数据可视化基础 | 青训营笔记

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前言

这是我参与「第四届青训营」笔记创作活动的第11天

下面就让我们一起学习数据可视化基础：

  1. 了解可视化的概念和基本原则
  2. 能够识别出不好的，甚至是有舞蹈性的可视化展现
  3. 了解一些面向前端的数据可视化工具

什么是数据可视化

生活中的数据可视化

image.png 地图也是常见的可视化形式，游戏中的缩略图也是一种数据可视化的形式

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什么是数据可视化

数据可视化，是关于数据视觉表现形式的科学技术研究。其中，这种数据的视觉表现形式被定义为，一种以某种概要形式抽提出来的信息，包括相应信息单位的各种属性和变量

它是一个处于不断演变之中的概念，其边界在不断地扩大。主要指的是技术上较为高级的技术方法，而这些技术方法允许利用图形、[图像处理]、计算机视觉以及用户界面，通过表达、建模以及对立体、表面、属性以及动画的显示，对数据加以可视化解释。与立体建模之类的特殊技术方法相比，数据可视化所涵盖的技术方法要广泛得多。

数据可视化分类

  • 科学可视化
  • 信息可视化
  • 可视分析

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为什么要做数据可视化

  1. 充分利用数据

可视化允许企业去跟踪运营、不同业务性能之间的连接。在竞争环境中，找到业务功能和市场性能之间的相关性是至关重要的。

  1. 决策导向

数据可视化可以帮助企业在较短的时间内浏览分析更多的数据、快速做出业务决策，改进策略，推动业务增长，从而使其更好的适应市场发展。

  1. 数据交互 动态图表具备交互特性，使企业能够用一些简单美观的图形就能体现那些复杂信息，用一张图通过切换维度、过滤指标即可展现多个不同的维度。

所以分析数据之前吧图表给绘制出来

可视化设计原则和方法

糟糕的可视化呈现

糟糕的可视化呈现让人看得头都大，很难得到较为有用的数据。 image.png

常见错误可视化

  1. 透视失真
  • 如果数字式由视觉元素表示的，那么他们因该与视觉元素的感知程度成正比
  • 使用清晰，详细和彻底的标签，以避免图形失真和含糊不清。
  1. 图形设计&数据尺度

图形的每一部分往往决定了眼睛对其的视觉预期：

  • 这些预期往往决定了眼睛实际看到的东西
  • 错误的数据洞察，产生于在图形的某个地方发生的不正确的视觉预期推断
  • 例子：轴刻度，我们期望它始终能够保持练过且一致

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  1. 数据上下文
  • 数据可视化注意要把上下文给补全，不然不知道图表在描述什么信息

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可视化设计原则

能够正确的表达数据中的信息而不产生偏差与歧义

一个出色的可视化设计可在最短的时间内，使用最少的空间，用最少的笔墨为观众提供最多的信息内涵。

                                                                             ————  Edward R. Tufte

  • 可视化设计原则 image.png

  • 数据笔墨占比

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看个案例：

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  • 提高 Data-ink ratio

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视觉感知

可视化致力于外部认知，也就是说，怎样用大脑以外的资源来增强大脑本身的认知能力

什么是视觉感知

  • 感知：指的是客观事物通过人的感觉器官在人脑中形成直接反应
  • 感觉器官：眼，耳，鼻
  • 视觉感知：就是客观事物通过人的视觉在人脑中形成的直接反映

认知过程

认知心理学将认知过程看成由信息的获取、分析、归纳、解码、储存，概念形成，提取和使用等一系列阶段组成的按一定程序进行的信息加工系统 科学领域中，认知是包含注意力，记忆，产生和理解语言，解决问题，以及进行决策的心理过程的组合。

格式塔理论

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就近原则（Proximity）

  • 当视觉元素在空间距离上相距较近时，人们通常倾向于将他们归为一组
  • 将数据袁术放在靠近的位置，可以突出他们之间的关联性。

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相似原则（Similarity）

  • 形状，大小，颜色，强度等属性方面比较相似时，这些物体被容易看作一个整体

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连续性原则（Continuation）

  • 人们在观察事物的时候会很自然地沿着物体地边界，将不连续地物体视为连续的整体

闭合原则（Closure）

  • 有些图形可能本身是不完整或不闭合的，但主体有一种使其闭合的倾向，人们就会很容易的感知整个物体而忽略未闭合的特征。

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共势原则（Common movement）

  • 如果一个对象的一部分都向共同的方向去运动，拿这些共同移动的部分就容易被感知为一个整体。

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对称性原则（Symmentry）

  • 对策的元素就被视为同一组的一部分

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图形于背景关系原则（Figure-ground）

  • 大脑通常认为构图中最小的物体是图形，而更大的物体时背景
  • 跟凹面元素相比，凸面元素于图形相关联更多些

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格式塔理论图 image.png

视觉编码（Visual Encoding）

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可视化符号（Mark）

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视觉通道（Channel）

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视觉编码的优先级 image.png

面向前端的可视化工具介绍

D3

D3.js是用于数据可视化的开源的JavaScript函数库，被认为是最好的JavaScript可视化框架之一。

image.png 简单柱状图示例

Vega

Vega是一种可视化语法。通过其声明式语言，可以用JSON格式描述可视化的视觉外观和交互行为，并使用Canvas或SVG生成视图。

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Vega

简单柱状图示例

G2

一套面向常规的统计图表，以数据驱动的高交互可视化图形语法，具有高度的以用性和扩展性。使用G2，你无需关注图表各种繁琐的实现细节，一条语句即可使用Canvas或SVG构建出各种各样的可交互的统计图表。

G2

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ECharts

ECharts，一个使用JavaScript实现的可开源可视化库，可以流畅的运行在PC和移动端设备上，兼容当前绝大部分浏览器，底层依赖矢量图形库ZRender，提供直观，交互丰富，可高度个性化定制的数据可视化图表。

ECharts

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总结

可视化表达更符合人脑的功能，更能够吸引注意力，更能够加深学习印象😁🧐😀

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