基于密度-距离图的交互式体数据分类方法

来源：软件学报杂志2016年第5期北京时间：

作者：周芳芳,高飞,刘勇刚,梁兴,赵颖

单位：周芳芳，中南大学信息科学与工程学院, 湖南长沙 41008311,高飞，中南大学软件学院, 湖南长沙 41007502,刘勇刚，中南大学软件学院, 湖南长沙 41007503,梁兴，中南大学信息科学与工程学院, 湖南长沙 41008304,赵颖，中南大学信息科学与工程学院, 湖南长沙 41008305

摘要：体数据分类是体绘制中传递函数设计的核心问题.标量值-梯度模直方图作为表征体数据的一种经典二维特征空间,已被广泛应用于分类体数据.然而,大部分已有方法存在过于依赖分类算法的参数设置、运算效率低、交互复杂度高等问题.以标量值-梯度模直方图的密度分布为基础,并依据物质中心密度大且物质中心间距离远这一特性,首先快速计算每个数据点的密度及每个数据点到比其密度大的点的最小距离;然后,将所有数据点投影到密度-距离图,并以密度-距离图作为人机接口,使用户能够交互地选择多个密度中心来分类体数据并设置传递函数.通过多组实验验证,所提出的方法无需预设物质类别的数量,分割标量值-梯度模直方图的准确度较高且速度较快,所设计的密度-距离图是一个有效的人机交互接口,可以有效地引导用户完成由粗糙到精细的递进式体数据分类和可视化过程.

关键词：体数据;传递函数;体数据分类;基于密度的聚类

基金资助：国家自然科学基金(61402540,61103108);湖南省教育厅科学研究项目(13C095);湖南省科技支撑计划(2014GK3049)