資料視覺化第二章

2021-10-25 05:43:55 字數 3295 閱讀 6122

(1)視覺感知是人類大腦的最主要功能之一。

眼睛是人體的視覺感知器官, 它有著接收及分析視像的高階能力,最高頻寬可達2.3gb/s。

(2)人腦功能的50%用於對視覺感知所得資訊的處理。

平時也能注意到視覺感知活動的重要性。

視覺感知是指客觀事物通過人的視覺器官在人腦中形成的直接反映,人類只有通過「視覺感知」才能達到「視覺認知」

視覺感知的處理過程可以分為6個步驟:

(1)視覺尋找:是指在視線所能達到的範圍內搜尋目標。

(2)尋找:是當發現視覺探測到的物件與預期所需目標相符合時,則排除其他物件,鎖定目標。

(3)分辨:是指對多個相似的物件的資訊進行深入探測。

(4)識別:是指根據視覺特徵資訊和細節資訊的差異,識別目標的含義。

(5)確定:是指鎖定的物件與記憶中的儲存資訊相吻合,確認目標。

(6)記憶搜尋:是以上視覺過程的基礎,以上視覺所獲得的資訊都要與記憶資訊對比,然後做出判斷。

色彩包含三要素分別是色相,明度和飽和度。

視覺編碼的定義一句話概括為:描述資料與視覺化結果的對映關係。把視覺化看成一**形符號的組合,這些圖形符號中攜帶了被編碼的資訊。

而當人們從這些符號中讀取相應的資訊時,就稱之為解碼。

視覺化編碼是資訊視覺化的核心內容,是將資料資訊對映成視覺化元素的技術,其通常具有表達直觀,易於理解和記憶等特性。

視覺通道包括3種型別:

(1)定性或分類的視覺通道:適合用於編碼分類的資料資訊,如形狀、顏色的色調、空間位置。

(2)定量或定序的視覺通道:適合用於編碼有序的或者連續型的資料資訊,如直線的長度、區域面積、空間的體積、斜度、角度、顏色的飽和度和亮度等。

(3)分組的視覺通道:分組是對多個或多種標記的組合來進行描述的。分組通道包括接近性、相似性和包括性。分組通道適合將存在相互聯絡的分類的資料進行分組,以此來表現資料內在的關聯性。

視覺通道的表現力和有效性體現在4個方面:

(1)精確性,人們視覺感知後的判斷結果是否和原始資料相一致。

(2)可辨性,視覺通道有不同的取值範圍,如何取值能使人們易於區分該視覺通道的兩種或多種取值狀態。

(3)可分離性,不同視覺通道的編碼物件放置到一起,是否容易分辨。

(4)視覺突出,對重要的資訊,是否用更加突出的視覺通道進行編碼。

(1)視覺感知的定義和處理過程,以及格式塔原則

(2)介紹了三基色的原理以及色彩三要素

(3)視覺化編碼以及視覺通道的概念

採集到的資料型別可以分為4大類:類別型資料,有序型資料,區間型資料,比值型資料。

(1)類別型資料:用於區分物體。例如,根據性別可以將人分為男性或者女性;商品可按用途、原材料、生產方法、化學成分、使用狀態等方面進行不同的分類。這些類別可以用來區分一組物件。

(2)有序型資料:用來表示物件間的順序關係。比如成績排名,身高排序等。

(3)區間型資料:用於得到物件間的定量比較,相對於有序型資料,區間型資料提供了詳細的定量資訊。例如,身高 160cm 與身高 170cm 相差 10cm,而 170cm 與 180cm 也相差 10cm,它們倆的差值是相等的。由此可見,區間型資料基於任意的起始點,所以它只能衡量物件間的相對差別。

(4)比值型資料:用於比較數值間的比例關係,可以精確地定義比例。比如,2班的學生是1班的2倍(2:1)。

目前的主要資料儲存介質型別包括記憶體、磁碟、磁帶等。

主要資料組織管理形式包括按行組織、按列組織、按鍵值組織和按關係組織。

主要資料組織管理層次包括按塊級組織、檔案級組織及資料庫級組織等。

資料處理的多個階段:

(1)資料分析

(2)資料過濾

(3)資料到視覺化的對映

(4)繪製圖形

這個流程實際上是資料處理和圖形繪製的組合。

設計資料視覺化時,應遵守以下視覺化設計標準:

1.要有很強的表達力,能真實全面地反映資料的內容。

2.有效性強,乙個有效的視覺化是可以在短時間內把資料資訊以使用者容易理解的方式顯示出來。

3.能簡潔地傳達資訊,這樣能在有限的畫面裡表達更多的資料,而且不容易讓使用者產生誤解。

4.易用,使用者互動的方式應該簡單,明了。使用者操作起來更方便。

5.有美感,視覺上的美感可以讓使用者更易於理解視覺化要表達的內容,提高視覺化的效率。。

資料視覺化基本原則:

1.資料篩選

2.資料到視覺化的直觀對映 

3.檢視選擇與互動設計

4.美學因素

5 視覺化的隱喻

6.顏色與透明度

資料到視覺化的直觀對映:

在資料到視覺化元素對映時,設計者不僅要明確資料語義,還要了解使用者的個性特徵。如果設計者能夠在視覺化設計時**使用者在使用視覺化結果時的行為和期望,就可以提高視覺化設計的可用性和功能性,有利用幫助使用者對理解視覺化結果。設計者利用已有的先驗知識會減少使用者對資訊的感知和認知時間。

資料到視覺化的對映還要求設計者使用正確的視覺通道去編碼資料資訊。對於類別型資料屬性,務必使用分型別視覺通道;對於有序型資料屬性,也需要使用定序的視覺通道進行編碼。

檢視選擇與互動設計:

優秀的視覺化展示,首先使用人們認可並熟悉的檢視設計方式。

簡單的資料可以使用基本的視覺化檢視。複雜的資料需要使用或開發新的較為複雜的視覺化檢視。此外,好的視覺化系統還應該提供一系列的互動手段,使使用者可以按照自己想要的展示方式修改檢視展示結果。

檢視的互動包括檢視的滾動與縮放、顏色對映的控制(提供調色盤讓使用者控制)、資料對映方式的控制(讓使用者可以用不同的資料對映方式來展示同一資料)、資料縮放工具(使用者可以選擇最終視覺化的資料內容)、細節控制(使用者可以隱藏或突出資料的細節部分)。

目前已經有許多資料視覺化工具,而且大部分都是免費的,可以滿足各種視覺化需求。資料視覺化工具大致分為:

(1)入門級工具( excel)

(2)資訊圖表工具(d3、visual.ly、raphaël、flot、echarts、tableau、大資料魔鏡)

(3)地圖工具( modest maps、leaflet、polymaps、openlayers、kartograph、quanum gis)

(4)高階分析工具( processing、nodebox、r、python、weka和gephi)等。

資料視覺化工具大致分為:

入門級工具( excel)

資訊圖表工具(d3、visual.ly、raphaël、flot、echarts、tableau、大資料魔鏡)

地圖工具( modest maps、leaflet、polymaps、openlayers、kartograph、quanum gis)

高階分析工具( processing、nodebox、r、python、weka和gephi)等。

(二)資料視覺化

通過建立和解讀直方圖 柱狀圖和頻數圖,學習資料視覺化基礎知識。優達學城學員背景廣泛,如果我們想知道都有哪些人,參加了這些課程,該怎麼辦?現在看看樣本量為50 的一組資料 大家花4秒鐘的時間看看這個 並告訴我這個樣本中的大多數學生都來自哪個國家大多數學員都來自中國,但是只花 4 秒鐘的時間來觀察這一 ...

(二)資料視覺化

通過建立和解讀直方圖 柱狀圖和頻數圖,學習資料視覺化基礎知識。優達學城學員背景廣泛,如果我們想知道都有哪些人,參加了這些課程,該怎麼辦?現在看看樣本量為50 的一組資料 大家花4秒鐘的時間看看這個 並告訴我這個樣本中的大多數學生都來自哪個國家大多數學員都來自中國,但是只花 4 秒鐘的時間來觀察這一 ...

資料視覺化 什麼是資料視覺化

資料對應的英文單詞是data,從資訊獲取的角度看,資料是對目標觀察和記錄的結果,是現實世界中的時間 地點 事件 其他物件或概念的描述。不同學者對資料的作用也給出不同的定義,大致分為以下3類 視覺化對應的兩個英文單詞 visualize和visualization。visualize是動詞,描述 生成...