数据可视化学习笔记（二）

数据可视化的基础

** 视觉感知**

1.视觉感知和视觉认知

• 视觉感知
  • 视觉感知是人类大脑的最主要功能之一。
  • 视觉感知在我们的生活中骑着至关重要的作用。
  • 视觉感知是指客观事物通过人的视觉感官在人脑中形成的直接反映。（人眼对客观事物的第一映像）
    • 视觉低级：与物体性质相关，如深度、形状、边界、表面材质等。
    • 视觉高级：对物体的识别和分类，是一种基本的视觉分类。
• 视觉认知
  • 是指对所观察到的客观事物更深入的理解和解释。会受到记忆、理解、判断、推理等因素的影响。
• 格式塔（Gestalt）原则
• 基本原则：格式塔原则描述了人在视觉上如何感知对象，是图形和用户界面设计的基本准则。
• 简单提炼法则：格式塔原则最基本的法则是简单提炼法则。
• 视觉感知：将视觉感知内容理解为常规的、简单的、相连的、对称的或有序的结构。
• 整体：将事物理解为一个整体，而不是将事物理解为组成该事物所有部分的集合。
  • 接近原则（Law of Proximity）
    • 通常，人在进行视觉感知时会把距离上相互靠近的元素视作一个整体。该原则所占权重非常大。
    • 元素之间的距离越近，被认为组合的概率越大。
  • 相似原则（Law of Similarity）
    • 相似原则关注的是元素内部特征的差异性，比如：纹理、颜色、形状、大小等特征。
    • 人们的视觉感知常常会把具有明显共同特征的元素当成一个整体或归位一类。
  • 闭合原则（Law of Closure）
    • 闭合原则是指人们常常会尽可能地在心理上把一个不连贯的图形补充完整，使之连贯，或者说倾向于从视觉上封闭那些开放或未完成的轮廓。
  • 连续原则（Law of Continuity）
• 格式塔的基本思想：视觉形象是作为一个统一的整体最先被认知的，而后才是从各个部分开始认知。
• 数据可视化是将数据映射为图形元素，生成包含原始信息的视觉图像的过程。

2.颜色理论

• 三基色（红绿蓝）
  • 三基色
  • 相加混色
  • 相加二次色
  • 补色
  • 中间色
• 色彩三要素
  • 色相：红 橙 黄 绿 青 蓝 紫（黑、白无色相）
  • 明度：藏蓝 群青 深蓝 中蓝 海蓝 天蓝 浅蓝
  • 饱和度（纯度）：饱和度越高，颜色越清晰。
• 色彩与心理
  • 冷色：绿 蓝 暖色：黄 橙 红 紫
  • 黑、白为中性色

3.可视化编码

• 数据可视化的制作过程实质上是数据到视觉元素的编码过程。
• 可视化将数据以一定的编码原则映射为直观、易于理解和记忆的可视化元素。
• 为了能有效、正确地引导用户对数据的理解与分析，设计者在数据可视化过程中，必须遵循科学的可视化编码原则。
• 设计者要研究人的视觉感知、不同的可视化元素的展示效果，以及如何合理使用不同的视觉通道表达数据所传达的重要信息，避免给用户造成视觉错觉，以达到良好的数据可视化效果。
• 可视化编码：描述数据与可视化结果的映射关系。
  • 把可视化看成一组图形符号的组合，这些图形符号的组合，这些图形符号中携带了被编码的信息。
  • 从这些符号中读取相应的信息时，就称之为解码。
• 可视化编码由标记和视觉通道两部分组成。
  • 标记通常是一些几何图形元素：如点、线、面、体等。
  • 视觉通道用于控制标记的视觉特征，常用的视觉通道有标记的颜色、位置、尺寸、形状、方向、色相、明度、饱和度、纹理等。