来自 RCC（8）规范或类似规范的维恩图生成软件

algorithm java language-agnostic visualization venn-diagram

2022-09-01 21:14:29

请注意：虽然赏金不再可用，但我仍然热衷于任何对这个问题有答案的人做出贡献;我仍然在看它，我在等着看是否有更好的答案。谢谢，请继续阅读...

我正在寻找一种方法，将描述约束网络的任意一组类似RCC的空间关系（或类似关系）转换为类似维恩图的图像。例如，RCC8 中表示的约束网络：

W {EC} Y, , , .X {TPP} YZ {NTPP} YZ {PO} X

..可以用以下具有圆形或方形区域的图来表示：

Example 1: Venn diagram representing constraint network using circular regions. ..或者：

有没有人知道软件至少可以从类似RCC的约束规范中以编程方式（通过API）生成这样的图表？

我知道这样的约束网络可能被低估了，排除了与任何单个此类图的匹配（可能存在许多解决方案）。理想情况下，我希望通过能够生成可能的替代方案来处理这个问题，但现在可以不诉诸任何替代方案（并引发错误）。

为了清楚起见，在这个问题上，我特别要求软件能够以声明性的方式基于类似RCC的约束来计算图表布局。我不关心将RCC的DSL转换为其他语法的工具，也不关心特定的图像序列化格式或方法。我希望找到一种算法来做到这一点，以处理最多六个唯一集合的任意数量的约束。

注意：Graphviz（如下@vickirk所述）是图表布局软件包的一个例子，类似于我所追求的。不幸的是，Graphviz本身似乎无法帮助解决这个问题（但我很乐意被证明是错误的！这似乎是一个非常困难的问题。

答案 1

谁需要后端？下面是一个使用 HTML/CSS/JS 的工作原型：

http://jsfiddle.net/RuvE6/6/

只需在字段中输入RCC8代码语法，然后点击按钮！

HTML/CSS/JS RCC8 Diagram Builder

当前的一些限制：

不处理歧义
如果语法关闭，则没有错误处理
在一些有效的情况下可能会中断（我没有测试太多）
没有实现任何逆例（还没有？

编辑：它是如何工作的

基本上，这些图表显示了两个关系系列：

A 包含 B
A 与 B 相邻。

然后是子类型或变体，例如：

A 包含 B，B 与 A 相切
A 与 B 相邻，A 与 B 重叠

这两个基本概念都融入了HTML渲染世界：

包含 -->嵌套的 HTML 元素：<div class="region"><div class="region"></div></div>
邻接 -->同级 HTML 元素：<div class="region"></div><div class="region"></div>

我使用特殊类处理变体，这些类（相当粗糙地）摆动边距以完成所需的布局：

包含，带切线：（子项具有与父项接触的负上边距）<div class="region"><div class="region touches-parent"></div></div>
邻接，具有重叠：（添加一个包装器以在子元素上触发CSS - 第二个元素具有负左边距以重叠第一个元素。<div class="ven"><div class="region"></div><div class="region touches-parent"></div></div>

在jsfiddle中注释掉了一些静态标记，显示了我开始的结构。

为了完成函数循环，需要一些代码将 RCC8 语句解析为 A {XX} B 部分，并尝试为每个部分呈现必要的标记。它会检查，因为它不会重复区域。之后，我还会遍历并将所有兄弟姐妹的高度设置为相同，这可确保它们将重叠和/或正确相邻。

这段代码实际上只是一个开始，它有它的自负。它基本上是一个线性图，这意味着它不处理例如存在复杂邻接的情况，例如：

A {EC} B, C {EC} B, D {EC} B

这些可能是智能的JS解析和更复杂的CSS，但可能很快就会冒险进入更强制导向的布局领域（例如，更智能的气泡图）。

答案 2

我不知道有任何软件可以生成这样的图表。但是，如果我必须解决您的问题，我可能会探索使用可缩放矢量图形（SVG）的可能性。我认为你可以将RCC的DSL转换为SVG XML，然后你可以渲染它（也许在Web浏览器中）。您可以通过搜索“svg维恩图”在Web上轻松找到示例。这里有一个很好的：这是我从该网站生成的图表

enter image description here

这是相应的SVG代码（也来自网站）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.0//EN" "http://www.w3.org/TR/2001/REC-SVG-20010904/DTD/svg10.dtd">
<svg 
    height="150" 
    width="200" 
    xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" 
    xmlns:svg="http://www.w3.org/2000/svg" 
    xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">    
<title >WIBR Venn diagram</title>
    <ellipse 
        cx="141.795128105731" 
        cy="75" 
        id="circle2" 
        rx="58.2048718942687" 
        ry="58.2048718942687" 
        style="fill: gray; fill-opacity: 0.5; stroke: black; stroke-width: 1; stroke-opacity: 1" />
    <ellipse 
        cx="67.2091969126074" 
        cy="75" id="circle1" 
        rx="67.2091969126074" ry="67.2091969126074" 
        style="fill: darkgray; fill-opacity: 0.5; stroke: black; stroke-width: 1; stroke-opacity: 1"/>
</svg>

还有一个名为Batik的SVG Apache工具包，它应该支持SVG的显示，生成或操作。

另一种选择是将TikZ和PGF与LaTeX一起使用：那里有强大的宏，可以让你以编程方式放置形状，渲染由LaTeX完成。下面是一个示例：

\documentclass[a4paper,10pt]{article}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{shapes,calc}

\begin{document}

\pagestyle{empty}

\begin{tikzpicture}

    \node (TPP) {X TPP Y};

    \node
        [ circle,
            draw,
            minimum width=2cm,
            label={[label distance=-0.7cm]145:X},
        ] (X) [right of=TPP,xshift=1cm] {};

    \node
        [ circle,
            draw,
            minimum width=1cm,
            anchor=south east,
        ] (Y) at (X.south east) {Y}; 

\end{tikzpicture}

\end{document}

它产生以下（即RCC8 TPP关系）：

enter image description here

从 LaTeX 代码中可以看出，您可以在 X （）的西南部绘制 Y 圆，表示 Y 的锚点也在西南部（）。您可以在此处找到更复杂的示例，并在此处找到一些其他讨论。X.south westanchor=south west

虽然这还不是一个为你绘制RCC8关系的布局算法，但我认为你可以定义LaTeX宏，将RCC8关系转换为PGF / TikZ宏。缺点是您必须编译LaTeX代码。

我希望这有帮助，祝你好运！

来自 RCC（8） 规范或类似规范的维恩图生成软件

来自 RCC（8）规范或类似规范的维恩图生成软件