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[ACM出版社SIGGRAPH ASIA 2016可视化研讨会 - 澳门（2016.12.05-2016.12.08）] SIGGRAPH ASIA 2016可视化研讨会 - SA '16 - 评估直接体绘制技术中半透明结构的感知效果

DOI：10.1145/3002151.3002164 出版年份：2016 更新时间：2025-09-22 17:13:11
摘要： 直接体绘制（DVR）为可视化多学科领域中常见的体数据集提供了可能。DVR的关键优势在于能够实现半透明效果，从而展现被可视化数据的复杂结构。然而，半透明特性会引入空间认知的新挑战——其固有的模糊性会影响对数据的空间理解。为此，学界已提出多种增强DVR图像空间认知的可视化技术。本文通过用户评估实验，将标准DVR与五种旨在提升空间认知效果的可视化技术进行对比研究，系统分析这些技术的感知性能差异，探究不同类型数据与应用场景下的最优方案。研究招募300名参与者完成系列微任务，通过聚合反馈数据评估各技术辅助用户感知物体深度与形状的效果。本文详细阐述所测试的技术方法、实验实施过程及结果分析。
作者： Rickard Englund，Timo Ropinski
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过大规模用户评估，研究六种体绘制技术对半透明结构中深度与形状感知的感知影响。

研究成果

评估结果表明，模拟自然光照现象的技术（特别是体积光晕和深度暗化）在绝对深度和形状感知方面表现最佳，支持假设H1。体积线框图对形状感知有益，支持假设H2。景深技术因深度表征模糊而效果欠佳。没有一种技术在所有任务中都表现出色，这表明透明度感知具有复杂性。建议使用体积光晕来普遍提升感知效果，使用体积线框图进行以形状为重点的应用。未来的工作应探索与立体线索及其他技术的组合。

研究不足

该研究仅限于静态图像以避免运动诱导的线索，这可能无法捕捉交互场景。由于时间和资源限制，仅评估了部分技术。众包引入了参与者环境（如屏幕设置）的差异性，且某些任务（如量规图）具有挑战性，可能无法产生可靠结果。参数调整被最小化，但这可能会排除更复杂的技术。

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