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】笔记创作活动的的第15天。今天的课让我们了解了数据可视化的基本原则和概念。

一. 什么是数据可视化?

  • Anything that converts data into a visual representation(like charts, graphs, maps, sometimes even just tables) 任何将数据转换为可视化表示形式的东西(如图表,图形,地图,有时甚至只是表格)

  • 根据数据的不同可以有两个数据可视化的分支:

    • 科学可视化:科学实验数据的直观展示(主要围绕科学领域的空间测量位置的直观展示)

    • 信息可视化:对抽象数据的直观展示(更关注抽象和高纬度数据)

  • 可视分析:

    • 对分析结果的直观展现,及交互式反馈,是一个跨领域的综合学科
  • 为什么要数据可视化

    • 记录信息

    • 分析推理

    • 证实假设

    • 交流思想

二. 可视化的设计原则和方法

能够正确地表达数据中的信息而不产生偏差与歧义

  • 常见数据可视化错误:

    • 透视失真:如果数字是由视觉元素表示的,那么他们应该与视觉元素的感知程度成正比。实用清晰、详细和彻底的标签,以避免图形失真和含糊不清

    • 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判断

    • 谎言因子:衡量可视化中所表达的数据量与数据之间的夸张程度的度量方法。

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  • 可视化的设计原则:

    • 准确地展示数据

    • 节省笔墨

    • 节省空间

    • 消除不必要的“无价值”图形

    • 在最短地时间内传达最多的信息

  • 最大化数据墨水占比(Data-Ink Ratio)

    • 可视化图形有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

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  • 设计方法

    • 最重要的是展现数据

    • 合理范围内,最大化数据墨水占比

    • 擦除非数据墨水

    • 擦除冗余的数据墨水

三. 视觉感知

格式塔理论 :整体决定部分的性质,部分依从于整体

  • 就近原则: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。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。
  • 相似原则:形状、大小、颜色、强度等属性方面比较相似时,这些物体就容易被看作一个整体
  • 连续性原则: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地整体
  • 闭合原则:有些图形可能本身是不完整或者不闭合的,但主体有一种使其闭合的倾向,人们就会很容易地感知整个物体而忽略未闭合的特征。
  • 共势原则:如果一个对象中的一部分都向共同的方向去运动,那这些共同移动的部分就易被感知为一个整体。
  • 对称性原则:对称的元素被视为同一组的一部分
  • 图形与背景关系原则:大脑通常认为构图中最小的物体是图形,而更大的物体则是背景。跟凹面元素相比,凸面元素与图形相关联更多些。

四. 视觉编码

  • 可视化符号

用于在可视化当中表现元素或元素之间的关联

表示元素:点线面

表示关系:闭包、连线

  • 视觉通道

    • 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。

    • 数量通道: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: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、形状不同的视觉编码在表达信息的作用和能力上有不同的特性

五. 面向前端的可视化工具介绍

  • D3

  • Vega

  • G2

  • EChart