数据可视化 | 青训营笔记

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这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第17天

一、本堂课重点内容:

本堂课主要是让同学了解数据可视化的概念和基本原则,能够识别出不好的,甚至是有误导性的可视化呈现,了解一些面向前端的数据可视化工具等等。

二、详细知识点介绍:

什么是数据可视化?

Anything that converts data into a visual representation(like charts, graphs, maps, sometimes even just tables)

任何将数据转化为可视化呈现形式的事物

  • 科学可视化 科学实验数据的直观展示\color{purple}{科学实验数据的直观展示}

  • 信息可视化 对抽象数据的直观展示\color{purple}{对抽象数据的直观展示}

  • 可视分析 对分析结果的直观展现,及交互式反馈,是一个跨领域的方向\color{purple}{对分析结果的直观展现,及交互式反馈,是一个跨领域的方向}

为什么要数据可视化

  1. 记录信息
  2. 分析推理
  3. 证实假设
  4. 交流思想

可视化设计原则和方法

可视化设计原则 - 能够正确地表达数据中的信息而不产生偏差与歧义

1.常见的错误可视化

  1. 透视失真

    • 如果数字是由视觉元素表示的,那么它们应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。
  2. 图形设计&数据尺度

    • 图形的每一部分都会产生对其的视觉预期(visual expectation) :
      • 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。
    • 一个典型的例子:轴刻度,我们期望它从始至终能够保持连贯且一致。
  3. 数据上下文

2.可视化设计原则

  • 准确地展示数据 Show the data, and tell the truth
  • 节省笔墨 Use the least amount of ink
  • 节省空间 Don't waste space
  • 消除不必要的“无价值”图形 Eliminate non-essentials and redundancies
  • 在最短时间内传达最多的信息 Give the viewer the greatest number of ideas in the shortest time

3.最大化数据墨水占比(Data-Ink Ratio)

  • 可视化图形由墨水和空白区域构成
  • 数据墨水:可视化图形当中不可擦除的核心部分被称之为“数据墨水”
  • 擦除数据墨水将减少图形所传达的信息量
  • 数据墨水占比:可视化图形中用于展示核心数据的“墨水”在整体可视化所使用的墨水中的比例

视觉感知

格式塔理论

格式塔学派的理论核心是整体决定部分的性质,部分依从于整体。结构比元素重要,视觉形象首先作为统一的整体被认知。感知的事物大于眼睛见到的事物.

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视觉编码

视觉编码是一种:将数据信息映射成可视化元素的技术。

  • 数据信息:属性+值
  • 可视化元素:可视化符号+视觉通道

可视化符号(Mark) :用于在可视化当中表现数据元素或元素之间的关联。

当表示元素时Mark包括:点、线、面; 当表示关系时Mark包括:闭包、连线

视觉通道(Channel) :基于数据属性,控制可视化的符号展现样式,例如,点根据其所代表的数据属性的不同可有不同的形状与颜色。

视觉通道有两种类型:

数量通道(Magnitude Channel)用于显示数据的数值属性(定量/定序) 包括:位置、长度、角度、面积、深度、色温、饱和度、曲率、体积。

标识通道(ldentity Channel)用于显示数据的分类属性(是什么/在哪里) 包括:空间区域、色向、动向、形状

可视化工具介绍

D3

d3js.org/

vega

vega.github.io/vega/

G2

g2.antv.vision/zh

ECharts

echarts.apache.org/zh/index.ht…