, wie der digitalen Fabrikation, zur Darstellung persönlicher Daten in physischer Form genutzt werden kann. Des Weiteren wird eine initiale Klassifizierung von physischen Variablen vorgeschlagen mit insgesamt 14 Dimensionen, welche in vier Kategorien gruppiert sind. Damit vervollständigen wir unser Ziel, Forschern und Designern Inspiration und Orientierung zu bieten, um neuartige und effektvolle physische Visualisierungen zu erschaffen
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Evaluation of storytelling in information visualization (MPhil to PhD Transfer Report)
Story telling has been used throughout the ages as a means of communication between people and to convey and transmit knowledge from one person to another, and from one generation to the next. In various domains, formulating of messages, ideas, or findings into a story has proven its efficiency in making them understandable, comprehensible, memorable, interesting, and engaging. Information Visualization as an academic field has also utilised the power of storytelling to make visualizations more understandable and interesting for a variety of audiences, including experts. However, although storytelling has been a hot topic in information visualization for some time, little or no empirical evaluations exist to compare different approaches of storytelling through information visualization. There is also a need for work that addresses in depth some particular criteria and techniques of storytelling such as transitions types in visual stories in general and data-driven stories in particular.
A within subject experiment with 13 participants has been conducted to explore empirically how two different models of story delivery with information visualization influence narratives/stories constructed by audiences. Specifically, the first model involves direct narrative by a speaker using a visualization design to tell a story, while the second model involves constructing a story by interactively exploring visualization software. An openended questionnaire in controlled laboratory settings has been used in which the primary goal was to collect a number of stories derived from the two models. All the stories written by the participants were transcribed, analysed, and coded, using data-driven and preset themes. Themes included initial perception of the main story pattern/topic, insight types derived, narrative structures, and unexpected type of insights gained. This experiment was followed by a semi-structured interview where each participant answered two Likert-scale questions on each delivery model, and commented on the overall experiment. It is found that although most participants found telling a story easier with the first model (narrative) they did not perform better in other aspects. The second model (software) was advantegeous in the variety of insight types gained and participants accepted the message and information more neutrally. In contrast, participants were more critical about the data in software model than in the narrative model. The role of time in structuring story events was more apparent in the software model. These findings have some significant practical implications on storytelling through information visualization. A statement of the work done and a work plan for the remaining period of the PhD is also included explaining the proposed enhancement to the experiment conducted and further research work planned to address the issue of transitions in storytelling visualization
Exploring the potential of physical visualizations
The goal of an external representation of abstract data is to provide insights and convey information about the structure of the underlying data, therefore helping people execute tasks and solve problems more effectively. Apart from the popular and well-studied digital visualization of abstract data there are other scarcely studied perceptual channels to represent data such as taste, sound or haptic. My thesis focuses on the latter and explores in which ways human knowledge and ability to sense and interact with the physical non-digital world can be used to enhance the way in which people analyze and explore abstract data. Emerging technological progress in digital fabrication allow an easy, fast and inexpensive production of physical objects. Machines such as laser cutters and 3D printers enable an accurate fabrication of physical visualizations with different form factors as well as materials. This creates, for the first time, the opportunity to study the potential of physical visualizations in a broad range.
The thesis starts with the description of six prototypes of physical visualizations from static examples to digitally augmented variations to interactive artifacts. Based on these explorations, three promising areas of potential for physical visualizations were identified and investigated in more detail: perception & memorability, communication & collaboration, and motivation & self-reflection.
The results of two studies in the area of information recall showed that participants who used a physical bar chart retained more information compared to the digital counterpart. Particularly facts about maximum and minimum values were be remembered more efficiently, when they were perceived from a physical visualization.
Two explorative studies dealt with the potential of physical visualizations regarding communication and collaboration. The observations revealed the importance on the design and aesthetic of physical visualizations and indicated a great potential for their utilization by audiences with less interest in technology. The results also exposed the current limitations of physical visualizations, especially in contrast to their well-researched digital counterparts.
In the area of motivation we present the design and evaluation of the Activity Sculptures project. We conducted a field study, in which we investigated physical visualizations of personal running activity. It was discovered that these sculptures generated curiosity and experimentation regarding the personal running behavior as well as evoked social dynamics such as discussions and competition.
Based on the findings of the aforementioned studies this thesis concludes with two theoretical contributions on the design and potential of physical visualizations. On the one hand, it proposes a conceptual framework for material representations of personal data by describing a production and consumption lens. The goal is to encourage artists and designers working in the field of personal informatics to harness the interactive capabilities afforded by digital fabrication and the potential of material representations. On the other hand we give a first classification and performance rating of physical variables including 14 dimensions grouped into four categories. This complements the undertaking of providing researchers and designers with guidance and inspiration to uncover alternative strategies for representing data physically and building effective physical visualizations.Um aus abstrakten Daten konkrete Aussagen, komplexe Zusammenhänge oder überraschende Einsichten gewinnen zu können, müssen diese oftmals in eine, für den Menschen, anschauliche Form gebracht werden. Eine weitverbreitete und gut erforschte Möglichkeiten ist die Darstellung von Daten in visueller Form. Weniger erforschte Varianten sind das Verkörpern von Daten durch Geräusche, Gerüche oder physisch ertastbare Objekte und Formen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die letztgenannte Variante und untersucht wie die menschlichen Fähigkeiten mit der physischenWelt zu interagieren dafür genutzt werden können, das Analysieren und Explorieren von Daten zu unterstützen. Der technische Fortschritt in der digitalen Fertigung vereinfacht und beschleunigt die Produktion von physischen Objekten und reduziert dabei deren Kosten. Lasercutter und 3D Drucker ermöglichen beispielsweise eine maßgerechte Fertigung physischer Visualisierungen verschiedenster Ausprägungen hinsichtlich Größe und Material. Dadurch ergibt sich zum ersten Mal die Gelegenheit, das Potenzial von physischen Visualisierungen in größerem Umfang zu erforschen.
Der erste Teil der Arbeit skizziert insgesamt sechs Prototypen physischer Visualisierungen, wobei sowohl statische Beispiele beschrieben werden, als auch Exemplare die durch digital Inhalte erweitert werden oder dynamisch auf Interaktionen reagieren können. Basierend auf den Untersuchungen dieser Prototypen wurden drei vielversprechende Bereiche für das Potenzial physischer Visualisierungen ermittelt und genauer untersucht: Wahrnehmung & Einprägsamkeit, Kommunikation & Zusammenarbeit sowie Motivation & Selbstreflexion.
Die Ergebnisse zweier Studien zur Wahrnehmung und Einprägsamkeit von Informationen zeigten, dass sich Teilnehmer mit einem physischen Balkendiagramm an deutlich mehr Informationen erinnern konnten, als Teilnehmer, die eine digitale Visualisierung nutzten. Insbesondere Fakten über Maximal- und Minimalwerte konnten besser im Gedächtnis behalten werden, wenn diese mit Hilfe einer physischen Visualisierung wahrgenommen wurden.
Zwei explorative Studien untersuchten das Potenzial von physischen Visualisierungen im Bereich der Kommunikation mit Informationen sowie der Zusammenarbeit. Die Ergebnisse legten einerseits offen wie wichtig ein ausgereiftes Design und die Ästhetik von physischen Visualisierungen ist, deuteten anderseits aber auch darauf hin, dass Menschen mit geringem Interesse an neuen Technologien eine interessante Zielgruppe darstellen. Die Studien offenbarten allerdings auch die derzeitigen Grenzen von physischen Visualisierungen, insbesondere im Vergleich zu ihren gut erforschten digitalen Pendants.
Im Bereich der Motivation und Selbstreflexion präsentieren wir die Entwicklung und Auswertung des Projekts Activity Sculptures. In einer Feldstudie über drei Wochen erforschten wir physische Visualisierungen, die persönliche Laufdaten repräsentieren. Unsere Beobachtungen und die Aussagen der Teilnehmer ließen darauf schließen, dass die Skulpturen Neugierde weckten und zum Experimentieren mit dem eigenen Laufverhalten einluden. Zudem konnten soziale Dynamiken entdeckt werden, die beispielsweise durch Diskussion aber auch Wettbewerbsgedanken zum Ausdruck kamen.
Basierend auf den gewonnen Erkenntnissen durch die erwähnten Studien schließt diese Arbeit mit zwei theoretischen Beiträgen, hinsichtlich des Designs und des Potenzials von physischen Visualisierungen, ab. Zuerst wird ein konzeptionelles Framework vorgestellt, welches die Möglichkeiten und den Nutzen physischer Visualisierungen von persönlichen Daten veranschaulicht. Für Designer und Künstler kann dies zudem als Inspirationsquelle dienen, wie das Potenzial neuer Technologien, wie der digitalen Fabrikation, zur Darstellung persönlicher Daten in physischer Form genutzt werden kann. Des Weiteren wird eine initiale Klassifizierung von physischen Variablen vorgeschlagen mit insgesamt 14 Dimensionen, welche in vier Kategorien gruppiert sind. Damit vervollständigen wir unser Ziel, Forschern und Designern Inspiration und Orientierung zu bieten, um neuartige und effektvolle physische Visualisierungen zu erschaffen
Designing digital constructive visualization tools
The emergence of tools that support fast and easy creation of visualizations has made the benefits of Information Visualization (InfoVis) more accessible. The predominant design for visualization authoring tools often includes features such as automated mappings and visualization templates, which make tools effective and easy-to-use. These features, however, still impose barriers to non-experts (i.e., people with no formal training on visualization concepts). The paradigm of Constructive Visualization (ConstructiveVis) has shown potential to overcome some of these barriers, but it has only been investigated through the use of physical tokens that people manipulate to create representations of data.
This dissertation investigates how the principles of ConstructiveVis can be applied in the design and implementation of digital constructive visualization tools. This thesis presents the results of several observational studies that uncover how tools that promote a constructive approach to visualization compare to more conventional ones. It also sheds light on what kind of benefits and limitations digital ConstructiveVis brings into non-experts' visualization design process.
The investigations here presented lay the foundations for the design of better visualization tools that not only allow people to create effective visualizations but also promote critical reflection on design principles