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第1篇 概念理论篇

   1   数据可视化概述003

1.1　数据可视化的概念003

1.1.1 数据科学的概念003

1.1.2 数据科学项目实施的步骤003

1.1.3 数据可视化的概念004

1.1.4 数据可视化的流程005

1.1.5 可视化成功的关键007

1.2　数据可视化的作用008

1.3　数据可视化的应用场景011

1.4　数据可视化的常用工具015

1.4.1　Python015

1.4.2　R020

1.4.3　Tableau023

1.4.4　Origin025

1.4.5　RawGraphs026

1.4.6　d3.js028

1.5　数据可视化中的交互031

1.5.1　交互的作用031

1.5.2　交互准则032

1.5.3　交互技术033

   2   视觉认知039

2.1　视觉感知与认知039

2.1.1　格式塔理论及应用039

2.1.2　相对判断047

2.1.3　视觉假象049

2.1.4　视觉假象和相对判断的规避方法052

2.2　可视化认知理论基础—从人的视知觉特征出发055

2.2.1　视知觉进程055

2.2.2　信息系统数字界面中的视觉注意056

2.2.3　图形视觉工作记忆058

2.3　更高级的认知模式—人的认知图式059

2.4　关注差异性—不同群体的认知偏好062

2.4.1　社会文化背景062

2.4.2　认知能力与认知风格064

2.4.3　领域与技术的双维度065

2.5　最终呈现—人机交互中的认知理论066

2.5.1　一般认知模型066

2.5.2　复杂认知模型—以CASTs为基础067

2.5.3　心智模型068

2.5.4　任务建模理论068

   3　   颜色070

3.1　色彩理论和基本概念070

3.2　色彩的属性以及选用原则071

3.3　色彩应用073

3.4　视觉缺陷考量077

3.4.1 色觉障碍的形成与分类077

3.4.2 适用于色觉障碍者的可视化方案078

3.4.3 结合其他标记与视觉通道的可视化方案080

第2篇 方法应用篇

   4　   时间数据可视化085

4.1　时间数据可视化概述085

4.1.1　时间数据的定义及特征085

4.1.2　时间数据的维度085

4.1.3　时间数据可视化的类型及常见时间数据086

4.2　时间数据可视化技术086

4.2.1 创新可视化的过程和载体086

4.2.2 结合机器学习方式处理数据088

4.3　时间数据可视化图表的类型089

4.3.1　时序基础图表090

4.3.2　时序螺旋图091

4.3.3　日历视图092

4.3.4　主题河流图093

4.3.5　动画视图094

4.3.6　其他组合类型与个性化类型095

4.4　时间数据可视化评价097

4.4.1　时间数据可视化目标与可视化任务097

4.4.2　用户认知与效果评价098

   5　   地理数据可视化100

5.1　地理数据可视化概述100

5.2　地理数据可视化图形变量102

5.2.1　地理数据可视化视觉元素102

5.2.2　地理数据可视化图层107

5.3　地理数据可视化表达107

5.3.1　空间数据标量场可视化107

5.3.2　融入其他信息的地理数据可视化108

   6　   文本数据可视化113

6.1　文本数据可视化概述113

6.2　文本数据可视化的流程114

6.2.1　文本分析114

6.2.2　可视化呈现115

6.2.3　交互115

6.3　文本数据可视化的应用115

6.3.1　基于文本内容的可视化115

6.3.2　基于文本关系的可视化117

6.3.3　基于多层面信息的可视化124

   7　   层次数据可视化131

7.1　层次数据131

7.2　节点链接法132

7.2.1　节点链接法的布局模式132

7.2.2　节点链接法的交互设计与拓展138

7.3　空间填充法139

7.3.1　树图139

7.3.2　其他空间填充方法—树图的扩展143

7.3.3　空间填充法的应用案例146

7.4　混合方法150

7.4.1　2D正交布局：弹性层次法150

7.4.2　2D径向布局：气球树图150

7.4.3　3D正交布局：链接树图151

7.4.4　3D径向布局：球体树152

7.5　层次数据可视化的目标与评估152

   8　   网络数据可视化154

8.1　静态网络可视化154

8.1.1　网络的定义154

8.1.2　美学标准154

8.1.3　布局算法155

8.1.4　布局模式160

8.2　动态网络可视化161

8.2.1　动态映射162

8.2.2　静态映射163

8.3　特殊网络的可视化及其他可视化方法164

8.3.1　超图的可视化164

8.3.2　其他可视化方法165

8.4　网络可视化效果的优化166

8.4.1　边绑定167

8.4.2　交互168

8.5　网络可视化工具：Gephi168

8.5.1　安装168

8.5.2　Gephi 基本功能介绍169

8.5.3　示例170

8.6　网络可视化工具：VOSviewer181

8.6.1　面板与操作181

8.6.2　示例196

第3篇 评测拓展篇

   9　   可视化的评测201

9.1　评测介绍201

9.1.1　研究对象201

9.1.2　指标201

9.2　评测方法202

9.2.1　用户研究202

9.2.2　专家评估206

9.2.3　指标评估206

9.2.4　众包207

9.2.5　标注208

9.3　评测应用208

   10　   科学可视化211

10.1　科学可视化概述211

10.2　科学可视化的关键技术212

10.2.1　三维动画与计算机模拟212

10.2.2　立体与表面可视化213

10.3　科学可视化的应用214

10.3.1　生命科学可视化214

10.3.2　物理科学可视化216

10.3.3　工程科学可视化217

10.3.4　地理学与气候气象可视化217

10.3.5　建筑学可视化219

10.3.6　医学可视化220

参考文献223