数据可视化学习|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

一、本堂课重点内容:

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二、详细知识点介绍:

  • 可视化形式

    地图,体温计,

  • 可视化分支

    科学可视化

    医学,生物,化学等科学领域,空间测量,科学实验数据的直观展示
    

    信息可视化

    抽象,非结构的数据,文本,层次结构,地图等复杂系统,更关注抽象和高纬度的数据
    

    可视分析

    结合可视化和交互界面,对数据分析推断,综合可视化,人机交互,数据分析三个方面,对分析结果的直观展现, 以及交互式反馈,是一个跨领域的方向
    
  • 数据可视化意义

    1)记录信息

    2)分析推理

    3)证实假设

    4)交流思想

  • 可视化原则

    • 基本原则

      正确地表达数据中的信息而不产生偏差与歧义

    • 错误及糟糕可视化的通病

      混乱,配色,纹理,压迫感,数据提取困难

    • 常见可视化错误

      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。
      

      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。
      

      数据上下文

    • 具体原则

      1)准确地展示数据

      2)节省笔墨

      3)节省空间

      4)消除不必要的“无价值”图形

      5)在最短时间内传达最多的信息

      • 最大化数据墨水占比

        指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

        可视化致力于外部认知,即利用大脑以外的资源来增强大脑本身的认知能力。

        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。

        在可视化设计中,设计者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。

      • 格式塔学派

        • 理论核心

          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。

        • 原则

          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。将数据元素放在靠近的位置,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

    • 概念

      将数据信息映射成可视化元素的技术。

      信息——属性+值
      
      可视化元素——可视化符号+视觉通道
      
    • 具体分析

      可视化符号

      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

      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
          
          用于显示数据的数值属性(定量/定序)
      
          标识通道
          
          用于显示数据的分类属性( 是什么/在哪里)
      

      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。
      
  • 可视化工具

    D3

    vega

    G2