大數據可視化原理

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。

認知

指人們獲得知識或應用知識的過程，或信息加工的過程，簡單說就是我們如何理解和解釋看到的東西。

記憶在人類認識過程中起著至關重要的作用，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，可以減少認知負擔

格式塔理論

結構比元素重要，視覺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

當視覺元素在空間距離上相距校近時人們通常傾向于將它們歸為一組

2、相似原則

人們在觀察事物的時候，會自然地根據事物的相似性進行感知分組。即通常依據對形狀、顏色光照或其他的性質的感知決定分組。

3、連續原則

人們在觀察事物時，會很自然地沿著物體的邊界，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，人們會很容易地感知整個物體而忽視未閉合的征。

5、共勢原則

一組物體具有沿著相似的光滑路徑運動趨勢或具有相似的排列模式時，將被識別為同一類物體

6、好圖原則

人眼通常會消除復雜性和不熟悉性來理解被識別的物體。

7、對稱原則

人的意識傾向于將物體識別為沿某點或某軸對稱的形狀。

8、經驗原則

某些情形下視覺感知與過去的經驗有關。如果兩個物體看上去距離相近,或者時間間隔小，那么它們通常被識別為同一類

格式塔的基本思想：

視覺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、線、面等。

點：零維標記

線：一維標記

面：二維標記

標記具有分類的性質，因此不同的標記可用于編碼不同的數據屬性。

2.視覺通道

指用于控制標記的展示特性(外觀)。與幾何元素的維度無關。

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、飽和度、透明度

尺寸：長度(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：描述信息對象是什么或在哪里。適合編碼分類型的數據信息

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同時出現會造成干擾問題)

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

如何合理的使用視覺通道

1.識別數據類型

2.確定想要傳遞的信息

3.選用合適的標記與視覺通道

4.持續迭代這一過程,完成可視化設計

數據可視化設計原則

1.為用戶設計作品

2.為作品的內容分類

3.版式中的元素對齊

4.視覺要素的重復/統一

5.作品內容的對比/強調

6.表述準確、簡潔

數據可視化設計技巧

1)建立視覺層次，用醒目的顏色突出數據，淡化其他元素

2)高亮顯示重點內容

3)提升不同區域的色階跨度(比如越來越高)

4)借助場景來表現數據指標(冠軍，第二個，第三個)

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)盡量讓圖表簡潔