大數據可視化原理

感知

指客觀(guān)事物通過(guò)人的感覺(jué)器官在人腦中形成的直接反映。

認知

指人們獲得知識或應用知識的過(guò)程，或信息加工的過(guò)程，簡(jiǎn)單說(shuō)就是我們如何理解和解釋看到的東西。

記憶在人類(lèi)認識過(guò)程中起著(zhù)至關(guān)重要的作用，但工作記憶容量十分有限?？梢暬梢宰鳛橥獠枯o助來(lái)增強工作記憶觀(guān)察物體的變化需要集中注意力在可視化中突出變化，可以減少認知負擔

格式塔理論

結構比元素重要，視覺(jué)形象首先作為統一的整體被認知。

格式塔理論的八大原則：

1、接近原則

當視覺(jué)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

人們在觀(guān)察事物的時(shí)候，會(huì )自然地根據事物的相似性進(jìn)行感知分組。即通常依據對形狀、顏色光照或其他的性質(zhì)的感知決定分組。

3、連續原則

人們在觀(guān)察事物時(shí)，會(huì )很自然地沿著(zhù)物體的邊界，將不連續的物體視為連續的整體。

4、閉合原則

在某些視覺(jué)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、共勢原則

一組物體具有沿著(zhù)相似的光滑路徑運動(dòng)趨勢或具有相似的排列模式時(shí)，將被識別為同一類(lèi)物體

6、好圖原則

人眼通常會(huì )消除復雜性和不熟悉性來(lái)理解被識別的物體。

7、對稱(chēng)原則

人的意識傾向于將物體識別為沿某點(diǎn)或某軸對稱(chēng)的形狀。

8、經(jīng)驗原則

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

格式塔的基本思想：

視覺(jué)形象首先是作為統一的整體被認知的，而后才以部分的形式被認知。

數據可視化的核心內容:可視化編碼將數據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(xiàn)、面等。

點(diǎn)：零維標記

線(xiàn)：一維標記

面：二維標記

標記具有分類(lèi)的性質(zhì)，因此不同的標記可用于編碼不同的數據屬性。

2.視覺(jué)通道

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

常用視覺(jué)通道

位置：水平位置 、垂直位置、水平和垂直位置等

顏色：色調、飽和度、透明度

尺寸：長(cháng)度(一維尺寸)、面積(二維尺寸)、體積(三維尺寸)

標記確定了可視化的形式(點(diǎn)線(xiàn)面)，而視覺(jué)通道則是確定了可視化的外觀(guān)樣式(位置顏色形狀)。

視覺(jué)通道分為二種類(lèi)型：

1.定性/分類(lèi)型：描述信息對象是什么或在哪里。適合編碼分類(lèi)型的數據信息

2.定量/定序型：描述信息對象某一屬性的具體數值是多少。適合編碼有序型的或數值型的數據信息。

不同視覺(jué)通道有不同的表現力和有效性

表現力判斷標準

1.精確性：描述人們從可視化中獲取的信息結果和原始數據的吻合程度.

2.可辨認性：描述的是如何在給定的取值范圍內，選擇合適數目的不同取值，使得人們能夠輕易地區分這些不同的數值

可分離性：主要描述的是在表達數據的時(shí)候，不同視覺(jué)通道之間的干擾問(wèn)題(比如定量型視覺(jué)通道的顏色飽和度和定性型視覺(jué)通道的顏色色調同時(shí)出現會(huì )造成干擾問(wèn)題)

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

如何合理的使用視覺(jué)通道

1.識別數據類(lèi)型

2.確定想要傳遞的信息

3.選用合適的標記與視覺(jué)通道

4.持續迭代這一過(guò)程,完成可視化設計

數據可視化設計原則

1.為用戶(hù)設計作品

2.為作品的內容分類(lèi)

3.版式中的元素對齊

4.視覺(jué)要素的重復/統一

5.作品內容的對比/強調

6.表述準確、簡(jiǎn)潔

數據可視化設計技巧

1)建立視覺(jué)層次，用醒目的顏色突出數據，淡化其他元素

2)高亮顯示重點(diǎn)內容

3)提升不同區域的色階跨度(比如越來(lái)越高)

4)借助場(chǎng)景來(lái)表現數據指標(冠軍，第二個(gè)，第三個(gè))

5)將抽象的不易理解的數字轉換為容易被人感知的圖表

6)盡量讓圖表簡(jiǎn)潔