21 research outputs found
A Survey on Transit Map Layout â from Design, Machine, and Human Perspectives
Transit maps are designed to present information for using public transportation systems, such as urban railways. Creating a transit map is a timeâconsuming process, which requires iterative information selection, layout design, and usability validation, and thus maps cannot easily be customised or updated frequently. To improve this, scientists investigate fullyâ or semiâautomatic techniques in order to produce high quality transit maps using computers and further examine their corresponding usability. Nonetheless, the quality gap between manuallyâdrawn maps and machineâgenerated maps is still large. To elaborate the current research status, this stateâofâtheâart report provides an overview of the transit map generation process, primarily from Design, Machine, and Human perspectives. A systematic categorisation is introduced to describe the design pipeline, and an extensive analysis of perspectives is conducted to support the proposed taxonomy. We conclude this survey with a discussion on the current research status, open challenges, and future directions
Visualising Geographically-Embedded Origin-Destination Flows: in 2D and immersive environments
This thesis develops and evaluates effective techniques for visualisation of
flows (e.g. of people, trade, knowledge) between places on geographic maps.
This geographically-embedded flow data contains information about geographic
locations, and flows from origin locations to destination locations. We
explored the design space of OD flow visualisation in both 2D and immersive
environments. We do so by creating novel OD flow visualisations in both
environments, and then conducting controlled user studies to evaluate different
designs.Comment: PhD Thesis, Monash University, Australia, December 2018. Update:
corrected typos in arXiv comment
Boundary Labeling for Rectangular Diagrams
Given a set of n points (sites) inside a rectangle R and n points (label locations or ports) on its boundary, a boundary labeling problem seeks ways of connecting every site to a distinct port while achieving different labeling aesthetics. We examine the scenario when the connecting lines (leaders) are drawn as axis-aligned polylines with few bends, every leader lies strictly inside R, no two leaders cross, and the sum of the lengths of all the leaders is minimized. In a k-sided boundary labeling problem, where 1 <= k <= 4, the label locations are located on the k consecutive sides of R.
In this paper we develop an O(n^3 log n)-time algorithm for 2-sided boundary labeling, where the leaders are restricted to have one bend. This improves the previously best known O(n^8 log n)-time algorithm of Kindermann et al. (Algorithmica, 76(1):225-258, 2016). We show the problem is polynomial-time solvable in more general settings such as when the ports are located on more than two sides of R, in the presence of obstacles, and even when the objective is to minimize the total number of bends. Our results improve the previous algorithms on boundary labeling with obstacles, as well as provide the first polynomial-time algorithms for minimizing the total leader length and number of bends for 3- and 4-sided boundary labeling. These results settle a number of open questions on the boundary labeling problems (Wolff, Handbook of Graph Drawing, Chapter 23, Table 23.1, 2014)
New Approaches on Octilinear Graph Drawing
Graphenzeichnen ist ein Bereich der Informatik mit langer Tradition.
Insbesondere im Bereich des orthogonalen Graphenzeichnens wird seit den
1980er Jahren motiviert durch VLSI-Design (Chip-Design) und Grundrissplanung intensiv geforscht. In dieser Arbeit wird das klassische orthogonale
Modell durch neue Elemente, unter anderem aus dem oktilinearen Graphenzeichnen, erweitert.
Die ersten Ergebnisse, die wir in dieser Arbeit vorstellen, befassen sich
mit oktilinearem Graphenzeichnen. Dieses Modell ist altbekannt und viele
Aspekte wurden schon untersucht. Wir entwickeln eine Methode mit der fĂŒr
planare Graphen mit einem beschrÀnkten maximalen Knotengrad (4 und 5)
Zeichnungen mit maximal einem Knick pro Kante erstellt werden können.
AuĂerdem zeigen wir, dass Graphen mit maximalem Knotengrad 6 nicht immer mit einem Knick pro Kante gezeichnet werden können. Damit schlieĂen
wir die LĂŒcke zwischen bekannten Ergebnissen, die besagen dass Graphen
mit maximalem Knotengrad 3 immer ohne Knicke und alle Graphen bis zu
einem maximalen Knotengrad von 8 mit höchstens zwei Knicken pro Kante
oktilinear gezeichnet werden können.
Durch Nutzerstudien konnte gezeigt werden, dass die Lesbarkeit von
(Graphen) Zeichnungen durch Knicke auf den Kanten und schlecht identifizierbare Kreuzungen besonders beeintrÀchtigt wird. An diesem Punkt setzt unser neues Modell, das abgeschrÀgt orthogonale (engl. slanted orthogonal,
oder kurz: slog) Graphenzeichnen an. Im slog Modell ist der kleinste erlaubte
Winkel zwischen zwei aufeinander folgenden Kantensegmenten 135°. Das hat
zur Folge, dass slog Zeichnungen keine normalen Knicke mehr haben, sondern
sogenannte Halb-Knicke. Um Kreuzungen besser erkennbar zu machen sind
im slog Modell Kreuzungen ausschlieĂlich zwischen diagonalen Segmenten
erlaubt. Wir zeigen, dass eine knick-minimale slog Zeichnung mindestens
doppelt so viele Halb-Knicke benötigt, wie eine knick-minimale orthogonale Zeichnung Knicke hat. FĂŒr das slog Modell werden in dieser Arbeit
Methoden zur Berechnung von knick-minimalen Zeichnungen vorgestellt. Da
diese exponentielle FlĂ€che benötigen können, wird auĂerdem eine Heuristik
entwickelt, die nur quadratische Fl Ìache benötigt, dafĂŒr aber mehr Knicke
zulÀsst. Die Ergebnisse einer experimentellen Evaluation des slog Modells
werden ebenfalls prÀsentiert.
Im Anschluss erweitern wir das slog Modell zu einer flexibleren Variante
die wir sloggy nennen. Das sloggy Modell hat alle Eigenschaften des slog
Modells, aber Kreuzungen werden jetzt auch zwischen orthogonalen Segmenten erlaubt. DafĂŒr wird die Anzahl Halb-Knicke beschrĂ€nkt auf genau
zwei Mal die Anzahl Knicke der entsprechenden knick-minimalen orthogonalen Zeichnung. AuĂerdem wird die Anzahl an Kreuzungen zwischen diagonalen Segmenten maximiert. Wir entwickeln eine Methode zur Berechnung
solcher Zeichnungen und zeigen, dass auch hier exponentielle FlÀche benötigt
werden kann.
Das slog und das sloggy Modell sind auf Graphen mit einem maximalen
Knotengrad von 4 beschrÀnkt. Deswegen wenden wir uns als nÀchstes dem
Kandinsky Modell zu, einem bekannten Modell mit dem Graphen mit beliebigem Knotengrad gezeichnet werden können. Wir erweitern das bekannte
Modell mit Elementen aus dem slog Modell, den Halb-Knicken, um so zuvor verbotene Konfigurationen zeichnen zu können. Mit unserer Erweiterung
wollen wir die Gesamtzahl an Knicken und die GröĂe der Zeichnungen verkleinern. Wir entwickeln eine LP Formulierung, mit der die optimale Zeichnung berechnet werden kann. Da diese sehr lange Zeit zur Berechnung
beanspruchen kann, haben wir zusĂ€tzliche eine effiziente Heuristik entwickelt. In einer experimentellen Untersuchung vergleichen wir auĂerdem das
neue Modell mit dem klassischen Kandinsky Modell.
Im letzten Kapitel vereinen wir dann unsere Modifikation des Kandinsky
Modells mit dem slog Modell im sogenannten sloginsky Modell, um Graphen
mit beliebigem Knotengrad mit den Vorteilen des slog Modells zeichnen zu
können. Wir entwickeln eine Methode zur Berechnung knick-optimaler sloginsky Zeichnungen, aber wir zeigen auch, dass eine solche Zeichnung nicht
fĂŒr jede Eingabe möglich ist. Auch im sloginsky Modell kann eine Zeichnung
exponentielle FlÀche beanspruchen, was in der experimentellen Evaluation
ebenfalls sichtbar wird
Multi-Sided Boundary Labeling
In the Boundary Labeling problem, we are given a set of points, referred
to as sites, inside an axis-parallel rectangle , and a set of pairwise
disjoint rectangular labels that are attached to from the outside. The task
is to connect the sites to the labels by non-intersecting rectilinear paths,
so-called leaders, with at most one bend.
In this paper, we study the Multi-Sided Boundary Labeling problem, with
labels lying on at least two sides of the enclosing rectangle. We present a
polynomial-time algorithm that computes a crossing-free leader layout if one
exists. So far, such an algorithm has only been known for the cases in which
labels lie on one side or on two opposite sides of (here a crossing-free
solution always exists). The case where labels may lie on adjacent sides is
more difficult. We present efficient algorithms for testing the existence of a
crossing-free leader layout that labels all sites and also for maximizing the
number of labeled sites in a crossing-free leader layout. For two-sided
boundary labeling with adjacent sides, we further show how to minimize the
total leader length in a crossing-free layout