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信息可视化系列作品(什么是数据可视化)

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数据可视化,就是指将结构或非结构数据转换成适当的可视化图表,然后将隐藏在数据中的信息直接展现于人们面前。

此外,数据可视化不仅限于涉及到数据的使用。也可能是可视化各种各样的信息,你可以将自己的想法与猜想与他人交流。如今,可以添加各种技术应用到数据可视化,甚至是选择交互式的可视化方法。

可视化大屏展示相比传统的用表格或文档展现数据的方式,很行领可视化能将数据以更加直观的方式展现出来,使数据更加客观、更具说服力。在各类报表和说明性文件中,用直观的图表展现数据,显得简洁、可靠。

在数据可视化图表工具的表现形式方面,图表类型表现的更加多样化,丰富化。除了传统的饼图、柱状图、折线图等常见图形,还有气泡图、面积图、省份地图、词云、瀑布图、漏斗图等酷炫图表,甚至还有GIS地图。这些种类繁多的图形能满足不同的展示和分析需求。

数据可视化 Data Visualization和信息可视化 Infographics是两个相近的专业领域名词。狭义上的数字可视化指的是讲数据用统计图表方式呈现,而信息图形(信息可视化)则是将非数字的信息进行可视化。前者用于传递信息,后者用于表现抽象或复杂的概念、技术和信息。

而广义上的数据可视化则是数据可视化、信息可视化以及科学可视化等等多个领域的统称。

数据可视化起源于1960s计算机图形学,人们使用计算机创建图形图表,可视化提取出来的数据,将数据的各种属性和变量呈现出来。随着计算机硬件的发展,人们创建更复杂规模更大的数字模型,发展了数据采集设备和数据保存设备。同理也需要更高级的计算机图形学技术及方法来创建这些规模庞大的数据集。随着数据可视化平台的拓展,应用领域的增加,表现形式的不断变化,以及增加了诸如实时动态效果、用户交互使用等,数据可视化像所有新兴概念一样边界不断扩大。

而我们熟悉的那些饼图、直方图、散点图、柱状图等,是最原始的统计图表,它们是数据可视化的最基础和常见应用。作为一种统计学工具,用于创建一条快速认识数据集的捷径,并成为一种令人信服的沟通手段。传达存在于数据中的基本信息。所以我们可以在大量PPT、报表、方案以及新闻见到统计图形。

但最原始统计图表只能呈现基本的信息,发现数据之中的结构,可视化定量的数据结果。

面对复杂或大规模异型数据集,比如商业分析、财务报表、人口状况分布、媒体效果反馈、用户行为数据等,数据可视化面临处理的状况会复杂得多。

可能要经历包括数据采集、数据分析、数据治理、数据管理、数据挖掘在内的一系列复杂数据处理,然后由设计师设计一种表现形式,是立体的、二维的、动态的、实时的还是允许交互的。然后由工程师创建对应的可视化算法及技术实现手段。包括建模方法、处理大规模数据的体系架构、交互技术、放大缩小方法等。动画工程师考虑表面材质、动画渲染方法等,交互设计师也会介入进行用户交互行为模式的设计。

所以一个数据可视化作品或项目的创建,需要多领域专业人士的协同工作才能取得成功。人类能够操纵和解释如此来源多样、错综复杂跨领域的信息,其本身就是一门艺术。

数据可视化在发展过程中,科学和工程领域的应用衍生出了分支:科学可视化——“利用计算机图形学来创建视觉图像,帮助人们理解科学技术概念或结果的那些错综复杂而又往往规模庞大的数字表现形式”。

在计算机诞生之前,科学的可视化行为就存在。如等高线图、磁力线图、天像图等等。利用计算机的强大运算能力,人类可以使用三维或四维的方式表现液体流型、分子动力学的复杂科学模型。

比如利用经验数据,科学可视化在天体物理学(模拟宇宙爆炸等)、地理学(模拟温室效应)、气象学(龙卷风或大气平流)模拟人类肉眼无法观察或记录的自然现象;利用医学数据(核磁共振或CT)研究和诊断人体;或者在建筑领域、城市规划领域或高端工业产品的研发过程中发挥重大重用。比如汽车的研发过程中,需要输入大量结构和材料数据,模拟汽车在受到撞击时如何变形。在城市道路规划的设计过程中,需要模拟交通流量。

虽然科学可视化的表现形式对于普通人比较陌生,像粒子系统、散点图、热力图等图表不接受专业训练很难看懂。但实际上科学可视化的成果已经渗透到我们生活的每个角落。

90年代初期,信息可视化领域进入人们的视野。用于解决对异质性数据中“抽象”的部分的分析。帮助人们理解和观察抽象概念,放大了人类的认知能力。

科学可视化和信息可视化的差别比较微妙,因为科学可视化的大部分处理对象都是抽象的概念。在手段和技术上也有大量共同之处。所以边界比较模糊。

在国外,许多大型企业、科研机构都会有相关部门进行数据可视化研究,如数字图书馆。媒体和政府机构也会对自己掌握的数据进行可视化分析,如犯罪地图。在互联网上,那些掌握了大量用户活动信息、用户关系网或语料库的网站,比如digg,friendfeed,flickr或大型电子商务网站等,都有实验性的可视化项目。可惜在中国在这方面的商用或实验项目还是比较空白的。

广义的数据可视化包括数据的采集、分析、治理、管理、挖掘在内的一系列复杂数据处理,然后由设计师设计一种表现形式,最后由工程师创建对应的可视化算法及技术实现手段。本文仅探讨狭义的图表和信息图层次的数据可视化的实现和应用。

在信息可视化通过造型元素明确传达信息及叙述的基础上,把握好视觉元素中色彩的运用,使图形变得更加生动,信息表达得更加明确。

色彩可以帮助人们对信息进行深入分类,丰富作品的表现形式,并且给受众带来视觉效果上的享受。

(1)色相、饱和度、明度

色相就是大家所说的红色、绿色等色彩;饱和度是指颜色的纯度;明度标识颜色的明暗程度。三者关系如下图所示:

(2)暖色和冷色

暖色比冷色看起来占用面积大。因此,即使红色和蓝色占用相同的面积,前者还是会从视觉上压倒后者。暖色看起来距离近,而冷色则看起来越来越远。

(3)四原色和三原色

青、品红、黄和黑是打印机用来完成四色印刷的四种墨水,这四种颜色按一定比例调制便可得到各种颜色。

红、绿、蓝光源被混在一起用来显示电脑屏幕和电视显示器的颜色,色彩成分的范围都是从零到最高值255。

排版布局四大基本原则:

(1)对比(Contrast):如果两个项不完全相同,就应当使之不同,而且应当是截然不同。

(2)重复(Repetition):设计的某些方面在整个作品中重复。

(3)对齐(Alignment):任何元素都不能在页面上随意安放。每一项都应当与页面上的某个内容存在某种视觉联系。

(4)亲密性(Proximity):将相关的项组织在一起,使它们的物理位置相互靠近相关的项将被看作凝聚为一体的一个组。在信息可视化的视觉表达中,动态将相互分离的各种信息传播形式有机地融合在一起,进行有节奏的信息处理、传输和实现。通过造型和色彩的运动,满足受众的视觉感受,同时将信息内容更加深刻地传达给受众,使整个信息传达的过程更加轻松。

对于数据可视化有诸多工具,如:iCharts、Flot、Raphaël等功能都十分强大,但对于非专业可视化而又经常与图表打交道的职场人士来说,一款轻便易学而又实用的可视化软件则显得十分重要。

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