数据可视化基础 | 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 15 天

数据可视化

数据可视化即任何将数据转换为可视表示的东西。

分类

  • 科学可视化: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
  • 可视分析:对分析结果的直接展示,及交互式反馈,是一个跨领域的方向。 image.png

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和歧义

常见错误

透视失真

  • 如果数据是由视觉元素表示的,那么就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

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

  • 预期决定眼睛实际看到的内容
  • 错误的数据洞察,产生于在图形的某个地方产生的不正确的视觉预期推断

数据上下文

只截取了部分数据绘制的图形

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原则

  • 准确地展示数据
  • 节省笔墨
  • 节省空间
  • 清除不必要的“无价值”图形
  • 在最短时间内传达最多的信息

最大化数据水墨占比

  • 可视化图形由墨水和空白区域构成
  • 数据墨水:可视化图形中不可擦除的核心部分称之为“数据墨水”
  • 擦出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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提高

两个擦除原则:

  • 擦除非数据墨水
  • 擦除冗余的数据墨水

视觉感知

客观事物通过人的视觉在人脑中形成的直接反映。

格式塔理论

格式塔理论: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识。

  • 就近原则
    • 当视觉元素在空间距离上相距较近时,人们通常倾向于将其分为一组
  • 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边界,将不连续物体视为连续的整体。
  • 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。

视觉编码

一种将数据信息映射成可视化元素的技术。

可视化符号:用于在可视化中表示数据元素或者元素之间的关联。

  • 当表示元素时包括:点、线、面
  • 当表示关系时包括: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。

  • 数量通道:用于显示数据数值属性
    • 位置>长度、角度、面积、深度等
  • 标识通道:用于显示数据的分类属性
    • 空间区域>色向、动向、形状

可视化工具

  • D3.js是用于数据可视化的开源的JavaScript函数库。
  • Vega是一种可视化语法。通过其声明式语言,用JSON格式描述可视化,通过canvas或者svg描述效果。
  • G2是一套面向常规统计图表,以数据驱动的高交互可视化图表,具有高度的易用性和扩展性。
  • ECharts,一个使用JavaScript 实现的开源可视化库, 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。