前言

今天，大數(shù)據(jù)已無(wú)所不在，并且正被越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用到歷史，政治，科學(xué)，經(jīng)濟(jì)，商業(yè)甚至滲透到我們生活的方方面面中，獲取的渠道也越來(lái)越便利。通過(guò)本系列的前面幾篇文章，我們已經(jīng)了解了數(shù)據(jù)可視化的必要性，而目前市面上也已經(jīng)具備了非常多成熟的BI繪制工具，如畫(huà)面，QlikView的的和魔鏡等等。雖然這些工具正在變得越來(lái)越自動(dòng)化，然而，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，信息每天都在以爆炸式的速度增長(zhǎng)，其復(fù)雜性也越來(lái)越高;其次，隨著越來(lái)越多科學(xué)可視化的需求產(chǎn)生，地圖，3D物理結(jié)構(gòu)等技術(shù)將會(huì)被更加廣泛的使用。所以，當(dāng)人類(lèi)的認(rèn)知能力越發(fā)受到傳統(tǒng)可視化形式的限制時(shí)，隱藏在大數(shù)據(jù)背后的價(jià)值就難以發(fā)揮出來(lái)，如果因?yàn)檎故拘问降南拗茖?dǎo)致數(shù)據(jù)的可讀性和及時(shí)性降低，從而影響用戶(hù)的理解和決策的快速實(shí)施，那么，數(shù)據(jù)可視化將失 其價(jià)值。
然而，所幸的是，技術(shù)的快速發(fā)展和不斷變化的認(rèn)知框架正在為人類(lèi)打開(kāi)新的視野，促使藝術(shù)與技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生新型的數(shù)據(jù)可視化形式。

數(shù)據(jù)可視化的演變歷史

 

一。為什么數(shù)據(jù)可視化形式亟待改進(jìn)

我們每天都在說(shuō)大數(shù)據(jù)，那數(shù)據(jù)到底能“大”到怎樣的程度也許你已經(jīng)聽(tīng)說(shuō)過(guò)以下結(jié)論：世界上90％的數(shù)據(jù)是在過(guò)去幾年內(nèi)產(chǎn)生的事實(shí)上，過(guò)去三十年中，全世界的數(shù)據(jù)量大約每?jī)赡暝黾?0倍，有專(zhuān)家估計(jì)，到2020年的時(shí)候，數(shù)據(jù)的年度產(chǎn)出量會(huì)達(dá)到4300％甚至更多，這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了著名的摩爾定律理論;所以，面臨著這樣的巨大挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)的時(shí)代的數(shù)據(jù)可視化給我們提出了以下要求：

1.以更細(xì)化的形式表達(dá)數(shù)據(jù)

首先，讓我們來(lái)看一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的靜態(tài)可視化圖表：

圖1.不安全流產(chǎn)率百分比估計(jì)（SciDev.Net 2016）

再來(lái)是一個(gè)更復(fù)雜的可視化圖表：

圖2.1986到2013年間172個(gè)國(guó)家的移動(dòng)電話(huà)、固話(huà)和互聯(lián)網(wǎng)的訂購(gòu)數(shù)量與容量（SciDev.Net 2015）

圖1是一個(gè)數(shù)據(jù)量較少的靜態(tài)可視化圖表，我們可以通過(guò)4根柱狀圖的對(duì)比快速得到信息，而顯而易見(jiàn)的，圖2的數(shù)據(jù)量大大超出了圖1，不僅有一百多個(gè)國(guó)家的數(shù)據(jù)變化，還包含不同的年份對(duì)比。更龐雜的數(shù)據(jù)量要求設(shè)計(jì)者通過(guò)更加細(xì)化的方式來(lái)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，所以我們可以看到圖2以折線圖為基礎(chǔ)，結(jié)合了氣泡的動(dòng)態(tài)變化、語(yǔ)音說(shuō)明，還包括讓讀者通過(guò)交互操作來(lái)選擇展示哪些數(shù)據(jù)，才得以恰當(dāng)和全面地展示這份數(shù)據(jù)，從而更完整的講述一個(gè)故事。

2.以更全面的維度理解數(shù)據(jù)

“隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)成為我們生活的一部分，我們應(yīng)該開(kāi)始從一個(gè)比以前更大更去全面的角度來(lái)理解事物。”
這句話(huà)來(lái)自《大數(shù)據(jù)時(shí)代》，作者的原意是在大數(shù)據(jù)時(shí)代我們應(yīng)該舍棄對(duì)數(shù)據(jù)性的要求，而去接受更全面但是也更混雜的數(shù)據(jù)，筆者認(rèn)為它同樣可以用來(lái)形容未來(lái)在數(shù)據(jù)可視化方面可以進(jìn)步的方向。
眾所周知，人類(lèi)的視覺(jué)認(rèn)知能力是有限的，類(lèi)似下圖這樣的高密度可視化圖形，雖然看似豐富和具有“藝術(shù)感”，可中間重疊連接的數(shù)據(jù)往往導(dǎo)致圖形變得復(fù)雜和難以理解。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)Wiki頁(yè)面，每一根線代表頁(yè)面之間的連接（維基百科鏈接結(jié)構(gòu)可視化）

但是如果像下面這兩個(gè)宇宙科普項(xiàng)目這樣：你可以通過(guò)放大或縮小星系、調(diào)整視角、甚至像飛進(jìn)了這些星球之間一樣去觀察它們，點(diǎn)擊它們查看詳細(xì)介紹等等……這樣一個(gè)更”立體”的數(shù)據(jù)展示是否能更好的幫助你去理解這些信息呢？

通過(guò)交互式3D可視化展示探索宇宙中超過(guò)十萬(wàn)顆星球（100000 Stars）

通過(guò)手勢(shì)識(shí)別設(shè)備來(lái)探索開(kāi)普勒計(jì)劃目前已確認(rèn)的近2300個(gè)候選系外行星

如今,人們逐漸已不再滿(mǎn)足于平面和靜態(tài)的數(shù)據(jù)可視化視覺(jué)體驗(yàn),而是越發(fā)想要“更深入”去理解一份數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)可視化圖表已不再是唯一的表現(xiàn)形式,現(xiàn)代媒介和技術(shù)的多樣性,使人們感知數(shù)據(jù)的方式也更加多元。

3.以更美的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)

藝術(shù)和數(shù)據(jù)可視化之間一直有著很深的聯(lián)系，隨著數(shù)據(jù)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)和技術(shù)的日趨成熟，一方面，用戶(hù)們對(duì)可視化的美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)提出越來(lái)越高的要求；另一方面，藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師們也可以采用越來(lái)越創(chuàng)造性的方式來(lái)表現(xiàn)數(shù)據(jù)，使可視化更加具有沖擊力。 縱觀歷史，隨著人們接受并習(xí)慣了一種新的發(fā)明后，接下來(lái)就是對(duì)其進(jìn)行一步步的優(yōu)化和美化，以配合時(shí)代的要求， 數(shù)據(jù)可視化也是如此，因?yàn)樗谧兊盟究找?jiàn)慣，良好的閱讀體驗(yàn)和視覺(jué)表現(xiàn)將成為其與競(jìng)品所區(qū)分的特征之一。

CNN ECOSPHERE項(xiàng)目將 “里約+20”地球峰會(huì)期間的Twitter話(huà)題匯集成星球上的一顆顆大樹(shù)

 

二.大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)可視化具有哪些特征

在這里，筆者大概將其整理歸納為以下三點(diǎn)，當(dāng)然它們并非都是必備特征：

 

三.典型應(yīng)用場(chǎng)景

那么，這些運(yùn)用新技術(shù)的數(shù)據(jù)可視化目前主要是在哪些場(chǎng)景和形式下使用呢？

1.大屏

首先，不得不提到的一定的是大屏了。什么是大屏？顧名思義，就是指通過(guò)整個(gè)超大尺寸的LED屏幕來(lái)展示關(guān)鍵數(shù)據(jù)內(nèi)容。隨著許多企業(yè)的數(shù)據(jù)積累和數(shù)據(jù)可視化的普及，大屏數(shù)據(jù)可視化需求正在逐步擴(kuò)大，例如一些監(jiān)控中心、指揮調(diào)度中心這樣需要依據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速做出決策的場(chǎng)所，以及如企業(yè)展廳、展覽中心之類(lèi)以數(shù)據(jù)展示為主的展示場(chǎng)所，還有如電商平臺(tái)在大促活動(dòng)時(shí)對(duì)外公布實(shí)時(shí)銷(xiāo)售數(shù)據(jù)來(lái)作為廣告公關(guān)手段等等，而具體的展示形式又可能分為帶觸摸等交互式操作或只是作單向的信息展示等等。

雙十一購(gòu)物狂歡節(jié)采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)大屏，帶給觀眾更加準(zhǔn)確、震撼和清晰的體驗(yàn)

 

2.觸摸屏

作為實(shí)現(xiàn)交互式數(shù)據(jù)可視化的方式之一，觸屏設(shè)備常常用作控制大屏展示內(nèi)容的操作設(shè)備（其中也包括手機(jī)和平板），也可以兼顧顯示和操作一體來(lái)單獨(dú)展示數(shù)據(jù)，大大增加了用戶(hù)與數(shù)據(jù)之間的互動(dòng)程度。

3.網(wǎng)頁(yè)

目前應(yīng)用于數(shù)據(jù)可視化方面的網(wǎng)頁(yè)技術(shù)可以說(shuō)是琳瑯滿(mǎn)目，如D3.js、Processing.js、Three.js、ECharts（來(lái)自百度EFE數(shù)據(jù)可視化團(tuán)隊(duì)）等等，這些工具都能很好的實(shí)現(xiàn)各類(lèi)圖表樣式，而Three.js作為WebGL的一個(gè)第三方庫(kù)則相對(duì)更側(cè)重于3D方向的展示。

1992-2010年內(nèi)世界小型武器和彈藥的進(jìn)出口貿(mào)易數(shù)據(jù)展示（armsglobe.chromeexperiments.com）

 

4.視頻

有數(shù)據(jù)顯示，人們的平均注意力集中時(shí)間已從2008年的12秒下降到2015年的8秒，這并不奇怪，當(dāng)我們?cè)诿鎸?duì)越來(lái)越多的信息來(lái)源時(shí)，會(huì)自然傾向于選擇更快捷的方法來(lái)獲取信息，而人類(lèi)作為視覺(jué)動(dòng)物天生就容易被移動(dòng)的物體吸引，所以視頻也是數(shù)據(jù)可視化的有效展示手段之一，并且視頻受到展示平臺(tái)的限制更少，可以應(yīng)用的場(chǎng)景也更廣。不過(guò)因?yàn)槠洳豢山换サ奶匦?，視頻展示更適合將數(shù)據(jù)與更真實(shí)、更藝術(shù)的視覺(jué)效果相結(jié)合，預(yù)先編排成一個(gè)個(gè)引人入勝的故事向用戶(hù)娓娓道來(lái)。

四.數(shù)據(jù)可視化的未來(lái)

可惜，僅有以上這些展示方式是不夠的，人眼僅僅透過(guò)平面的屏幕來(lái)接收信息仍然存在著限制，VR、AR、MR、全息投影…這些當(dāng)下最火熱的技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到游戲、房地產(chǎn)、教育等各行各業(yè)，可以預(yù)見(jiàn)的是數(shù)據(jù)可視化也能與這些技術(shù)擦出有趣的火花，比如帶來(lái)更真實(shí)的感官體驗(yàn)和更接近現(xiàn)實(shí)的交互方式，使用戶(hù)可以完全“沉浸”到數(shù)據(jù)之中?？梢韵胂笠幌?，當(dāng)我們可以以360?全方位的角度去觀看、控制、觸摸這些數(shù)據(jù)時(shí)，這種沖擊力自然比面對(duì)一個(gè)個(gè)僅僅配著冷冰冰的數(shù)字的柱狀圖要強(qiáng)得多。而在不遠(yuǎn)的未來(lái)，觸覺(jué)、嗅覺(jué)甚至味覺(jué)，都可能成為我們接受數(shù)據(jù)和信息的感知方式。

結(jié)語(yǔ)

感謝技術(shù)的飛速發(fā)展帶給了我們更多元的選擇，使我們可以運(yùn)用前所未有的創(chuàng)造性方式來(lái)展示數(shù)據(jù)，但這并不意味著傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)可視化形式會(huì)逐漸消逝，畢竟這些新的展示技術(shù)和形式目前仍然面臨著較高的制作成本，而傳統(tǒng)的展示形式仍然是解決需要快速輸出的可視化需求時(shí)的理想選擇。數(shù)據(jù)可視化是一門(mén)同時(shí)結(jié)合了科學(xué)，設(shè)計(jì)和藝術(shù)的復(fù)雜學(xué)科，其核心意義始終在于清晰的敘述和藝術(shù)化的呈現(xiàn)，這些需要依靠數(shù)據(jù)分析師和設(shè)計(jì)師的精心策劃而不是只有炫酷的效果，最終達(dá)到幫助用戶(hù)理解數(shù)據(jù)和做出決策的目標(biāo)，才能發(fā)揮它巨大的價(jià)值和無(wú)限的潛力。