这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 15 天
什么是数据可视化
概念
Anything that converts data into a visual representation (like charts, graphs, maps, sometimes even just tables)
数据可视化分类
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
可视分析学:对分析结果的直观展示,及交互式反馈,是一个跨领域的方向
为什么要可视化
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
能够正确地表达数据中的信息而不产生偏差与歧义
常见的错误可视化
透视失真
1.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
2.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(visual expectation):
1.这些预期往往决定了眼睛实际看到的东西
2.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
可视化设计原则
准确地展示数据
节省笔墨
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
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
节省空间
消除不必要的“无价值”图形
在最短时间内传达最多的信息
视觉感知
可视化致力于外部认知,也就是说,怎样利用大脑以外的资源来增强大脑本身的认知能力
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
1.人类视觉系统观察的是变化,而不是绝对值,并且容易被边界吸引
2.在可视化设计中,设计中需要充分考虑到人类感知系统的这些现象,以使得设计的可视化结果不会存在阻碍或误导用户的可视化元素
格式塔理论
格式塔学派的核心理论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
格式塔理论(Gestalt Laws)较为系统地对人类如何发现图形元素之间的相关性进行了全面总结,被广泛地应用在了视觉设计当中
就近原则
1.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
2.将数据元素放在靠近地位置,可以突出它们之间的关联性
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的边界,将不连续的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
1.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
2.跟凹面元素相比,凸面元素与图形相关联更多些
视觉编码
概念
视觉编码是一种:将数据信息(属性 + 值)映射成可视化元素(可视化符号 + 视觉通道)的技术
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
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(Identify 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
视觉编码的优先级
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
当利用数量通道编码表示数值属性时:
位置通道是最为精确的,其次是长度、角度、面积、深度、色温、饱和度、曲率,最后是体积
当利用标识通道表示分类属性时:
划分空间区域最为有效,其后依次是色向、动向、形状
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 JavaScript 函数库,被认为是最好的 JavaScript 可视化框架之一
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
G2
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形语法,具有高度的易用性和扩展性。使用 G2 ,你可以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
ECharts
ECharts,一个使用 JavaScript 实现的开源可视化库,可以流畅的运行在 PC 和移动设备上,兼容当前绝大部分浏览器(IE9/10/11,Chrome,Firefox,Safan等),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
阅读资料 :
www.woshipm.com/data-analys…工具体验:
- TimeStoryTeller:timelinestoryteller.com/
- Facets:github.com/PAIR-code/f…
- Tableau:www.tableau.com/