Investigando o uso do sentido háptico na visualização de dados multivariados em gráficos de dispersão bidimensionais

Data Visualization is widely used to facilitate the comprehension of information and find relationships between data. One of the most widely used techniques for multivariate data (4 or more variables) visualization is the 2D scatterplot. This technique associates each data item to a visual mark in the following way: two variables are mapped to Cartesian coordinates so that a visual mark can be placed on the Cartesian plane; the others variables are mapped gradually to visual properties of the mark, such as size, color, shape, among others. As the number of variables to be visualized increases, the amount of visual properties associated to the mark increases as well. As a result, the complexity of the final visualization is higher. However, increasing the complexity of the visualization does not necessarily implies a better visualization and, sometimes, it provides an inverse situation, producing a visually polluted and confusing visualization—this problem is called visual properties overload. This work aims to investigate whether it is possible to work around the overload of the visual channel and improve insight about multivariate data visualized through a modification in the 2D scatterplot technique. In this modification, we map the variables from data items to multisensoriy marks. These marks are composed not only by visual properties, but haptic properties, such as vibration, viscosity and elastic resistance, as well. We believed that this approach could ease the insight process, through the transposition of properties from the visual channel to the haptic channel. The hypothesis was verified through experiments, in which we have analyzed (a) the accuracy of the answers; (b) response time; and (c) the grade of personal satisfaction with the proposed approach. However, the hypothesis was not validated. The results suggest that there is an equivalence between the investigated visual and haptic properties in all analyzed aspects, though in strictly numeric terms the multisensory visualization achieved better results in response time and personal satisfaction.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

A Visualização de dados é amplamente utilizada pelas mais diversas áreas do conhecimento para facilitar a compreensão de informações e encontrar relações entre os dados. Uma das técnicas de visualização para dados multivariados (4 ou mais variáveis) é o Grá- fico de Dispersão Bidimensional (GD2D). Esta técnica associa cada item de dado a uma marca visual da seguinte forma: duas variáveis são mapeadas para as coordenadas Cartesianas de maneira a posicionar as marcas visuais no Plano Cartesiano; as demais variáveis são mapeadas progressivamente para propriedades gráficas das marcas, como tamanho, cor, forma, dentre outras. Quanto maior o número de variáveis a serem visualizadas maior a quantidade de propriedades visuais adicionados à marca e, consequentemente, maior a complexidade da visualização final. Aumentar a complexidade da visualização, contudo, não necessariamente implica em uma melhor visualização e, muitas vezes, proporciona o efeito inverso, tornando a visualização visualmente poluída e confusa—esse problema é conhecido como sobrecarga de propriedades visuais. Este trabalho teve por objetivo investigar se é possível contornar a sobrecarga do canal visual e melhorar a obtenção de insight sobre dados multivariados visualizados através de uma modificação da técnica GD2D. Nesta modificação, mapeamos as variáveis dos itens de dados para marcas multisensoriais. Estas marcas são compostas não apenas de propriedades visuais, mas também de hápticas, como vibração, viscosidade e pegajosidade. Acreditamos que essa abordagem possa facilitar o insight, através da transposição de variáveis do canal visual para o canal háptico. A verificação dessa hipótese foi feita através de experimentos, nos quais foram analisados 3 aspectos: (a) a acurácia nas respostas; (b) o tempo de resposta, e; (c) o grau de satisfação pessoal com a abordagem proposta. Entretanto, a hipótese descrita não foi validada. Os resultados obtidos sugerem que existe uma equivalência entre as propriedades visuais e háptica investigadas em todos os aspectos analisados, embora em termos estritamente numéricos a visualização multissensorial tenha obtido melhores resultados em termos de tempo de resposta e grau de satisfação