数据可视化通用视觉语言分析研究

作     者：杨明欣 

作者单位：江南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：代福平

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：可视化 视觉认知 通用视觉语言 

摘      要：全球数据增长十分迅速,与之协同发展的数据可视化领域也有了很大的突破。人们逐渐增强对数据可视化的重视程度,现如今如何快速高效地对数据进行分析处理,将抽象复杂的数据信息利用简单通用的视觉语言呈现显得越来越重要。如今,大数据可视化的研究更接近特定示例的解决方案,这些研究虽然适当,但缺乏通用性,部分可视化作品虽然融合了艺术形态的美,却很难让大众理解其视觉语言所传递的信息内容。而且,目前各领域产生的数据值呈现逐年高升的趋势,有限的显示空间难以满足大数据在数量、特征、内容上实时变化的要求。因此,从视觉感知认知及空间局限性角度提出数据可视化通用视觉语言研究在一定程度上可以缓解目前该领域所面临的挑战,为之后的发展提供基础的理论框架。本课题通过对视觉感知与认知的全面分析,从人机协作的复杂视觉认知系统以及数据的呈现和交互方式来探索大数据可视化设计的内部机制。首先从数字界面和用户的角度进行分析。在用户研究方面,分析用户的视觉感知与认知特性,提取大数据可视化设计中的视觉因素;在界面方面,分析数字界面的特点和视觉呈现的特点等,通过图形化方法来定量、定性地表达数据内容特征,根据数据类型和属性对E Charts平台的可视化表征语法及视觉编码呈现进行分析,提出模式化的可视化语法。其次从大数据的信息维度出发,分析可视化平台的多页面设计方法,研究空间局限性下数据的可视化交互原则及策略,总结归纳出数据可视化通用视觉语言。最后以全球数据新闻奖为研究对象,利用案例分析法,从视觉语言呈现方面进行横向对比,总结作品的特征,并结合与可视化视觉语言应用最为相关的“最佳数据可视化奖和“突发新闻数据使用奖获奖作品的可视化视觉语言进行分析验证,进一步探究通用视觉语言在未来发展的必要性和实用性。课题主要研究结果如下:第一:通过视觉感知与认知的理论研究,对大数据可视化设计中影响用户感知与认知模式的视觉因素进行提取。第二:从理论层面对E Charts数据可视化平台的可视化设计方法进行分析,用符合人们认知的视觉信息编码来定性、定量地表征数据特征,总结出模式化的可视化语法。针对空间局性问题,分析E Charts可视化平台的多页面可视化设计方法,总结交互设计原则及策略。第三:通过全球数据新闻奖获奖作品的可视化视觉语言进行分析验证。