数据可视化是一种思想，随着计算机与大数据的发展，可视化思想演化出了相应的技术，包括人机交互、可视分析与故事叙述。如何让可视化辅助洞察数据，用可视分析挖掘数据的特性，用可视化讲述数据背后的故事，是本书想要分享给读者的。
本书围绕可视化，设计了“道”“术”“用”三个部分，希望读者能够了解大数据可视化的内涵与外延，奠定好可视化的数据基础、心理学与设计基础、交互与动画基础以及编程基础，并且针对每种数据类型，包括髙维、时序、地理时空、科学、图、层次数据，掌握其经典的可视化方法，了解它的优点与缺点。对可视分析的深入讲解，是本书的一大亮点，覆盖了社交媒体、金融科技、数字人文和科学智能等领域的可视分析与叙述应用，并进一步探讨了人工智能与可视化融合的最新前沿趋势。
本书内容由浅入深，从基础的方法到经典的技术，再到实际跨学科的应用，辅以大量实际的案例，让读者更好地理解与掌握大数据可视化与可视分析的方法。
样章试读
目录
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第1章 绪论 1
1.1 引例——数据侦探 1
1.2 可视化概述 8
1.2.1 可视化的历史 8
1.2.2 可视化与可视分析学科发展 14
1.2.3 可视化的作用与意义 15
1.3 本书框架与使用方法 17
第2章 可视化的数据基础 18
2.1 数据属性类型和组织 18
2.1.1 数据属性类型 18
2.1.2 数据组织 20
2.2 数据获取与分析 22
2.2.1 数据获取 22
2.2.2 数据预处理 23
2.2.3 数据归纳与总结 24
2.2.4 数据关联与对比 28
2.3 数据存储和管理 31
第3章 可视化的心理学与设计基础 34
3.1 可视化的视觉生理基础 34
3.2 视觉感知的心理学研究 35
3.2.1 前注意加工 35
3.2.2 视觉错觉 36
3.2.3 格式塔法则 38
3.3 可视化视觉变量 42
3.3.1 有限的视觉变量 42
3.3.2 不断演进的视觉变量 43
3.4 可视化视觉映射 44
3.4.1 平衡：表达性和有效性 44
3.4.2 有序：视觉信息流 45
3.4.3 量化：视觉映射最优化 45
3.4.4 美感：适当艺术装饰 46
3.5 可视化设计的评估 47
3.5.1 设计之前：经验性评估 47
3.5.2 设计之后：实验性评估 48
第4章 可视化的交互与动画基础 51
4.1 可视化中的交互 51
4.2 交互界面 53
4.2.1 “鼠标-键盘-桌面”经典交互 53
4.2.2 后“屏幕-图标-菜单-鼠标”交互 54
4.2.3 增强现实、虚拟现实中的交互 54
4.2.4 面向可视化的自然语言交互 55
4.3 交互的基本类型 56
4.3.1 原子交互 56
4.3.2 交互组合拳 57
4.4 可视化中的动画 58
4.4.1 可视化动画叙事的经典案例 58
4.4.2 可视化中动画的作用 59
4.4.3 动静之选 61
第5章 可视化的编程基础 63
5.1 可视化编程技术发展 63
5.2 网页编程基础 64
5.2.1 HTML 64
5.2.2 CSS 65
5.2.3 JavaScript 66
5.3 可视化编程技术介绍 67
5.3.1 命令式可视化编程 68
5.3.2 声明式可视化编程 72
5.3.3 沉浸式可视化编程 75
5.4 可视化编程框架 76
5.4.1 Vue 76
5.4.2 React 77
5.5 交互式可视化工具 78
5.5.1 Tableau 78
5.5.2 PowerBI 79
5.5.3 Lyra 80
5.5.4 Data Illustrator 81
5.5.5 Charticulator 82
第6章 高维数据可视化 84
6.1 高维数据概述 84
6.2 高维可视化方法 86
6.2.1 雷达图 86
6.2.2 平行坐标 88
6.2.3 散点图矩阵 90
6.3 高维投影方法 91
6.3.1 主成分分析 91
6.3.2 多维标度 91
6.3.3 t-SNE的原理与方法 93
6.4 前沿案例 95
第7章 时序数据可视化 100
7.1 时序数据与时间的特性 100
7.2 时序可视化方法 101
7.2.1 线性可视化 101
7.2.2 环形可视化 105
7.2.3 二维可视化 106
7.2.4 螺旋形可视化 107
7.2.5 投影可视化 108
7.3 时间的维度与时序可视分析算法 109
7.4 时序可视化与故事叙述 114
第8章 地理时空数据可视化 118
8.1 地图 118
8.2 地图可视化 120
8.2.1 投影 120
8.2.2 比例尺 121
8.2.3 地图符号系统 122
8.3 时空数据及可视化方法 123
8.3.1 空间数据 123
8.3.2 时空数据 123
8.4 时空数据可视分析 125
8.4.1 时空模式的两种主要类型 125
8.4.2 时空模式的变化模式 126
8.4.3 时空数据可视分析案例 126
第9章 科学数据可视化 129
9.1 标量场可视化 130
9.1.1 等值集 130
9.1.2 二维标量场可视化 131
9.1.3 体数据可视化 132
9.2 流场可视化 139
9.2.1 基本概念 139
9.2.2 基于积分的流场可视化 141
9.2.3 基于纹理的流场可视化 146
9.3 面向特征的科学可视化 146
9.3.1 标量场特征及分析 146
9.3.2 流场特征及分析 148
第10章 图数据可视化 150
10.1 图数据特征与表示 150
10.1.1 基本图数据特征 151
10.1.2 图拓扑特征 152
10.1.3 图数据存储与表示 153
10.2 图布局算法 154
10.2.1 力导向布局 154
10.2.2 降维布局 156
10.2.3 邻接矩阵布局 157
10.2.4 混合布局 159
10.3 特别图布局算法 160
10.3.1 层次布局 160
10.3.2 正交走线布局 163
10.3.3 边捆绑算法 164
10.3.4 深度学习驱动布局 166
第11章 层次数据可视化 168
11.1 概述 168
11.2 层次数据特点 169
11.3 单层次数据的可视化形式 171
11.3.1 节点-链接树可视化 172
11.3.2 嵌套型树可视化 173
11.3.3 邻接型树可视化 176
11.3.4 缩进型树可视化 177
11.4 层次数据比较 178
11.4.1 双层次数据可视化比较 178
11.4.2 多层次数据可视化方法 181
第12章 可视分析定义与方法 183
12.1 可视分析的起源与定义 183
12.2 态势感知案例：可视分析用于火灾救援决策 184
12.3 可视分析流水线 187
12.3.1 萌芽：科学可视化的渲染绘制管线 188
12.3.2 发展：人在回路的信息可视化流水线 189
12.3.3 形成：人机协同的可视分析理念 190
12.3.4 可视分析探索理念 191
12.4 可视分析系统的构建流程 192
12.4.1 分析目标确定 192
12.4.2 相关工作调研 193
12.4.3 数据初步分析 193
12.4.4 受众需求分析 194
12.4.5 可视化设计与交互设计 195
12.4.6 程序与系统实现 195
12.4.7 可视分析评估 196
12.5 可视分析构建实例教学 196
12.5.1 分析目标确定和相关工作调研 197
12.5.2 数据初步分析 197
12.5.3 受众需求分析 200
12.5.4 可视化与交互设计 200
12.6 可视分析案例与模式 202
第13章 社交媒体可视分析 203
13.1 概述 203
13.2 社交媒体可视分析任务与常用可视化方法 205
13.2.1 社交媒体可视分析任务 205
13.2.2 常用可视化方法 206
13.3 社交媒体中的时空特征可视分析 207
13.3.1 可视分析目标确认 208
13.3.2 数据初步分析与探索 208
13.3.3 受众需求分析与任务分解 209
13.3.4 系统总体设计与实现 210
13.3.5 可视分析模块设计与实现 211
13.3.6 案例分析：云南省的旅游行为分析 214
13.4 信息传播可视分析 215
13.4.1 事件检测：LeadLine可视分析系统 215
13.4.2 特征提取：D-Map探索信息传播的交互式可视化用户画像 217
13.4.3 案例分析 220
13.5 语义信息的可视化比较 222
13.5.1 Co-Bridges特征提取与预测分析 222
13.5.2 ContextWing上下文特征提取与异常检测 223
第14章 金融科技可视分析 227
14.1 智能投研事件检测：知识图谱构建与可视分析 229
14.1.1 系统详细介绍 229
14.1.2 案例分析：以“大数据”领域事件检测探索案例 231
14.2 智能基金投资策略可视分析：预测分析 234
14.2.1 可视分析任务拆解与可视化视图设计 234
14.2.2 案例分析：交互式基金筛选 235
14.3 区块链交易钓鱼网络异常检测 237
14.3.1 数据处理及建模 237
14.3.2 可视分析系统 238
14.3.3 案例分析：区块链异常检测 239
第15章 数字人文可视分析与故事叙述 242
15.1 数字人文中的可视化任务与方法 243
15.2 历史群体传记学可视化：群体特征提取 244
15.3 史料缺失事件检测与不确定性推理 246
15.3.1 数据集成与分析模型 247
15.3.2 以王安石为例的案例分析 247
15.4 博物馆与可视化交互推荐 250
15.5 “宋词缱绻，何处画人间”：交互式可视化叙事 252
15.6 “苏东坡一生的可视化”：可视化叙事视频 253
15.6.1 可视化映射 254
15.6.2 人生旅程 255
第16章 科学智能可视分析 260
16.1 概述 261
16.2 任务抽象与可视化形式 261
16.3 前沿案例 262
第17章 未来趋势：人工智能与可视分析深度融合 268
17.1 概述 269
17.2 前沿案例 270
17.3 趋势与展望：可视化、元宇宙与人工智能 281
参考文献 283
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