과학적 플롯의 플롯 마커 크기를 일관성있게 보이게하는 방법은 무엇입니까?


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과학 플롯에서 다른 데이터 세트를 나타내는 데 원, 사각형, 삼각형, 다이아몬드, 별, 오각형 및 육각형과 같은 다른 모양을 사용하는 것이 일반적입니다. 이러한 모양은 한 플롯에서 더 많은 데이터 세트를 구별 할 수 있도록 더 복잡 할 수 있습니다. 다음은 산업 표준 과학 플로팅 소프트웨어 Origin 에 내장 된 이러한 모양의 하위 집합입니다 .

리스트 플롯

Origin에서 생성 된 플롯의 모양은 쉽게 구분할 수 있으며 크기가 거의 같습니다. 내 질문은 : 이 효과는 어떻게 달성됩니까?

첫 번째 생각은 경계 상자의 크기가 동일하면 모양의 크기가 동일하게 보인다는 것입니다. 그러나 나는 그것이 사실이 아니라는 것을 빨리 깨달았습니다. 또한 일부 모양의 경우 경계 상자의 중심이 모양의 중심과 일치하지 않기 때문에 경계 상자를 이러한 모양을 만들기위한 기초로 사용할 수 없습니다.

모양

내 두 번째 생각은 모양이 같은 면적을 가지면 모양의 크기가 동일하게 보인다는 것입니다. 위 그림에서 모양의 영역은 다음과 같습니다.

{4, π, 2, 1.29904, 1.12257}

모든 영역이 디스크 영역과 같아 지도록 모양을 조정 해 보겠습니다.

모양 2

믿기 ​​어렵지만이 모든 수치는 같은 영역을 가지고 있습니다! 분명히 그들은 크기가 같지 않습니다.

처음으로 스스로 원리를 찾으려고 시도한 후 Origin에서 문제가 어떻게 해결되는지 확인하기로 결정했습니다. 그래서 Origin에서 기본 도형으로 산점도를 작성하고 PDF로 내 보낸 다음 Mathematica 10으로 가져 왔습니다 . 그런 다음 도형의 면적을 계산하고 다음 표를 얻었습니다 (모든 면적은 디스크 면적을 기준으로 함).

shape         area
-----------------------
square        0.957802
disk          1
diamond       1.03429
triangle      0.782499
star          0.489003
hexagon       1.01036
pentagon      1.03624

우선 우리는 다이아몬드 (45도 회전 한 정사각형)가 정사각형보다 면적이 더 큰 것을 볼 수 있습니다. 놀랍고 심지어 잘못된 구현으로 느껴집니다. 그러나 시각적으로 차이점은 눈에.니다. 다른 모양에 관해서는, 플롯에서 크기가 실제로 비슷해 보이지만 서로 다른 영역을 차지하고 선형 크기가 다릅니다. Origin 개발자가 선택한 모양의 비늘 뒤에 간단한 논리적 원칙을 밝힐 수는 없습니다. 눈으로 크기를 조정 한 것 같습니다.

모양의 크기에 대한 인식에 대한 연구가 있습니까?

과학적 플롯에 대한 상대적 크기의 플롯 마커를 선택하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?


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훌륭한 질문! 박쥐의 권리 : 그렇습니다. 과학적 연구와 관련하여 형태의 인식에 관한 연구가 있습니다. 그래도 괜찮은 답변을 내 도서관에 문의해야합니다. 그 동안 Jacques Bertin의 "그래픽의 세미 콜로 지"를 살펴볼 수 있습니다.
benteh

3
서체의 모든 문자가 실제 크기와 모양에 관계없이 일관되게 무겁게 느껴지도록 글꼴 디자이너가 비슷한 문제에 직면한다고 생각합니다. 불행히도 시행 착오, 땀 및 눈의 피로를 제외한 모든 기술을 알지 못합니다. 그리고 많은 축소와 흠집.
user56reinstatemonica8

답변:


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여기에는 정렬크기의 두 가지 주요 부분이 있습니다. 공백모양 과 같은 다른 것들은 객관적으로 분석하기는 어렵지만 여전히 중요합니다. 대부분의 예술 및 디자인과 마찬가지로 균형은 정확하지 않지만 근사치입니다.

조정

"바운드 박스"의베이스 또는 중심을 정렬하는 대신, 객체는 중심 에 따라 정렬됩니다 ( 아래 참조).

조정

이것은 물체의 질량 중심과 같으므로 무게 측면에서 균형이 맞지 않으면 최소한의 노력으로 3D 물체가 회전합니다. 빠른 추정에서 , 아래 화살표의 중심은 내가 강조한 것 근처에있을 것입니다. (불규칙한 모양의 중심을 엔지니어링에 적용 할 수있는 중심을 찾는 고급 수학 과정이 있습니다.)

중심

크기

우선, Origin에 결함이 없습니다. 아래에서 볼 수 있듯이 왼쪽 개체는 오른쪽보다 큽니다. 그러나 다른 모양의 주된 목적은 마커를 구별하는 것입니다. 사용자가 높은 수준의보기와의 차이점을 알 수있는 한이 방법이 효과적입니다.

원산지 실패

Adobe Illustrator의 작동 방식은 중심에서 최대 값까지 반경 방향으로 확장되는 객체를 만드는 것입니다. 완벽하게 작동하지는 않지만 처음부터 시작하는 것이 좋습니다.

일러스트 레이터 크기

기하학적 균형에 대한 수학적 연구를 찾을 수 없었지만 "눈을 ing 다"는 것 외에는 균형을 만드는 것입니다.

1. 가상의 사각형 경계 상자의 윤곽을 그립니다. 이것은 모든 모양에 동일합니다.

크기 2

2. 오버 플로우없이 최대 크기로 개체를 확장합니다. 공백이 필요하기 때문에 최대의 85 %를 정사각형으로 만들었습니다. 여전히 중심에 정렬되어 있는지 확인하십시오.

크기 3

[국방부의 값을 업데이트하는 것을 잊었다는 사실을 무시하십시오]

내 최종 제품 :

결정적인


누구든지 연구하거나 관심이있는 것이 있다면 그것을 찾을 수 없었지만 아무것도 찾을 수 없었기 때문에 수학이 던져진 2 센트입니다.

TLDR : 처음에했던 것과 거의 비슷하지만 제대로 정렬되어 사각형에 패딩이 추가되었는지 확인했습니다.


편집 : 크기, 모양, 각도 및 영역 사이에는 분명히 관계가 있습니다. 이것은 나중에 나중에보고 할 수있는 것입니다. 그러나 이전에 언급 한 모든 것을 무시하면 별 모양과의 균형을 비교합니다. 내부 반경이 다른 반면, 외부 반경은 동일합니다. 내가 추정하는 것 외에 이것에 적용한 수학적 모델이나 추론이 없기 때문에 실제로 확장하지 못했습니다.

즉, 색상이 특정 한계를 벗어나지 않는 한 특히 매우 작고 많은 경우 다른 색상을 분류하는 훨씬 직관적 인 방법이라고 생각합니다.

무게


객체를 확장하는 것이 좋습니다! 물론 원래의 질문은 그러한 제한된 모양 세트를 고려하더라도 많은 차원을 가지고 있습니다. 나는 확실하지 최종 이미지의 모든 모양 것을 여전히 해요 모습 (디스크에 비해 특히 스타)하지만 이미 대답을 upvoted 크기와 동일. 나는 우리가 뾰족한 모양을 볼 때 우리는 본능적으로 그들이 끝이 배치되는 위치를 우리가 볼 수 있다고 생각하기 때문에, 우리는 스파이크의 끝을 "계산"하지 않는 것이 느낌이 정확히를 .
Alexey Popkov

그리고 스파이크의 끝은 (어떤 의미에서)입니다 "차단"우리는 항상 우리는 뾰족한 형태를 인식 할 때 이 실제보다 작은 것으로 뾰족한 모양. 우리가 고슴도치 나 민들레에서 볼 때와 같습니다 (짧은 거리에서).
Alexey Popkov

이 효과는 강할수록 스파이크가 더 예리합니다.
Alexey Popkov

팁으로 좋은 지적이지만 별의 무게를 바꿀 수 있습니다. 나는 별표에 임의로 숫자를 입력했으며 매우 부드럽고 규칙적으로 나왔습니다. 본문을 더 추가하면 (편집 참조) 몸이 더 가득 차게 느낄 수 있습니다.
mrchaarlie 2012 년

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훌륭한 답변-나는 당신에게 모자를 씁니다. 과학에서 매우 중요한 중심점은 특히 중요합니다.
benteh
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