数据可视化基础第十三章-动画和交互图表

1第十三课带动画和交互的可视化学习目标学习目标了解通过数据完成叙述的常用方式了解动画和交互在可视化中的作用完成简单带交互的可视化作品能能力目标能够根据实际场景选择合适的交互和动画方式能够组合图表，动画和交互完成完整的数据仪表板能够利用工具完成仪表盘和图表叙述2交交互的作用数据可视化的系统除了视觉呈现的部分，另一个非常重要的要素是用户交互。交互是通过与系统之间的对话和互动来操控和理解数据过程。如果只是静态的图片或是自动播放的视频，虽然也能够在一定程度上帮助用户理解数据，但是效果非常有限。特别是现在数据量非常大，数据结构也非常复杂的情况下，有限的可视化空间大大的限制了静态可视化的效果。交互往往在以下两个方面让可视化更加有效。缓解有限的可视化空间和数据过载之间的矛盾。首先，有限的屏幕尺寸不足以显示海量的数据。其次，常用的二维显示平面对复杂数据的可视化也提出了挑战。例如多元数据，通过交互可以帮助拓展可视化的信息表达维度和空间。交互能让用户更好的参与对数据的理解和分析对于可视化分析系统来说，其目的不只是向用户传递定制好的信息，更是提供平台和工具帮助用户探索数据，得到结论。在这样的系统中，交互是必不可少的。交互技术交互技术多种多样，每种交互技术适合特定的可视化设计场景。本节简单介绍了一些基本的交互方法的基本思路，特性，适应范围和案例。选择当数据以非常复杂的方式展现给用户的时候，必须有一种方式能使用户标记其感兴趣的部分，以便跟踪变化情况，通过鼠标或是其他硬件进行选择，这也是最常用的交互手法之一。我们通常在选择数据点的时候会显示标签，这就是选择的交互方式。其中也有一些问题需要注意，如果数据点非常密集，选择就会有难度，通常要允许放大视图，便于选择数据。另外，对标签的设计要也注意必须容易解读，明确的指向数据点，以及互不遮挡能。例如下图就是经济合作组织(OECD)对各个国家的幸福指数的可视化 ()作品，选取某一个国家的花型图表就会进一步3显示这个国家的各项指数。这个标签通过柱状图和国家名，表达得非常明晰。导航导航是可视化系统中最常见的交互手段之一。当可视化数据空间更大的时候，通过选定区域看到局部数据，并通过改变焦点观察其他部分的数据。缩放，平移和旋转是导航中的三个最基本的动作。可以通过缩放查看细节和宏观，平移查看超出视线范围的部分，旋转可以从不同的方向查看。如图是plot.ly上的关于200个国家GDP和寿命期望的展示图 (https://plot.ly/~cimar/211/life-expectancy-v-per-capita-gdp-2007/)，因为国家很多，可以通过缩放，平移等方法详细查看每个国家的具体数据。也可以查看某个范围内的所有国家情况。重配4重配主要是可以为用户提供不同的视角，可以重新配置视图，重新排列。在图表的可视化应用中，重排列非常常见。主要是克服空间位置距离过大，使得两个对象在视觉上的关联性被降低的问题。下图是经合组织的可视化平台 (/OECDregionalstatistics/#story=0)，在各个国家的人口分布的透视镜表格中，可以选择不同的列，从来对比分析不同类型的属性之间的关系编码视觉编码是可视化的核心要素。交互的改变数据元素的可视化编码，比方说改变颜色编码，更改大小，调整坐标轴的刻度方式，改变形状等等。或者使用不同的表达方式，改变数据外观，都可以直接影响用户对数据的认知。许多可视化应用都支持通过交互改变简单的颜色或是形状编码。例如下面的经合组织的可视化分析图中，可以选择不同的数据进行圆圈的大小编码，也可以设置通过不同的百分比区间对应不同的颜色，也是修改的颜色的编码方式。可以更加突出想要表现的数据5抽象/具象抽象和具象交互技术可以为用户提供不同细节等级的信息。用户可以通过交互控制显示更多或是更少的数据细节。下图可以点击任何一个手机品牌，得到其子品牌的销售份额，就是从更加细节上提供了更多的信息。过滤过滤是指通过设置约束条件实现信查询。这是日常中最常见的获取信息的方法，例如从搜索引擎中输入关键词查询，或是查询数据库等。但是当用户对数据的整体特性知之甚少时，往往难以找到合适的过滤条件。因此，往往是可视化通过视觉编码先将整体数据呈现给用户，使之对数据的整体特