[发明专利]在GUI中表示网络对象的方法

说明书

本发明涉及一种在GUI中表示网络对象的方法，包括将网络的所有对象分配为二维空间中的相应节点，评估节点的引力，以及基于节点的引力将对象定位为GUI中的图形。分配包括将所有节点包围在划分为多个一级方格的单个基方格中。在多个第二级方格中的方格一级方格中的每一个，迭代在多个第(n+1)级方格中的第(n)级方格中的每一个的细分，评估包括选择一个方格作为源方格，选择方格作为接收方格。评估源方格和接收方格是否相距很远，计算作用在接收方格上的力，对于在同一级的所有方格迭代子选择，对于在一级源和接收方格的所有可能组合迭代评估，并且评估还包括将作用在接收方格中的每一个上的力分配给相应接收方格中的所有节点。

技术领域

本发明涉及图形用户界面(Graphic User Interface，GUI)领域。特别地，本发明涉及一种在GUI中表示网络对象的方法。

背景技术

图形用户界面(GUI)是允许用户通过图形图标和指示符而不是基于文本的用户界面来与电子设备进行交互的一种用户界面的形式。在人机交互领域中，设计GUI的可视化合成和时间行为是软件应用程序设计的重要组成部分。目的是提高所存储的程序的底层逻辑设计的效率和易用性，而GUI中的动作通常通过图形元素的直接操纵来执行。

特别地，术语GUI通常是指应用的可视图形界面特征。用户可以通过操纵可视窗口小部件(widget)来与信息交互，可视窗口小部件允许与他们所持有的数据类型相适应的交互。选择设计良好的界面的窗口小部件来支持实现用户目标所需的操作。

在计算机网络基础设施的管理领域中，使用GUI在用户级简化所涉及的大量连接和数据交换的表示是非常重要的。特别地，为了监控和保护大型现代OT/IOT/IT计算机网络，一个基本的先决条件是需要确保良好的网络可视性(visibility)，换句话说，需要对网络中存在的所有计算机/设备以及它们之间发生的所有通信具有清楚的可视性。

一种用于确保适当的网络可视性的GUI是网络图，其中网络中的每个计算机或设备被表示为一个节点，并且它们之间的通信被表示为连接节点的链路(link)。在网络图中，为了使所有组件具有清楚的视觉效果(visualisation)，需要将节点布置成彼此间隔良好的方式，其中通过链路直接连接的节点应该彼此靠近放置，并且如果在新迭代中出现新节点或链路，则其它节点的位置不应该有实质性的改变。

一种公知的计算节点位置以适应上述特性的方法是使用伪物理模拟(pseudo-physical simulation)。每个节点被视为具有给定质量((m)的点粒子(point particle)，并产生作用在所有其它节点上的伪引力排斥力(pseudo-gravitational repulsiveforce)。每个链路被视为具有给定弹性系数的弹簧，吸引连接的节点。在初始时间t₀为节点分配任意初始位置，然后考虑施加到每个节点的引力和弹力的牛顿动力学定律，计算节点在时间t₁＝t₀+dt的位置。一旦得到新的位置，就重复计算t₂＝t₁+dt时的位置，以此类推，进行每一次新的迭代。如果dt足够小，并且如果使用稳定的数值方案进行物理模拟，则节点位置将在多次迭代之后收敛到相对稳定的状态，这通常取决于节点的数目。

评估引力的朴素(naive)方法在于，对于每个节点(i)，在所有其它节点(j)上迭代，并计算其它节点(j)中的每一个在节点(i)上生成的力。换句话说，要为其计算力的节点(i)被认为是接收方，接收方接收由充当源的所有其它节点在其上产生的力。这种方法的复杂度为O(N²)(N是节点数量)，并且这种方法不能应用于实际情况，因为一旦N增加，它就在每次迭代中需要太多的资源。除了每一个力的计算都需要评估幂、平方根、和三角函数，因此在计算成本很高，因此，尽量减少所需的力评估次数是很重要的。