A Survey on Graph Visualization
Available from Clinical Infectious Diseases
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A Survey on Graph Visualization
A Survey on Graph Visualization
By
Weiwei Cui
Supervisor
Huamin Qu
Hong Kong University of Science and Technology
Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong
By
Weiwei Cui
Supervisor
Huamin Qu
Hong Kong University of Science and Technology
Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong
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Table of Contents
Table of Contents ii
Abstract iv
1 Introduction 1
1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Challenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Graph Layout 6
2.1 Node-Link Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.1 Tree Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.2 Tree+Link Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.3 Spring Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.4 Node-Link Layout Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Space Division Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3 Space Nested Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4 3D Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5 Matrix Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3 Graph Visualization Techniques 16
3.1 Visual Clutter Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1.1 Edge Displacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1.2 Node Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.1.3 Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Interaction and Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2.1 Zoom And Pan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.2 Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2.3 Focus+Context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2.4 Animation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
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Table of Contents ii
Abstract iv
1 Introduction 1
1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Challenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Graph Layout 6
2.1 Node-Link Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.1 Tree Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.2 Tree+Link Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.3 Spring Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.4 Node-Link Layout Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Space Division Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3 Space Nested Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4 3D Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5 Matrix Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3 Graph Visualization Techniques 16
3.1 Visual Clutter Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1.1 Edge Displacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1.2 Node Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.1.3 Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Interaction and Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2.1 Zoom And Pan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.2 Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2.3 Focus+Context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2.4 Animation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
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