3.4 可视化设计组件

3.4.1 可视化设计模型

数据可视化不仅是一门包含各种算法的技术,还是一门具有独特方法论的学科。因此,在实际应用中需要采用系统化的思维设计数据可视化工程和应用。Muncncr指出,数据可视化的设计可简化为4个层次(见图3-13):第一层(最外层)是问题描述层,概括描述用户遇到的实际问题;第二层是抽象层,负责将特定领域的任务和数据映射到抽象且通用的任务及数据类型;第三层是编码层,设计与数据类型相关的视觉编码及交互方法;第四层(最内层)则需要实现正确完成数据可视化展示和交互的算法。各层之间是嵌套的关系,外层的输出是内层的输入,同时外层的错误最终会级联传导到各内层。需要注意的是,将可视化设计的层次嵌套模型应用于实际的数据可视化系统设计,需要考虑各个层次面临的潜在风险和对风险的评估方法。

图3-13 可视化设计的层次嵌套模型

这个嵌套模型中的每个层次都存在着不同的设计难题,如第一层需要准确定义问题和目标,第二层需要正确处理数据,第三层需要提供良好的可视化效果,第四层需要解决可视化系统的运行效率问题。第二层~第四层同属设计问题,但每一层负责不同的任务。实际上,这四个层次极少按严格的时序过程执行,而往往以迭代式的逐步求精过程展开:当对某个层次有了更深入的理解之后,将可以更好地指导其他层次的设计。