視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)中可視化數(shù)據(jù)技術(shù)及其應(yīng)用

劉 鑫

(山西應(yīng)用科技學(xué)院 山西 太原 030032)

1 引言

從工業(yè)4.0到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以及到后面的智能生產(chǎn)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的洪流將成為一股潮流。隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，人們獲取信息和數(shù)據(jù)的方式越來(lái)越方便。海量的數(shù)據(jù)很快成為人們關(guān)注的話題，關(guān)于海量的數(shù)據(jù)也變得越來(lái)越迅速，在視覺傳達(dá)領(lǐng)域，這是一個(gè)清晰而美麗的話題。視覺對(duì)查看數(shù)據(jù)的能力有重大影響。本文是對(duì)視覺元素的簡(jiǎn)要研究和分析，主要從視覺元素的角度分析視覺信息化技術(shù)在視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

2 簡(jiǎn)述可視化數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是從具有潛在價(jià)值的各種不完整、嘈雜和隨機(jī)的數(shù)據(jù)中提取隱藏?cái)?shù)據(jù)和知識(shí)的過(guò)程。數(shù)據(jù)挖掘作為一個(gè)跨學(xué)科的主題正在興起，涉及數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模型知識(shí)、人工智能和數(shù)據(jù)庫(kù)。經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，它包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)和其他技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)必須通過(guò)多種計(jì)算方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括統(tǒng)計(jì)回歸、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、向量機(jī)支持等，一般來(lái)說(shuō)，有主成分分析（PCA）、白化變換（Imap）、最優(yōu)判別水平（ODP）、相似性分析（SIMCA）、聚類分析、線性和非線性映射。

3 IOS智能優(yōu)化系統(tǒng)軟件

復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理需要一個(gè)清晰的數(shù)據(jù)處理流程。在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，智能優(yōu)化系統(tǒng)IOS的軟件有其特定的數(shù)據(jù)處理流程。IOS智能優(yōu)化系統(tǒng)軟件不僅提供了PCA、Fisher、pls、ANN、SVM等傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘方法，并在長(zhǎng)期實(shí)踐中，開發(fā)了最佳的投影方法，例如獨(dú)特的圖案識(shí)別、獨(dú)特的超多面體圖案識(shí)別建模方法、獨(dú)特的逐步識(shí)別投影形狀的方法、獨(dú)特的和新的數(shù)據(jù)提取方法、獨(dú)特的人臉識(shí)別建模方法、最佳的回歸模型識(shí)別方法和不同的組合方法數(shù)據(jù)庫(kù)。IOS智能優(yōu)化軟件可以對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘?qū)?fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的定量和定性分析。

4 視覺元素在數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

數(shù)據(jù)可視化經(jīng)歷了數(shù)據(jù)分析、圖表匹配、圖表優(yōu)化、檢查和測(cè)試的過(guò)程。視覺元素在圖形優(yōu)化中起著重要作用。給出了數(shù)據(jù)可視化的四個(gè)要素：數(shù)值、文本、圖形和坐標(biāo)索引。下面是顏色、形狀、紋理、動(dòng)態(tài)效果、大小、位置和方向的支持元素。顯示屏的設(shè)計(jì)使數(shù)據(jù)更加直觀，并可以給讀者留下深刻的印象。視覺元素的添加豐富了數(shù)據(jù)的顯示，確定了作品的視覺體驗(yàn)水平，增強(qiáng)了讀者的視覺印象，使作品成為更有趣、更明亮的作品，并使讀者更容易閱讀。主要涉及三個(gè)方面：文本、圖形和顏色，數(shù)據(jù)分析構(gòu)成了視覺設(shè)計(jì)。

4.1 文本

文本是信息的重要組成部分。文本的使用可以提高信息的可讀性，并影響項(xiàng)目的感知。文章在視覺圖像中具有兩個(gè)主要功能，一個(gè)是促進(jìn)主題發(fā)展，另一個(gè)是支持描述，建立文本在使用中的視覺層次。主要目標(biāo)應(yīng)該是：可讀性是字體選擇的基本原則。視覺數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)不僅僅是為了美觀，更是為了高速的傳輸和交流。文本的角度位置可能導(dǎo)致視覺損傷。如果選擇了多個(gè)數(shù)據(jù)類別，并且在有限的范圍內(nèi)顯示了多個(gè)類別，則該數(shù)據(jù)類別的名稱在坐標(biāo)索引中為奇數(shù)。字?jǐn)?shù)增加了信息的閱讀難度，降低了可讀性，所以字體和屬性的選擇就變得非常重要，選擇合適的字體和屬性能夠提高信息的可讀性，彌補(bǔ)文本字?jǐn)?shù)上的不足。

4.2 圖形

數(shù)據(jù)可視化圖表可以理解為一個(gè)圖表，按照特點(diǎn)和特性可以分為分布類、流程類、占比類、區(qū)間類、關(guān)聯(lián)類、趨勢(shì)類、時(shí)間類和地圖類。可視化圖表眾多，常用的包括柱圖、線圖、條圖、地圖、雷達(dá)圖、矩形樹圖、氣泡圖、餅圖、環(huán)圖、儀表盤等。每種形狀都有自己的特點(diǎn)和適用模式。選擇合適的圖形數(shù)據(jù)是值得的。每個(gè)圖表都有自己的特點(diǎn)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍、數(shù)據(jù)數(shù)量和函數(shù)都不同。例如，餅圖的主要特征顯示了不同分類的比例。所有分類都按弧度大小進(jìn)行比較。它的主要優(yōu)點(diǎn)是幫助用戶快速分配成比例的數(shù)據(jù)來(lái)理解。最佳圖像范圍僅限于9部分?jǐn)?shù)據(jù)。如果種類多，比例差異不明顯，數(shù)據(jù)的可讀性很差，所有的磁盤都變小，這使磁盤的整體大小并不具有明顯差異。如果數(shù)據(jù)分類大于9且小于等于15，則可以選擇垂直直方圖。當(dāng)數(shù)據(jù)分類大于15時(shí)，水平直方圖的光學(xué)效果最好。因此在數(shù)據(jù)可視化中，關(guān)鍵是數(shù)據(jù)可視化中角點(diǎn)文件的卡片選擇。只要熟悉不同圖表的應(yīng)用場(chǎng)景，就可以定制相應(yīng)的圖表，提高原始數(shù)據(jù)的可讀性。

4.3 色彩

在設(shè)計(jì)視覺數(shù)據(jù)時(shí)，顏色常常被忽略。然而，巧妙地運(yùn)用色彩不僅豐富了視覺作品，而且加快了讀者的認(rèn)知。顏色主觀視覺敏感性信號(hào)來(lái)自人類視覺系統(tǒng)。視覺設(shè)計(jì)中的色彩通常表現(xiàn)為色彩對(duì)比度、亮度對(duì)比度、純度對(duì)比度和色度對(duì)比度。不同的顯示方式可以突出關(guān)鍵數(shù)據(jù)之間的差異，提高其相關(guān)性和可讀性，快速識(shí)別數(shù)據(jù)之間的差異。色彩在可視化中起著重要的作用。如果在油漆的使用上稍有疏忽，就會(huì)影響整體效果。一般來(lái)說(shuō)，最好的選擇是在同一場(chǎng)景中保持固定的亮度和色度，否則，讀者可能會(huì)出現(xiàn)眼疲勞，無(wú)法幫助讀者快速理解重要數(shù)據(jù)，因此用戶體驗(yàn)非常差。色彩與視覺主題緊密聯(lián)系，合理運(yùn)用色彩，快速連接色彩與主題，使讀者聯(lián)想，有助于加快制圖進(jìn)程。在氣象應(yīng)用方面，通過(guò)可視化數(shù)據(jù)處理顯示夏季氣溫變化趨勢(shì)，圖形中使用的顏色不僅用于主題，而且符合視覺習(xí)慣，使讀者能夠快速接觸和理解圖像的含義。

5 數(shù)據(jù)可視化中視覺元素設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

有六個(gè)用于顯示信息的特殊說(shuō)明。一種是生成圖形并確保它們正確且符合預(yù)期。第二是調(diào)整細(xì)節(jié)，例如軸、顏色值、圖例位置、圖形標(biāo)簽、表格標(biāo)題等。第三是理解文本的上下文。第四是澄清需要在圖形上顯示的業(yè)務(wù)問(wèn)題，業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)分析結(jié)果。第五是確定趨勢(shì)，比較或分布的范圍，以及對(duì)比度，空間和特定規(guī)則的關(guān)系，比較和度量。第六是根據(jù)相對(duì)關(guān)系、數(shù)據(jù)大小和數(shù)據(jù)分類選擇相應(yīng)的表。每個(gè)表都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

數(shù)據(jù)是帶有視覺元素的，不僅僅是一個(gè)視覺藝術(shù)作品。要以數(shù)據(jù)為視角，看待世界。復(fù)雜的信息通常使讀者難以理解該做什么。作為解決此問(wèn)題的有效方法，數(shù)據(jù)可視化以圖形視覺的形式快速、準(zhǔn)確地傳輸大型數(shù)據(jù)集，從而使理解復(fù)雜多樣的概念變得更加容易。數(shù)據(jù)可視化是提供信息和數(shù)據(jù)的最直接、最簡(jiǎn)單、最有效的方法。它在政府、貿(mào)易、醫(yī)藥、化學(xué)和金屬工業(yè)、房地產(chǎn)、租賃、互聯(lián)網(wǎng)、銀行、金融、通信、運(yùn)輸和其他領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)提供監(jiān)視、預(yù)警、市場(chǎng)分析等。數(shù)據(jù)、歷史記錄和設(shè)計(jì)的集成是可視化的。數(shù)據(jù)可視化是科學(xué)與美學(xué)相結(jié)合的結(jié)果。換句話說(shuō)，數(shù)據(jù)可視化的客體是數(shù)據(jù)，但我們想要的其實(shí)是——數(shù)據(jù)視覺，以數(shù)據(jù)為工具，以可視化為手段，目的是解釋真相，探索世界。只有整合多方面數(shù)據(jù)才能為受眾提供有用和高效的信息服務(wù)，功能和創(chuàng)新之間必須達(dá)到平衡，但是該信息的可視化是最終目標(biāo)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，視覺計(jì)算的興起是數(shù)據(jù)時(shí)代的靈魂，而計(jì)算和技術(shù)的不斷進(jìn)步是數(shù)據(jù)時(shí)代的命脈。數(shù)據(jù)可視化的吸引力在于它們的結(jié)合，為用戶提供最有價(jià)值的數(shù)據(jù)服務(wù)。由于視覺語(yǔ)言與用戶之間的不斷交互，這使我們能夠展示它們的本性。視覺元素的設(shè)計(jì)是為了使它們更加可見，并對(duì)數(shù)據(jù)的開發(fā)做出重要貢獻(xiàn)。作為視覺設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師，首先要平衡功能和造型。過(guò)分追求視覺元素可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)的夸張；過(guò)分強(qiáng)調(diào)原始數(shù)據(jù)的合理表示可能會(huì)使設(shè)計(jì)枯燥。視覺使圖形更加生動(dòng)有趣，吸引受眾的注意力并快速連接。設(shè)計(jì)師需要有效利用視覺構(gòu)件來(lái)控制視覺水平，密切關(guān)注視覺數(shù)據(jù)顯示的基本概念，快速準(zhǔn)確地將有用的、適當(dāng)?shù)摹⒋罅康臄?shù)據(jù)傳遞給用戶，并為用戶提供有效的數(shù)據(jù)服務(wù)。