信息可视化概述
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信息可视化概述
1
内容
• 为什么需要信息可视化 • 什么是信息可视化 • 信息可视化能干什么 • 典型的信息可视化设计方法 • 如何进行信息可视化设计 • 几种可视化概念 • 信息制图和数据可视化工具软件和案例资源
2
• 眼睛!
为什么需要信息可视化?
眼睛
人体最强大的信息接收器!
3
大脑中约有80%的知识和记忆都是通过眼睛获
信息可视化：可将指标、指标 值和指标关系分别进行图形化 处理。 以最简单的性别分布为例：
32
信息可视化设计4
• 将时间和空间可视化 通过时间的维度来查看指标值的变化情况，一般通过增 加时间轴的形式，也就是常见的趋势图。 当图表存在地域信息并且需要突出表现的时候，可用地 图将空间可视化，地图作为主背景呈现所有信息点。
取 读书认字、看图赏画、看人物、欣赏美景都要用到眼睛
眼睛能识别出不同的颜色和光线
而这些
眼睛从颜色与线条中获取大量的信息！
可视化（Visualization）：
将不可见或是抽象的事物图形化，使其清晰、直观地呈现。
20世纪初，用 表格和统计图 等表达科研成 果，生成的图 形较文字更易
理解。
计算机图形技 术生成图形， 使原始信息更 便于理解，最 初用于科学数 据直观呈现。
25
如何进行信息可视化设计？
26
信息可视化设计流程
数据 原始数据
数据表
视图形式
可视பைடு நூலகம்结构
视图
数据 变换
可视化 分类
可视化 变换
任务
27
信 息 可 视 化 设 计 思 维 示 意
28
信息可视化设计1
• 将数据大小以图形方式表现。如用柱形图的长度或高度表 现数据大小，是最常用的可视化形式。
• 柱形图、饼图可能带来审美疲劳，可尝试图形样式创新， 常用的方法就是将图形与指标含义关联。
George G. Robertson
Robertson G., Card S. K., Mackinlay J. D.. The cognitive coprocessor for interactive user interfaces. Proceedings of the ACM SIGGRAPH symposium on user interface software and technology, 1989:10-18
33
信息可视化设计5
• 将数据进行概念转换 • 比喻法，对比法
34
信息可视化设计6
• 让图表“动”起来，交互和动画
35
几种可视化概念
36
几种可视化之间关系
数
据
科学
可
可视化
视
化
信息 可视化
知识 可视化
37
几种可视化
科学 可视化
将计算或采集的数据图形图像化
可视 化
数据 可视化
可视化在非空间数据领域的应用
40
信息可视化
• 信息可视化研究大规模非 数值型信息的视觉呈现， 以及利用图形图像方面的 技术与方法，帮助人们理 解和分析数据。
41
知识可视化
• 知识可视化 构建、传达 和表示复杂 知识的图形 图像段，帮 助他人正确 地重构、记 忆和应用知 识。
42
信息制图和数据可视化 工具软件和案例资源
工具软件
1986年，美国国家科学基金 会举办了“图形、图像处理
工作站”讨论会，提出了 “科学计算可视
化”(Visualization in Scientific Computation，VISC)概念，标 志着“可视化技术”正式提
出
7
1989年“信息可视化”术语第一 次 出 现 在 Robertson 等 的 《 用 于 交互性用户界面的认知协处理 器》，认为信息可视化是“计算 机支撑的、面向抽象数据的、具 有交互性的可视化表示法，用以 增强人们对抽象信息的认知。”
信息 可视化
可视化感知和处理非数值型信息
知识 可视化
建构和传达复杂知识的图解方式
38
科学可视化
• 科学可视化是基于物理世界、自然科学中的结构化数据或者 仿真数据的可视化。如狭义的地理信息系统，航天探月、气 象预报、医学核磁共振等。
39
数据可视化
• 数据可视化探 索数据与数据 集的视觉表现 形式。
1、Excel 2、Adobe Photoshop 3、Adobe Illustrator 4、Adobe Flash
8
因普通受众不具有数据感知和挖掘的能力，经常淹 没于数据信息的海洋中，解决这一问题最简单实用 的手段就是将数据信息以图形图表的形式呈现。
9
IEEE 信 息 可 视 化 研 讨 会 (IEEE Symposium on Information Visualization)始于1995年，每年10月在 美国城市轮流召开； 信息可视化国际研讨会(International Conference on Information Visualization)始于1997年，每年7月在伦 敦召开。
• 可视性——数据可以用图象、曲线、二维图形、三维体和动 画来显示，并可对其模式和相互关系进行可视化分析。
17
典型的信息可视化设计方法
18
极区图：视觉上的特点是以中心为基点，向外发散，构成图形好像花朵也成为玫瑰图。
19
桑基图：视觉上的特点是图的始末端两端连线的宽度相等，又称能量平衡图。
20
矩形式图：在方块格子上对信息进行区分。
10
信息可视化能干什么?
11
数据信息展现
12
数据信息展现
13
数据信息展现
14
数据信息展现
15
数据信息展现
16
信息可视化的功能
• 交互性——用户可以方便地以交互的方式管理和开发数据；
• 多维性——可以看到表示对象或事件的数据的多个属性或变 量，而数据可以按其每一维的值，将其分类、排序、组合和 显示；
21
热力图：这类图是一种使用冷暖色调来映射二维变量，以便进行 聚类分析，擅长体现频率，密度等。
22
树状图：可以描述事件的进程或者数据的流程。
23
气泡图：使用点形的设计元素，以大小色彩密度的变化描述数据状态。
24
地图：最根本的设计元素是地图，常与气泡图一起组合的出现，描述 地址位置，交通及人口、收入等。
• Google Zeitgeist在展现top10搜索词时，就是“搜索”形 状的柱形，同时也做了立体的视觉变化。
29
信息可视化设计2
• 用与指标含义相近的icon来表现。
30
信息可视化设计3
• 存在多个指标时，挖掘指标间的关系
1
内容
• 为什么需要信息可视化 • 什么是信息可视化 • 信息可视化能干什么 • 典型的信息可视化设计方法 • 如何进行信息可视化设计 • 几种可视化概念 • 信息制图和数据可视化工具软件和案例资源
2
• 眼睛!
为什么需要信息可视化?
眼睛
人体最强大的信息接收器!
3
大脑中约有80%的知识和记忆都是通过眼睛获
信息可视化：可将指标、指标 值和指标关系分别进行图形化 处理。 以最简单的性别分布为例：
32
信息可视化设计4
• 将时间和空间可视化 通过时间的维度来查看指标值的变化情况，一般通过增 加时间轴的形式，也就是常见的趋势图。 当图表存在地域信息并且需要突出表现的时候，可用地 图将空间可视化，地图作为主背景呈现所有信息点。
取 读书认字、看图赏画、看人物、欣赏美景都要用到眼睛
眼睛能识别出不同的颜色和光线
而这些
眼睛从颜色与线条中获取大量的信息！
可视化（Visualization）：
将不可见或是抽象的事物图形化，使其清晰、直观地呈现。
20世纪初，用 表格和统计图 等表达科研成 果，生成的图 形较文字更易
理解。
计算机图形技 术生成图形， 使原始信息更 便于理解，最 初用于科学数 据直观呈现。
25
如何进行信息可视化设计？
26
信息可视化设计流程
数据 原始数据
数据表
视图形式
可视பைடு நூலகம்结构
视图
数据 变换
可视化 分类
可视化 变换
任务
27
信 息 可 视 化 设 计 思 维 示 意
28
信息可视化设计1
• 将数据大小以图形方式表现。如用柱形图的长度或高度表 现数据大小，是最常用的可视化形式。
• 柱形图、饼图可能带来审美疲劳，可尝试图形样式创新， 常用的方法就是将图形与指标含义关联。
George G. Robertson
Robertson G., Card S. K., Mackinlay J. D.. The cognitive coprocessor for interactive user interfaces. Proceedings of the ACM SIGGRAPH symposium on user interface software and technology, 1989:10-18
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信息可视化设计5
• 将数据进行概念转换 • 比喻法，对比法
34
信息可视化设计6
• 让图表“动”起来，交互和动画
35
几种可视化概念
36
几种可视化之间关系
数
据
科学
可
可视化
视
化
信息 可视化
知识 可视化
37
几种可视化
科学 可视化
将计算或采集的数据图形图像化
可视 化
数据 可视化
可视化在非空间数据领域的应用
40
信息可视化
• 信息可视化研究大规模非 数值型信息的视觉呈现， 以及利用图形图像方面的 技术与方法，帮助人们理 解和分析数据。
41
知识可视化
• 知识可视化 构建、传达 和表示复杂 知识的图形 图像段，帮 助他人正确 地重构、记 忆和应用知 识。
42
信息制图和数据可视化 工具软件和案例资源
工具软件
1986年，美国国家科学基金 会举办了“图形、图像处理
工作站”讨论会，提出了 “科学计算可视
化”(Visualization in Scientific Computation，VISC)概念，标 志着“可视化技术”正式提
出
7
1989年“信息可视化”术语第一 次 出 现 在 Robertson 等 的 《 用 于 交互性用户界面的认知协处理 器》，认为信息可视化是“计算 机支撑的、面向抽象数据的、具 有交互性的可视化表示法，用以 增强人们对抽象信息的认知。”
信息 可视化
可视化感知和处理非数值型信息
知识 可视化
建构和传达复杂知识的图解方式
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科学可视化
• 科学可视化是基于物理世界、自然科学中的结构化数据或者 仿真数据的可视化。如狭义的地理信息系统，航天探月、气 象预报、医学核磁共振等。
39
数据可视化
• 数据可视化探 索数据与数据 集的视觉表现 形式。
1、Excel 2、Adobe Photoshop 3、Adobe Illustrator 4、Adobe Flash
8
因普通受众不具有数据感知和挖掘的能力，经常淹 没于数据信息的海洋中，解决这一问题最简单实用 的手段就是将数据信息以图形图表的形式呈现。
9
IEEE 信 息 可 视 化 研 讨 会 (IEEE Symposium on Information Visualization)始于1995年，每年10月在 美国城市轮流召开； 信息可视化国际研讨会(International Conference on Information Visualization)始于1997年，每年7月在伦 敦召开。
• 可视性——数据可以用图象、曲线、二维图形、三维体和动 画来显示，并可对其模式和相互关系进行可视化分析。
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典型的信息可视化设计方法
18
极区图：视觉上的特点是以中心为基点，向外发散，构成图形好像花朵也成为玫瑰图。
19
桑基图：视觉上的特点是图的始末端两端连线的宽度相等，又称能量平衡图。
20
矩形式图：在方块格子上对信息进行区分。
10
信息可视化能干什么?
11
数据信息展现
12
数据信息展现
13
数据信息展现
14
数据信息展现
15
数据信息展现
16
信息可视化的功能
• 交互性——用户可以方便地以交互的方式管理和开发数据；
• 多维性——可以看到表示对象或事件的数据的多个属性或变 量，而数据可以按其每一维的值，将其分类、排序、组合和 显示；
21
热力图：这类图是一种使用冷暖色调来映射二维变量，以便进行 聚类分析，擅长体现频率，密度等。
22
树状图：可以描述事件的进程或者数据的流程。
23
气泡图：使用点形的设计元素，以大小色彩密度的变化描述数据状态。
24
地图：最根本的设计元素是地图，常与气泡图一起组合的出现，描述 地址位置，交通及人口、收入等。
• Google Zeitgeist在展现top10搜索词时，就是“搜索”形 状的柱形，同时也做了立体的视觉变化。
29
信息可视化设计2
• 用与指标含义相近的icon来表现。
30
信息可视化设计3
• 存在多个指标时，挖掘指标间的关系