学会《大数据可视化技术》_轻松读懂你的数据_2.4 数据可视化的基本原则

【摘要】 本书摘自《大数据可视化技术》一书中第2章，第4节，杨尚森、许桂秋主编。

2.4 数据可视化的基本原则

数据可视化的主要目的是准确地为用户展示和传达出数据所包含(隐藏)的信息。 简洁明了的可视化设计会让用户受益，而过于复杂的可视化则会给用户带来理解上的偏 差和对原始数据信息的误读；缺少交互的可视化会让用户难以多方面地获得所需的信 息；没有美感的可视化设计则会影响用户的情绪，从而影响信息传播和表达的效果。因 此，了解并掌握可视化的一些设计方法和原则，对设计有效的可视化十分重要。本节将 介绍一些有效的可视化设计指导思路和原则，以帮助读者完成可视化设计。

设计制作一个可视化视图包括以下三个主要步骤：

(1)确定数据到标记(即图形元素)和视觉通道的映射，确定要呈现的是什么的 数据。

(2)视图的选择与用户交互控制的设计，建立数据指标，从总体到局部逐步展示 数据结果。

(3)数据的有效筛选，即确定在有限的可视化视图空间中选择适当容量的信息进 行编码，以避免在数据量过大情况下产生的视觉混乱，也就是说，可视化的结果中需要 保持合理的信息密度。

为了提高可视化结果的有效性，可视化设计的内容还包括颜色、标记和动画的设 计等。

2.4.1 数据筛选

一个优秀的可视化设计必须展示适量的信息内容，以保证用户获取数据信息的效 率。若展示的信息过少则会使用户无法更好地理解信息；若包含过多的信息则可能造成 用户的思维混乱，甚至可能会导致错失重要信息。因此， 一个优秀的可视化设计应向用 户提供对数据进行筛选的操作，从而可以让用户选择数据的哪一部分被显示，而其他部 分则在需要的时候才显示。另一种解决方案是通过使用多视图或多显示器，根据数据的 相关性分别显示。

2.4.2 数据到可视化的直观映射

在设计数据到可视化的映射时，设计者不仅要明确数据语义，还要了解用户的个性 特征。如果设计者能够在可视化设计时预测用户在使用可视化结果时的行为和期望，就 可以提高可视化设计的可用性和功能性，有助于帮助用户理解可视化结果。设计者利用 已有的先验知识可以缩短用户对信息的感知和认知所需的时间。

数据到可视化的映射还要求设计者使用正确的视觉通道去编码数据信息。比如，对 于类别型数据，务必使用分类型视觉通道进行编码；而对于有序型数据，则需要使用定 序的视觉通道进行编码。

2.4.3 视图选择与交互设计

优秀的可视化展示，首先使用人们认可并熟悉的视图设计方式。简单的数据可以使用基本的可视化视图，复杂的数据则需要使用或开发新的较为复杂的可视化视图。此 外，优秀的可视化系统还应该提供一系列的交互手段，使用户可以按照所需的展示方式 修改视图展示结果。

视图的交互包括以下内容：

(1)视图的滚动与缩放。

(2)颜色映射的控制，如提供调色盘让用户控制。

(3)数据映射方式的控制，让用户可以使用不同的数据映射方式来展示同一数据。

(4)数据选择工具，用户可以选择最终可视化的数据内容。

(5)细节控制，用户可以隐藏或突出数据的细节部分。

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