При исследованиях в математике, физике, химии и биологии важную роль играет задача интерпретации данных. Визуализация является одним из мощных средств, позволяющих эффективно решать такую задачу. Однако в большинстве случаев данные - это не график или набор чисел, а сложный многомерный объект. Возникает проблема поиска подходящих способов его графического представления.
Этим вопросом занимается многомерная визуализация. Как дисциплина она начала формироваться в 50-х годах прошлого века вместе с появлением первых устройств графического вывода, хотя и в XIX веке проблема интерпретации многомерных объектов волновала многих исследователей. Например, в 1884 году Эдвин Эбботт издал книгу "Флатланд" о воображаемой стране двух измерений, в которой исследованы вопросы восприятия двумерными существами объекта из "третьего" измерения. К настоящему времени в мире разработано много программных и алгоритмических средств визуализации многомерных структур. Широко используются подходы, основанные на понижении размерности изучаемого объекта, особенно методы проекций и сечений. Доступны многофункциональные системы, например Slicer Dicer, RockWorks99, ViDa Expert, Digital Array Visualizer.
Однако в ряде задач не удаётся успешно применить обычную технику визуализации. Это связано с тем, что исследователя, как правило, интересуют в объектах специфические свойства - но они теряются в представлениях, полученных с помощью существующих методов визуализации. В этом случае возникает потребность в разработке специальных видов представления, ориентированных на конкретную задачу. Проблема создания новых методов визуализации нуждаются в серьёзном изучении.
Авторы статьи в течение нескольких лет занимаются вопросом многомерной визуализации. В [1] дан обзор некоторых существующих методов, в том числе разработанных авторами (подробное описание классических методов можно найти в [3]). Создано несколько систем, которые успешно используются в ИММ УрО РАН [2].
Данная работа является обобщением накопленного опыта и содержит некоторые принципы создания методов многомерной визуализации. Описанные рекомендации вырабатывались авторами в ходе большого числа разработок и доказали свою эффективность на практике.
