Evaluating linking and brushing techniques in aggregated views

Abstract

Mobile devices are used more and more in the context of information visualisation. They differ from common desktop devices in many ways, especially the display sizes and ways of interaction are anything but similar. These differences bring a lot of advantages with them, but also some challenges that need to be overcome, that were not there before. The way visualisations are designed needs to adapt. Those challenges arise especially for visualisation systems that need a lot of screen space. Multiple coordinated views are such visualisation systems because they consist of at least two visualisations and have to allow interactions with those visualisations. This bachelor’s thesis aims to conquer those hardships by proposing an approach for adapting multiple coordinated views for the use on mobile devices. The suggested strategy includes the use of an interactive main visualisation with a linked micro-visualisation. The user of the visualisation system can interact with the main visualisation by brushing data points which are then highlighted via linking in the micro-visualisation. The application of a micro-visualisation makes it possible to use most of the screen space for the main visualisation which is important for the performance of the brushing and linking interactions. Additionally, the micro-visualisation shows an aggregated view of the data to save even more screen space. In the context of this work, three prototypes are developed that realise the described approach. To evaluate the approach, one online user study per prototype was conducted to first test the general understandability of the linking and then investigate the influence of the height of the micro-visualisation on the accuracy and completion time for tasks completed with the help of the prototypes. The results show that the approach is understandable for the users. Furthermore, it is discovered that the completion time does not depend on the height of the micro-visualisation. Finally, the studies revealed, that the accuracy increases with the height of the micro-visualisation but the effect decreases once a certain height is reached. Ideally, a compromise is made to keep the accuracy as high as possible and the height as small as possible.

Mobile Endgeräte werden immer häufiger im Kontext der Informationsvisualisierung eingesetzt. Sie unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von gängigen Desktop-Geräten, insbesondere die Display-Größen und Interaktionsmöglichkeiten sind alles andere als ähnlich. Diese Unterschiede bringen viele Vorteile mit sich, aber auch einige Herausforderungen, die überwunden werden müssen und die zuvor nicht vorhanden waren. Die Art und Weise, wie Visualisierungen gestaltet werden, muss angepasst werden. Diese Herausforderungen treten insbesondere bei Visualisierungssystemen auf, die viel Bildschirmplatz benötigen. Multiple koordinierte Ansichten sind solche Visualisierungssysteme, weil sie aus mindestens zwei Visualisierungen bestehen und Interaktionen mit diesen Visualisierungen ermöglichen müssen. Diese Bachelorarbeit zielt darauf ab, diese Schwierigkeiten zu überwinden, indem sie einen Ansatz zur Anpassung von multiplen koordinierten Ansichten für die Verwendung auf mobilen Geräten vorschlägt. Die vorgeschlagene Strategie umfasst die Verwendung einer interaktiven Hauptvisualisierung mit einer verlinkten Mikro-Visualisierung. Die Nutzer*Innen der Visualisierung kann mit der Hauptvisualisierung interagieren, indem Datenpunkte per Brushing ausgewählt werden, die dann über Linking in der Mikro-Visualisierung hervorgehoben werden. Die Verwendung einer Mikro-Visualisierung ermöglicht es, den größten Teil des Bildschirms für die Hauptvisualisierung zu verwenden, was für die Performanz der Brushing und Linking Interaktion wichtig ist. Zusätzlich zeigt die Mikro-Visualisierung eine aggregierte Ansicht der Daten, um weitere Bildschirmfläche zu sparen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden drei Prototypen entwickelt, die den beschriebenen Ansatz realisieren. Um den Ansatz zu bewerten, wurde pro Prototyp eine Online-Benutzerstudie durchgeführt, um zunächst die allgemeine Verständlichkeit zu testen und dann den Einfluss der Höhe der Mikro-Visualisierung auf die Genauigkeit und Bearbeitungszeit für mit Hilfe der Prototypen durchgeführte Aufgaben zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ansatz für die Benutzer verständlich ist. Darüber hinaus wird entdeckt, dass die Bearbeitungszeit nicht von der Höhe der Mikro-Visualisierung abhängt. Schließlich zeigen die Benutzerstudien, dass die Genauigkeit mit der Höhe der Mikro-Visualisierung zunimmt, der Effekt jedoch nicht mehr so stark ist, sobald eine bestimmte Höhe erreicht ist. Idealerweise wird ein Kompromiss gefunden, um die Genauigkeit so hoch wie möglich und die Höhe so klein wie möglich zu halten.