1.5.2. Was ist ein Datenbaum?
Ein Datenbaum ist eine hierarchische Struktur zur Speicherung von Daten in einer verschachtelten Liste. Datenbäume werden erstellt, wenn Grasshopperkomponenten so strukturiert sind, dass sie einen Datensatz als Eingabe annehmen und mehrere Datensätze ausgeben. Grasshopper behandelt diese neuen Daten, indem es sie in Form von Unterlisten verschachtelt. Diese verschachtelten Unterlisten verhalten sich in derselben Weise wie Ordnerstrukturen auf Deinem Computer, indem sie den Zugriff auf indizierte Elemente durch eine Pfadnavigation ermöglichen. Diese wird bestimmt durch die Erzeugung von Elternlisten und den entsprechenden Unterindizes.
Es ist möglich mehrere Datenlisten in einem einzelnen Parameter zu speichern. Da mehrere Listen verfügbar werden, benötigen wir eine Möglichkeit die individuellen Listen zu identifizieren. Ein Datenbaum ist essentiell für die Navigation von Listen von Listen oder manchmal auch Listen von Listen von Listen (usw.).
In dem oberhalb dargestellten Bild befindet sich ein einzelner Grundast (Du kannst diesen Stamm nennen, aber da es möglich ist mehrere Grundäste zu haben, hinkt dieser Vergleich etwas) auf dem Pfad {0}. Dieser Pfad enthält keine Daten, hat aber 6 Unteräste. Jeder dieser Unteräste teilt den Index des Elternastes {0} und hat seinen eigenen Unterindex (0, 1, 2, 3, 4, und 5 entsprechend). Es würde falsch sein diese "Index" zu nennen, da sich dieses Wort auf eine bestimmte Zahl bezieht. Es ist wahrscheinlich besser diese als Pfad zu beschreiben, da es die Idee der Ordnerstruktur auf dem Computer widerspiegelt. An jedem dieser Unteräste werden wir Daten vorfinden. Jedes Datenelement ist nun also Teil eines (und nur eines) Astes des Baums, und jedes Element hat einen spezifischen Index für seine Position innerhalb des Astes. Jeder Ast hat einen Pfad, der seine Position im Baum beschreibt.
Das Bild unterhalb illustriert den Unterschied zwischen Liste und Datenbaum. Auf der linken Seite wird eine Reihe von fünf Spalten zu je sechs Punkten innerhalb einer Liste dargestellt. Die erste Spalte ist mit 0-5 nummeriert, die zweite mit 6-11, usw. Auf der rechten Seite ist dieselbe Reihe von Punkten in einem Datenbaum enthalten. Dieser Datenbaum ist eine Liste der vier Spalten und jede Spalte ist eine Liste von sechs Punkten. Der Index eines jeden Punktes ist {Spaltennummer} (Zeilennummer). Dies ist ein viel nützlicherer Ansatz zur Organisation von Daten, weil Du einfacher auf die Daten von allen Punkten einer bestimmten Spalte oder Zeile zugreifen, jede zweite Reihe von Punkten löschen, sich verändernde Punkte verbinden kannst, uvm.
1.5.2.1. VISUALISIERUNG VON DATENBÄUMEN
Beispieldateien für diesen Abschnitt: http://grasshopperprimer.com/appendix/A-2/1_gh-files.html
Wegen der Komplexität können Datenbäume schwierig zu verstehen sein. Grasshopper hat einige Werkzeuge zur Visualisierung von in Bäumen gespeicherten Daten, um diese besser zu verstehen.
The Param Viewer Der "Param Viewer" (Params/Util/Param Viewer) ermöglicht es die Daten eines Baumes in Bild oder Text darzustellen. Verbinde einen Ausgabeparameter, der Daten enthält,mit dem Eingabeparameter des "Param Viewer". Um den Baum anzuzeigen, rechtsklicke auf den "Param Viewer" und wähle “Draw Tree". In diesem Beispiel werden wir den "Param Viewer" mit dem Punkte (P) Ausgabeparameter der "Divide Curve" Komponente verbinden, der 10 Kurven jeweils in 10 Teile zerlegt.
- Pfad jeder Liste
- Anzahl von Elementen in jeder Liste
- Wähle "Draw Tree" um den Datenbaum darzustellen
Wenn wir ein Paneel mit demselben Ausgabeparameter verbinden, zeigt es zehn Listen mit je elf Elementen an. Du kannst sehen, dass jedes Element ein Punkt ist, der durch drei Koordinaten beschrieben wird. Der Pfad wird an der Spitze einer jeden Liste angezeigt und entspricht dem Pfad der im "Param Viewer" aufgeführt ist.
- Pfad
- Liste mit 11 Elementen
Baumstatistiken Die "Tree Statistics" Komponente (Sets/Tree/Tree Statistics) gibt einige Statistiken zu Datenbäumen aus. Diese beinhalten:
- P - Alle Pfade des Baumes
- L - Die Länge jedes Astes im Baum
- C - Anzahl der Pfade und Äste in einem Baum
Wenn wir den Punkt Ausgabeparameter derselben "Divide Curve" Komponente anschliessen, können wir die Pfade, die Länge und die Anzahl der Pfade in einem Paneel darstellen. Diese Komponente ist hilfreich, da sie die Statistiken in drei Ausgabeparameter unterteilt, was es uns erlaubt nur die relevanten Daten darzustellen.
Der "Param Viewer" und die "Tree Statistics" Komponente sind beide hilfreich für die Visualisierung von Veränderungen innerhalb der Struktur eines Datenbaums. Im nächsten Abschnitt werden wir uns die Operationen ansehen, die angewendet werden können um die Struktur von Bäumen zu verändern.