[论文解读] Liger: Combining Interaction Paradigms for Visual Analysis

Bahador Saket, Lei Jiang+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 19, 2019

Data Visualization and Analytics参考文献 43被引用 4

一句话总结

Liger 提出了一种统一的可视化工具，通过鼠标交互将手动视图指定（MVS）和演示式可视化（VbD）相结合。通过一个原型和探索性研究，它表明用户能够无缝地在两种范式之间切换或结合使用，以更富表现力和高效地构建可视化，从而实现更好的任务表现和用户参与度。

ABSTRACT

Visualization tools usually leverage a single interaction paradigm (e.g., manual view specification, visualization by demonstration, etc.), which fosters the process of visualization construction. A large body of work has investigated the effectiveness of individual interaction paradigms, building an understanding of advantages and disadvantages of each in isolation. However, how can we leverage the benefits of multiple interaction paradigms by combining them into a single tool? We currently lack a holistic view of how interaction paradigms that use the same input modality (e.g., mouse) can be combined into a single tool and how people use such tools. To investigate opportunities and challenges in combining paradigms, we first created a multi-paradigm prototype (Liger) that combines two mouse-based interaction paradigms (manual view specification and visualization by demonstration) in a unified tool. We then conducted an exploratory study with Liger, providing initial evidence that people 1) use both paradigms interchangeably, 2) seamlessly switch between paradigms based on the operation at hand, and 3) choose to successfully complete a single operation using a combination of both paradigms.

研究动机与目标

• 研究如何在单一桌面可视化工具中结合多种交互范式，且使用相同的输入方式（鼠标）。
• 理解用户在与支持手动视图指定（MVS）和演示式可视化（VbD）的多范式可视化界面交互时的行为。
• 探索结合 MVS 和 VbD 是否能提升用户的表现力、效率以及可视化分析任务的完成度。
• 识别在单一工具中融合不同交互范式时的设计模式与挑战。

提出的方法

• 开发了 Liger，一个使用 JavaScript、TypeScript 和 D3 原生集成 MVS 和 VbD 的原型可视化工具。
• 在两种范式中均实现了核心可视化操作的完整支持（例如，将属性映射到坐标轴、过滤、排序、切换可视化类型）。
• 设计了交互组件，使用户能够切换至 MVS（通过拖拽至搁架）或 VbD（通过直接操作标记以表达意图）。
• 使系统能够解释 VbD 示例，并基于用户提供的示例推荐或应用更改。
• 通过四名参与者的初步研究，观察交互模式，并指导 Liger 的迭代设计。
• 使用对用户口语表达和操作的定性分析，识别多范式交互中的重复使用模式。

实验结果

研究问题

• RQ1 用户在可视化分析任务中如何在 MVS 和 VbD 范式之间切换或结合使用？
• RQ2 在特定操作中，用户更倾向于使用哪种交互范式——MVS 还是 VbD，原因是什么？
• RQ3 结合 MVS 和 VbD 在多大程度上能提升用户的表现力和任务效率？
• RQ4 当用户与多范式可视化工具交互时，会涌现出哪些设计模式？
• RQ5 当两种范式均可用于同一操作时，用户如何评估并选择使用哪一种？

主要发现

• 用户始终首先尝试 MVS 和 VbD 两种方式，通过探索来理解系统的功能，之后才确定偏好方法。
• 参与者更倾向于使用 MVS 进行切换可视化等操作，因其感知到更高的效率和一致性；而过滤和颜色映射则在两种范式间交替使用。
• 用户频繁结合 MVS 和 VbD 完成单一任务，例如先用 MVS 设置颜色映射，再用 VbD 通过自定义颜色示例进行优化。
• 两种范式的结合显著提升了用户的控制感和参与度，尤其是在需要表达细微可视化意图时。
• 系统能够解释 VbD 示例并基于用户提供的示例推荐映射，这一能力显著提升了用户体验。
• 基于初步研究的迭代设计过程，使 Liger 原型得到优化，更自然、流畅地支持两种范式间的交互。