大數(shù)據(jù)可視化原理

感知

指客觀事物通過人的感覺器官在人腦中形成的直接反映。

認(rèn)知

指人們獲得知識(shí)或應(yīng)用知識(shí)的過程，或信息加工的過程，簡(jiǎn)單說就是我們?nèi)绾卫斫夂徒忉尶吹降臇|西。

記憶在人類認(rèn)識(shí)過程中起著至關(guān)重要的作用，但工作記憶容量十分有限。可視化可以作為外部輔助來增強(qiáng)工作記憶觀察物體的變化需要集中注意力在可視化中突出變化，可以減少認(rèn)知負(fù)擔(dān)

格式塔理論

結(jié)構(gòu)比元素重要，視覺形象首先作為統(tǒng)一的整體被認(rèn)知。

格式塔理論的八大原則：

1、接近原則

當(dāng)視覺元素在空間距離上相距校近時(shí)人們通常傾向于將它們歸為一組

2、相似原則

人們?cè)谟^察事物的時(shí)候，會(huì)自然地根據(jù)事物的相似性進(jìn)行感知分組。即通常依據(jù)對(duì)形狀、顏色光照或其他的性質(zhì)的感知決定分組。

3、連續(xù)原則

人們?cè)谟^察事物時(shí)，會(huì)很自然地沿著物體的邊界，將不連續(xù)的物體視為連續(xù)的整體。

4、閉合原則

在某些視覺映像中，其中的物體可能是不完事的或不閉合的。只要物體形狀足以表征物體本身，人們會(huì)很容易地感知整個(gè)物體而忽視未閉合的征。

5、共勢(shì)原則

一組物體具有沿著相似的光滑路徑運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或具有相似的排列模式時(shí)，將被識(shí)別為同一類物體

6、好圖原則

人眼通常會(huì)消除復(fù)雜性和不熟悉性來理解被識(shí)別的物體。

7、對(duì)稱原則

人的意識(shí)傾向于將物體識(shí)別為沿某點(diǎn)或某軸對(duì)稱的形狀。

8、經(jīng)驗(yàn)原則

某些情形下視覺感知與過去的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。如果兩個(gè)物體看上去距離相近,或者時(shí)間間隔小，那么它們通常被識(shí)別為同一類

格式塔的基本思想：

視覺形象首先是作為統(tǒng)一的整體被認(rèn)知的，而后才以部分的形式被認(rèn)知。

數(shù)據(jù)可視化的核心內(nèi)容:可視化編碼將數(shù)據(jù)信息映射成可視化元素的技術(shù)就是可視化編碼。

1.幾何標(biāo)記(圖形元素)

指圖像中的基本圖形元素，即原始的幾何圖形

元素，例如：點(diǎn)、線、面等。

點(diǎn)：零維標(biāo)記

線：一維標(biāo)記

面：二維標(biāo)記

標(biāo)記具有分類的性質(zhì)，因此不同的標(biāo)記可用于編碼不同的數(shù)據(jù)屬性。

2.視覺通道

指用于控制標(biāo)記的展示特性(外觀)。與幾何元素的維度無關(guān)。

常用視覺通道

位置：水平位置 、垂直位置、水平和垂直位置等

顏色：色調(diào)、飽和度、透明度

尺寸：長(zhǎng)度(一維尺寸)、面積(二維尺寸)、體積(三維尺寸)

標(biāo)記確定了可視化的形式(點(diǎn)線面)，而視覺通道則是確定了可視化的外觀樣式(位置顏色形狀)。

視覺通道分為二種類型：

1.定性/分類型：描述信息對(duì)象是什么或在哪里。適合編碼分類型的數(shù)據(jù)信息

2.定量/定序型：描述信息對(duì)象某一屬性的具體數(shù)值是多少。適合編碼有序型的或數(shù)值型的數(shù)據(jù)信息。

不同視覺通道有不同的表現(xiàn)力和有效性

表現(xiàn)力判斷標(biāo)準(zhǔn)

1.精確性：描述人們從可視化中獲取的信息結(jié)果和原始數(shù)據(jù)的吻合程度.

2.可辨認(rèn)性：描述的是如何在給定的取值范圍內(nèi)，選擇合適數(shù)目的不同取值，使得人們能夠輕易地區(qū)分這些不同的數(shù)值

可分離性：主要描述的是在表達(dá)數(shù)據(jù)的時(shí)候，不同視覺通道之間的干擾問題(比如定量型視覺通道的顏色飽和度和定性型視覺通道的顏色色調(diào)同時(shí)出現(xiàn)會(huì)造成干擾問題)

3.視覺突出：指的是人們可以依靠本能的感知能力，在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)掘出其化所有對(duì)象都不相同的對(duì)象。

如何合理的使用視覺通道

1.識(shí)別數(shù)據(jù)類型

2.確定想要傳遞的信息

3.選用合適的標(biāo)記與視覺通道

4.持續(xù)迭代這一過程,完成可視化設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)原則

1.為用戶設(shè)計(jì)作品

2.為作品的內(nèi)容分類

3.版式中的元素對(duì)齊

4.視覺要素的重復(fù)/統(tǒng)一

5.作品內(nèi)容的對(duì)比/強(qiáng)調(diào)

6.表述準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔

數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)技巧

1)建立視覺層次，用醒目的顏色突出數(shù)據(jù)，淡化其他元素

2)高亮顯示重點(diǎn)內(nèi)容

3)提升不同區(qū)域的色階跨度(比如越來越高)

4)借助場(chǎng)景來表現(xiàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)(冠軍，第二個(gè)，第三個(gè))

5)將抽象的不易理解的數(shù)字轉(zhuǎn)換為容易被人感知的圖表

6)盡量讓圖表簡(jiǎn)潔