数据可视化简介

数据可视化参考流程

科学可视化的早期可视化流水线，描述了从数据空间到可视空间的映射，包含串行处理数据的各个阶段：

原始数据->数据分析->预处理数据->过滤->关注数据->映射->几何数据->绘制->图像数据

而后Card,Mackinlay,Shneiderman等人提出了信息可视化参考流程，后继几乎所有著名的信息科石化系统和工具都支持这个模型。

数据可视化设计的层次嵌套模型

第一层（问题刻画层）：概括现实生活中用户遇到的问题；

第二层（抽象层）：抽象相应数据类型的操作；

第三层（编码层）：设计编码和交互方法；

第四层（最内层）：实现算法和交互。

可视化中的数据：数据类型

在科学计算中，数据分四类：类别型数据、有序型数据、区间型数据和比值型数据。而在数据可视化中，通常不区分区间型数据和比值型数据，故数据类型简化为三种：类别型数据、有序型数据、数值型数据。

可视化的基本图表

基本的可视化图表按照所呈现的信息和视觉复杂程度可以分为三类：原始数据绘图、简单统计值描绘和多视图协调关联。

原始数据绘图含有：柱状图（Bar Chart）、直方图（Histogram）、饼图（Pie Chart）、等值线图（Contour Map）、走势图（Sparkline）、散点图（Scatter plot）和散点图矩阵（Scatter plot matrix）、热力图（Heat map）.

动画与过渡

信息科石化的结果主要以两种形式存在：可视化视图和可视化系统。通过动画和过渡，可以完成的功能大致如下几点：

1. 用时间换取空间，在有限的屏幕空间中展示更多的数据；
2. 辅助不同可视化视图之间的转换和跟踪，或者辅助不同可视化视觉通道的变换；
3. 增加用户在可视化系统中交互的反馈效果；
4. 引起观察者注意力；

数据状态模型

数据状态模型的四个数据阶段：

1. 数值
2. 分析从抽象表达
3. 可视化抽象表达
4. 视图

三种数据转换操作：

1. 数据转换
2. 可视化转换
3. 视觉映射转换