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数据可视化:美的历程

发布人:www.yunke.ai 发布时间:2021-01-01 146 次浏览

数据可视化是数据领域一个重要的分支,目的是“让数据说话”,展现数据之美。好的图表会说话,好的图表可以抓住用户的心。

古人说:“人不可貌相”,但从古至今,人类却是一群感性动物,容易受到外在表象影响,先感性才理性。

《韩非子》里提到,春秋末期鲁国人澹台灭明,天生异像,“额低口窄,鼻梁低矮,不具大器形貌”,拜孔子为师,孔子没有拒绝,但对他不上心,爱答不理,让他坐冷板凳。于是,他毅然决然地离开孔子,自学成才,独辟蹊径,游历讲学,积极传播儒家学说,并培养出很多人才,深受老百姓爱戴。孔子听闻他的事迹之后,幡然醒悟。

在今天,好看这件事也一样是很重要的。“颜值即正义”,长得好看的人,似乎更容易受到欢迎和优待。

但古人也说过:“相由心生”,从一个人的外表和精神状态可以大概知道这个人的内在状况,相反,一个人的内心思想状态,也会投射到形象外表。

因此,我们要注重自身内在涵养的健康发展,也要学会对外在美的表达与审视。

同样地,好的设计也应该是兼具内容与形式。 

信息时代让人们的生活节奏加快,人们每一天都变得匆忙,时间被碎片化,甚至没有多少时间完整看完一段文字。文字的力量是有限的。只有借助可视化,信息才能高效地传播。

数据可视化是数据领域一个重要的分支,目的是“让数据说话”,展现数据之美。好的图表会说话,好的图表可以抓住用户的心。

一、历史篇:人类对世界的认知与表达从图画开始

研究发现:人脑处理图片信息是同步进行的,而处理文字信息则是一步一步循序渐进的,而且一篇文字下来,大部分人只记住了其中的20%;人在看报纸时,99%的文字信息会自动被过滤掉,脑子里只残留了可怜的1%;人脑处理图片的速度是处理文字的6000倍。

也就是说,一篇6000字的文章需要10分钟看完,而压缩成一张图片则只需要10/6000分钟的时间。

图片可以表达的内容要比文字更丰富,同时也可以给人留下很大的想象空间 ,可以体现真实性(有图有真相~~),可以让人赏心悦目。

其实,在远古时期,我们遥远的祖先——智人就已经学会画画,基于自己对周边生活环境的认知,将人、鸟、兽、草、木等事物以及狩猎、耕种、出行、征战、搏斗、祭祀甚至男女交媾等日常活动刻画在岩石上、石壁上、洞穴里……

到目前为止,欧洲、亚洲、美洲、大洋洲的70多个国家150多个地区发现岩画遗址,而仅非洲和澳洲少数族群目前还存有岩画制作的传统,例如:著名的岩画遗址拉斯科洞窟壁画、阿尔塔米拉洞窟壁画、大麦地岩画、拉文特岩画、平图拉斯河手洞壁画、非洲大象岩刻、将军崖岩画……等。

岩画学家埃马努埃尔·阿纳蒂在《世界岩画:原初语言》一书中提到:随着智人技术水平的提高、抽象和感知能力的增强,促使了复杂语言和艺术的产生,而岩画正是这种语言的一种记录形式。

目前所知的70%岩画都是狩猎采集社会的作品,剩余30%是游牧和农耕时期的作品,在这些岩画的结构中存在着共同的记忆和普遍性的认知模式。岩画是象形文字,是无文字时代的写作,是人类隐没记忆的见证。

可见,人类对世界的认知与表达是从图画开始的。

图1. 远古时代的岩画

人类造出文字之前,还经历过“结绳记事”、“图画记事”等阶段。

但随着社会的发展,人类发生了“农业革命”,不再单纯依靠狩猎为生,制造和使用工具更加娴熟,剩余产品逐渐增加,社会组织逐步成熟。这时,社会组织不断产生大量的信息,除法令条纹外,还必须记录各种交易、税收、商品库存、节假日以及打胜仗的日期等。

在此之前,人类虽然可以利用图画记事,但更多的还是用自己的大脑记录信息。随着信息的大量产生,容易产生记忆过载,于是就有了文字。

象形文字是由原始的图画发展而来的。由于社会的发展,加上图画效率低,难以满足社会化需求,于是人们逐渐从图画中抽离出一个个元素,形成象形文字。

象形文字是一种最原始的造字方法,纯粹利用图形来作文字使用,而这些文字又与所代表的东西在形状上很相像,图画性质减弱,象征性质增强。苏美尔楔形文字、甲骨文、古埃及象形文字、玛雅文字都是独立地从原始社会最简单的图画和花纹产生出来的。

但象形文字也有很大的局限性,因为有些实体事物和抽象事物是画不出来的,而且写起来很慢又难读懂。

图2. 世界四大古文字

随着社会的进一步发展,文字也得到了很大的发展,在象形文字的基础上逐步分化出“表音”和“表意”两种文字。文字是用来记录和传播语言的,而记录和传播只有两种途径,或“表音”,或“表意”。就汉字来说,其发展脉络大致是:结绳记事—图画文字—象形文字—形意文字—意音文字。

社会的发展,推动了文字的发展,使得人们在对事物的表达上可以更加丰富多样,可以指事、象形、形声、会意、转注、假借。人们对世界的认知和表达在广度和深度上,也都有了很大的延伸。反过来,由于更多样化的文字,人们能够更加准确、生动、深刻、灵活地记录下所见所闻和所思所想,加快了知识的传播与传承,推动了社会的大发展。

文字即使再丰富,也有难以突破的局限性。文字需要理解,不能一目了然,对抽象事物及个体的表达,还不够形象、到位。因此,在出现文字之后的时代,许多文献就以图文结合的形式流传下来。

例如:在1912年发现的伏尼契手稿中,字母和语言至今无人破解,但其中的植物、天体、出浴美女等许多图片,甚至出现了构造精致的精美图案,一目了然,让人惊叹。

图3. 伏尼契手稿

二、发展篇:进入了“百花齐放、百家争鸣”的时代

计算机出现之前,人们已经能够灵活地运用柱形图、线图、饼图等基本图表来展示数据,而且也衍生了很多新型、创意的数据图表。

大家应该都知道南丁格尔(国际上以她的生日命名了护士节),但很多人应该不知道南丁格尔玫瑰图(下图)就是她创造的。在克里米亚战争期间,南丁格尔通过搜集数据,发现很多死亡原因并非是“战死沙场”,而是在战场外感染疾病,或是在战场上受伤,却没有得到适当的护理而致死。

为了解释这个原因,降低英国士兵死亡率,她画了这个著名的图表,于1858年递交到维多利亚女王手中。(这么漂亮的图表,想必女王一定很受感动~~)

图4. 南丁格尔玫瑰图

世界著名的绘图大师米纳德,开创了许多重要的主题绘图技巧,改良了其他技术。他是首个把饼图和地图结合在一起的人,并将流线放入地图中。

以下图表是米纳德最广为人知的作品,被Edward Tufte认为是史上最杰出的统计图。它描绘了拿破仑的军队自离开波兰-俄罗斯边界后军力损失的状况,在一张图中通过两个维度呈现了六种维度信息:拿破仑军队人数、行军距离、温度、经纬度、移动方向以及时间-地域关系。

图5. 拿破仑行军图

计算机出现后,特别是互联网的兴起,人类社会以“摩尔定律”的速度,进入一个全新的时代,科学技术也得到了前所未有的革新与发展,同时也给人们带来了很多新思维。

技术的进步,让我们能够采集到比以前多得多的信息,数据规模不断成指数量级的增长,数据的内容和类型也比以前要丰富得多,改变了人们分析和研究世界的方式,也给人们提供了新的可视化素材,推动了数据可视化领域的发展。

与以前相比,数据可视化领域发生了很多的变化,得到了很大的发展。

(1)可视化的表现形式和场景更丰富了

在当今信息时代,信息出现了“泛滥”与“过载”,人们每天都受到各种信息的“轰炸”。当我们打开网页或手机APP时,首先进入我们视野的就是各种弹出的广告信息。这些信息从内容到形式,都经过了精心设计。

我们走在大街上,映入我们眼球的则是满大街的广告海报,还时常有人站在街边向路人派发传单。我们不仅仅只从书上看到了可视化的图表,还从海报、信息图、PPT、数据产品、大屏等获取到了大量的可视化信息。

图6. 可视化的表现形式

(2)可视化展现方式更多样、更灵活

数据图表是最常用的可视化元素,除柱形图、条形图、饼图、环形图、线图、散点图、面积图、雷达图、K线图、地图等基本图表外,现在也出现了更多新式的图表,如山峰图、雷达图、气泡图、热力图、漏斗图、树图、箱形图、瀑布图、河流图、词云图、仪表盘、南丁格尔玫瑰图、旭日图、和弦图、桑基图、3D图,等等。

另外,智慧的人们也常常创意性地将各种图表混搭,例如下图:地图和饼图、散点图、柱形图等搭配使用。

图7. 各种图表的混搭

除图表外,对图片和图标的灵活运用,使得可视化更加美观、形象、贴切。

图8. 图片的灵活运用

图9. 图标的灵活运用

(3)从静态到动态

由于技术的发展,实时数据采集、实时数据传输以及实时数据计算得以实现,人们终于得以欣赏到数据的灵动之美。以前人们只能看到事后数据形成的分析结果,看到的是数据的过去式,领略的是数据的静态之美。

而现在,通过实时计算及数据可视化,人们可以知道“当前时刻发生了什么”,看到了数据的变化,看到了数据的动态之美。

(4)设计上更注重用户体验了

由“信息泛滥”引起“信息过载”,从而导致“信息焦虑”。无论是风格、元素、配色、文字、交互上还是细节上,人们的可视化作品都越来越注重用户的视觉体验,希望能让用户一目了然,不多花一点儿时间去理解。

在设计风格上,从3D拟物化到简洁扁平化再到拟物扁平化的发展变化,也在不断地为用户“做减法”。

三、原则篇:关于设计的四大原则

“别忘了,你是为读者进行可视化设计。”

——《数据之美:一本书学会可视化设计》

所有的设计细节,都必须经过精心构思,都必须站在用户角度来思考。

颜值高或者打扮好看的人,总能牢牢地吸引别人的目光。相反,衣着邋遢不修边幅的人,却往往是别人瞅一眼就嫌弃。

那些聪明的人,必然深谙这样的秘诀:好看的PPT报告,总能在第一时间吸引受众,再加上生动的演讲,就会收到很多好评;广告牌做得越好,就越吸引路人的注意力,越能让路人记住,广告效果也就越好。

当你看到别人的可视化作品时,你是否总觉得不好,但怎么也说不出到底哪些地方不好?

如果你熟悉以下基本原则,就算不是一个专业的设计人员,你也可以快速看出哪里出了问题并提出非常中肯的建议。如果你还能熟练运用这些原则,那你的可视化作品将焕然一新,更加专业、好看、有趣,也将收获更多读者的赞赏。