Improving Big Data Visual Analytics with Interactive Virtual Reality

For decades, the growth and volume of digital data collection has made it challenging to digest large volumes of information and extract underlying structure. Coined 'Big Data', massive amounts of information has quite often been gathered inconsistently (e.g from many sources, of various forms, at different rates, etc.). These factors impede the practices of not only processing data, but also analyzing and displaying it in an efficient manner to the user. Many efforts have been completed in the data mining and visual analytics community to create effective ways to further improve analysis and achieve the knowledge desired for better understanding. Our approach for improved big data visual analytics is two-fold, focusing on both visualization and interaction. Given geo-tagged information, we are exploring the benefits of visualizing datasets in the original geospatial domain by utilizing a virtual reality platform. After running proven analytics on the data, we intend to represent the information in a more realistic 3D setting, where analysts can achieve an enhanced situational awareness and rely on familiar perceptions to draw in-depth conclusions on the dataset. In addition, developing a human-computer interface that responds to natural user actions and inputs creates a more intuitive environment. Tasks can be performed to manipulate the dataset and allow users to dive deeper upon request, adhering to desired demands and intentions. Due to the volume and popularity of social media, we developed a 3D tool visualizing Twitter on MIT's campus for analysis. Utilizing emerging technologies of today to create a fully immersive tool that promotes visualization and interaction can help ease the process of understanding and representing big data.Comment: 6 pages, 8 figures, 2015 IEEE High Performance Extreme Computing Conference (HPEC '15); corrected typo

Dissertação teórico-prática

Dissertação de Mestrado em Design, com a especialização em Design de Comunicação apresentada na Faculdade de Arquitetura da Universidade de Lisboa para obtenção do grau de Mestre.Descobertas surgem com mais frequência em todos os campos, desde a tecnologia à ciência. A ciência tem encontrado agora, mais do que nunca, respostas para questões já esquecidas, ou avanços em áreas que são resultado do tempo em que vivemos. À ciência cabe a responsabilidade da divulgação de informações corretas e ao design, a forma mais adequada de as transmitir ao público. Os suportes de comunicação, sejam fixos ou relacionados com a interação através da realidade aumentada, têm também sido alvo desta mudança, uma vez que permitem novas oportunidades para que a comunicação visual seja mais direta. Surgiram sistemas de representação tridimensional, resultado da evolução da tecnologia computacional, que trouxeram a possibilidade de produzir imagens e animações inovadoras. A utilização de conteúdo produzido através destes sistemas foi tendo cada vez mais presença e hoje não se reconhecem as diferenças entre o real e o digital. O detalhe e realismo resultante dos sistemas de representação tridimensional ganhou presença junto da comunicação visual de ciência, por auxiliar na transmissão de mensagens complexas. Pretende-se com este estudo aprofundar a comunicação através de sistemas de represen-tação tridimensional, como forma de divulgação científica e qual a sua presença visível, na comunicação rigorosa que a ciência hoje exige. Desse modo, esta investigação apresenta casos onde se evidenciam estes sistemas de representação, confrontando-os com sistemas mais tradicionais e testando o seu comportamento junto de públicos específicos. Como forma de encontrar evidencias que sustentem o estudo, foi conduzida uma revisão da literatura, assim como entrevistas a especialistas, para ajudar a definir o comportamento e a evolução destes sistemas. Foi ainda desenvolvida uma investigação activa, onde estes sistemas foram usados para comunicação visual fenómenos científicos. Tornaram-se explícitos os artifícios que caracterizam a representação tridimensional como uma abordagem que reúne interesse. Demonstrou-se também como a evolução científica se cruza com a comunicação visual e dela faz uso para tornar evidente a pertinência das suas mensagens.ABSTRACT: Discoveries come more often in every field, from technology to science. Science has now found, more than ever, answers to questions already forgotten, or advances in areas that are a result of the time in which we live. Science have found the responsibility of the disclosure of correct information and design, the most appropriate way to deliver it to the public. Communication media, whether fixed or related to interaction through augmented reality, have also been the target of this change, since they allow new opportunities for visual communication to be more direct. Systems of three-dimensional representation emerged, resulting from the evolution of computational technology, which brought the possibility of producing innovative images and animations. The use of content produced through these systems has become more and more present and today the differences between the real and the digital are not recognized. The detail and realism resulting from the systems of three-dimensional representation gained presence with the visual communication of science, by assisting in the transmission of complex messages. This study intends to deepen communication through three-dimensional representation systems, as a form of scientific dissemination and what its visible presence, in the rigorous communication that science demands today. In this way, this investigation presents cases where these representation systems are evidenced, confronting them with more traditional systems and testing their behavior with specific audiences. As a way to find evidence to support the study, a review of the literature, as well as interviews with experts, was conducted to help define the behavior and evolution of these systems. It was also developed an active investigation, where these systems were used for visual communication scientific phenomena. The artifices that characterize three-dimensional representation as an approach that attracts interest have become explicit. It was also demonstrated how scientific evolution intersects with visual communication and uses it to make the relevance of its messages evident.N/