1.一种基于螺旋图的时间序列数据可视化方法,完成对阶段性时间序列数据有在有限的空间内有效地可视化,顺序执行如下具体步骤:步骤1:输入具有状态集S={s1,...si,...sn},和状态间可达路径集L={L1,...Li,...Ln-1}的阶段性时间序列数据,其中,n为状态数量,si表示第i个状态,从状态i转换到状态i+1的过程称为阶段i,Li表示阶段i的可达路径;
步骤2:根据状态集S状态属性设计状态圆环,包括状态圆环半径集R={r1,...ri,...rn},状态圆环宽度arcWidth,状态圆环颜色集Color={color1,...colori,...colorn};
根据状态周期T设计的状态圆环坐标轴,其中,半径集R中元素ri表示状态si圆环的外半径,Color集中的元素colori表示状态si的颜色,状态集S表现为一系列同心圆环,圆心为(xo,yo);
步骤3:根据路径集L和状态集S,采用椭圆子线条完成路径的线路绘制,其中路径集L中每条路径包括以下属性:路径的起始时间startTime,到达时间arriveTime,经历时间t,完成路径绘制;详细步骤如下:步骤3.1:根据每条路径lik(i=1,2,...n-1;k=1,2,...pi;pi=|Li|)的起始时刻startTimeik,到达时刻arriveTimeik,得到位于状态si圆环上的起始位置坐标为(Sxik,Syik),位于状态si+1圆环的到达位置坐标为(Txik,Tyik);其中:阶段i的一条可达路径lik的起始位置(Sxik,Syik)为 到达位置(Txik,Tyik)为步骤3.2:根据路径lik的历时tik,以及状态圆环周期T,求得路径螺旋线跨度△radianik=(tik/T)*2π,并将路径lik设计为由segmentik=(tik/T)*360段椭圆子线条构成;
步骤3.3:阶段i圆环宽度△ri=ri+1-arcWidth-ri分成segmentik段,每段子线条宽度为△rik=△ri/segmentik,则椭圆子线条segikj(j=1,2,...,segmentik)的短半轴为aikj=ri+△rik*(j-1),长半轴为bikj=ri+△rik*j,且椭圆的圆心与状态圆环圆心相同;
segikj的终点位置(Txikj,Tyikj)即segik(j+1)的起始位置(Sxik(j+1),Syik(j+1))为其中△aglik=△radianik/segmentik;
步骤3.4:根据以上步骤绘制路径线条;
步骤4:路径lik类型映射到区间[0,1]中为l_typeik,由状态si的颜色为colori,状态si+1的颜色为colori+1,则可得到lik的颜色为colorik=(colori+1-colori)*l_typeik+colori;
步骤5:计算阶段i中与路径lik交叉的路径个数crossNumik,利用长尾函数 求得路径的透明度transpik,其中crossNumik是自变量,transpik是因变量;根据算法求得路径lik和路径lip是否交叉,可以求得阶段i内路径lik与其余路径的交叉点的个数crossNumik,利用长尾函数求得路径的透明度transpik;通过设置路径的最大透明度transpMaxi,最小透明度transpMini,并求得阶段i内路径交叉点最大为crossNumMaxi,最小为crossNumMini,则步骤6:进行交互设计。