《交互式数据可视化培训》课件

课程概述掌握数据可视化的基本概念和学习常用数据可视化工具和技原理术什么是数据可视化？定义重要性应用领域数据可视化是将数据转换为可视化的图数据可视化可以帮助人们快速识别数据数据可视化广泛应用于商业、科学、医表、图形或其他表示形式，以帮助人们中的模式和趋势，发现隐藏的见解，并疗、教育等各个领域，帮助人们更好地理解和分析数据的过程以更直观的方式传达信息理解和利用数据数据可视化的历史早期图表1早在18世纪，人们就开始使用图表来展示数据，例如威廉·普莱费尔的统计图表计算机时代2随着计算机的发展，数据可视化技术得到迅速发展，出现了各种数据可视化软件和工具现代趋势3现代数据可视化强调交互性、动态性和数据驱动的叙事，为人们提供了更丰富的数据探索和分析体验交互式数据可视化的优势动态探索数据交互式数据可视化允许用户通过缩放、平移、筛选等操作，动态地探索数据，发现隐藏的模式和趋势个性化视角用户可以根据自己的需求自定义图表类型、配色方案、交互方式等，打造个性化的数据可视化体验深入洞察交互式数据可视化可以帮助用户更深入地理解数据，发现传统静态图表难以察觉的细节和关联数据可视化的基本原理数据类型视觉编码不同的数据类型需要使用不同的视觉编码是指将数据映射到视觉可视化方法，例如数值数据适合属性的过程，例如使用颜色、形使用条形图、折线图等，而分类状、大小等属性来表示数据的不数据适合使用饼图、柱状图等同值图表选择选择合适的图表类型至关重要，需要根据数据的类型、目标受众、信息传达目标等因素进行综合考虑数据处理基础数据清洗数据清洗是指识别和删除数据中的错误、缺失或不一致的值，以确保数据的准确性和完整性数据转换数据转换是指将数据从一种格式转换为另一种格式，例如将文本数据转换为数值数据数据规范化数据规范化是指将数据缩放到一个特定的范围，例如将数据缩放到0到1之间，以便于比较和分析常见的数据可视化类型条形图折线图散点图条形图用于比较不同类折线图用于展示数据随散点图用于显示两个变别之间的数值大小，可时间变化的趋势，可以量之间的关系，每个数以显示水平或垂直条形显示多个数据系列据点代表一个数据样本饼图饼图用于展示一个整体的各个部分所占比例，每个扇形代表一个部分高级图表类型热力图树状图热力图使用颜色梯度来表示数据的分布12树状图用于展示层次结构数据，可以显情况，可以显示数据的密度和聚集程度示不同层级之间的关系和数量地图网络图43地图用于展示地理空间数据，可以显示网络图用于显示实体之间关系的复杂网不同区域之间的关系和数据变化情况络，例如社交网络分析色彩理论在可视化中的应用色彩心理学1不同的颜色会引起不同的心理反应，例如红色代表热情，蓝色代表冷静配色方案2合理的配色方案可以增强图表的美观性和可读性，例如互补色、类似色、三色配色等色彩映射3色彩映射是指将数据值映射到不同颜色，例如使用红色表示高值，蓝色表示低值布局和构图视觉层次1使用不同的视觉元素大小、颜色、位置等来区分不同层次的数据，例如标题、轴、标签等空白使用2合理的空白使用可以提高图表的可读性和美观性，避免元素过于拥挤或分散对齐原则3对齐原则可以使图表更具一致性和可读性，例如将所有元素对齐到同一个基线或网格交互式可视化工具概览简介D

3.js12强大自由D

3.js提供了灵活的API和强大的功D

3.js是一个开源库，可以自由使用能，允许开发者创建各种类型的自定和修改，开发者可以根据自己的需求义图表进行定制3灵活D

3.js基于SVG和Canvas，可以创建各种类型的图表，并且可以与其他Web技术轻松集成基础D

3.js选择和操作DOM数据绑定比例尺和坐标轴D

3.js使用选择器来选择DOM元素，并D

3.js可以将数据绑定到DOM元素，并D

3.js提供了比例尺和坐标轴功能，可使用方法来操作这些元素，例如创建、使用数据驱动的操作来创建图表，例如以将数据映射到图形的坐标系，并生成删除、修改等根据数据生成条形、圆形等图形坐标轴进阶D

3.js过渡和动画1D

3.js可以使用过渡和动画来创建动态的图表效果，例如平滑的图表变化、数据点的移动等交互事件处理2D

3.js可以添加交互事件处理程序，例如鼠标悬停、点击等，以实现用户交互自定义图表3D

3.js提供了强大的功能，允许开发者创建完全自定义的图表，以满足特定的需求简介Tableau易用性数据连接可视化功能Tableau提供了直观的拖拽式界面，Tableau支持连接各种类型的数据源Tableau提供了丰富的可视化功能，无需编写代码即可创建各种类型的图，例如数据库、Excel文件、云存储可以创建各种类型的图表和地图，并表等支持交互式操作基本操作Tableau创建工作表拖拽式可视化筛选器使用在Tableau中，工作表是用于创建可Tableau的拖拽式界面允许用户轻松地Tableau提供了多种筛选器，例如下拉视化的基本单元，用户可以在工作表中将数据字段拖拽到图表区域，自动生成菜单、滑块等，可以帮助用户筛选数据拖拽数据字段和创建图表相应的图表并查看不同条件下的图表变化高级功能Tableau故事讲述Tableau提供了故事讲述功能，可以将2多个图表和文本组合在一起，创建引人仪表板设计入胜的数据故事1Tableau允许用户将多个工作表组合在一起，创建交互式仪表板，以展示更高级计算全面的数据分析结果Tableau提供了高级计算功能，例如聚合函数、窗口函数等，可以帮助用户进3行更复杂的数据分析简介Power BI功能丰富易于使用可扩展性Power BI提供了强大的数据可视化和分Power BI提供了直观的界面和拖拽式操Power BI支持连接各种类型的数据源，析功能，包括数据连接、数据建模、图表作，即使没有编程经验的用户也可以轻松并可以与其他Microsoft产品集成，例如制作、报表发布等使用Excel、Azure等基本操作Power BI创建可视化数据建模DAX基础Power BI提供了多种图表类型，用户Power BI允许用户创建数据模型，将DAX DataAnalysis Expressions可以使用拖拽式操作将数据字段拖拽到不同的数据表连接在一起，并进行数据是一种用于Power BI的表达式语言，图表区域，创建相应的图表转换和清理可以用来创建更复杂的计算和逻辑高级功能Power BI自定义可视化1Power BI允许用户创建自定义可视化，以满足特定的数据展示需求报表发布2Power BI可以将报表发布到web服务器或移动设备，以供其他用户访问和查看协作和共享3Power BI支持多用户协作，用户可以共同编辑报表，并进行评论和讨论可视化库概述Python简介Plotly12交互性图表类型Plotly支持各种交互式操作，例如缩Plotly支持各种类型的图表，包括条放、平移、悬停等，可以帮助用户更形图、折线图、散点图、饼图、地图深入地探索数据、3D图表等3开源Plotly是一个开源库，可以自由使用和修改，开发者可以根据自己的需求进行定制交互功能Plotly缩放和平移悬停信息点击事件Plotly允许用户使用鼠标滚轮或拖动操当用户将鼠标悬停在图表上的数据点时Plotly可以添加点击事件处理程序，当作来缩放和平移图表，以便查看数据的，Plotly可以显示该数据点的详细信息用户点击图表上的某个数据点时，可以不同部分，例如数值、标签等触发相应的操作，例如显示更多信息或跳转到其他页面简介Bokeh简洁易用可定制性服务器应用Bokeh提供了简单易用的API，可以Bokeh允许开发者自定义图表的外观Bokeh可以用于创建交互式Web应帮助开发者快速创建交互式图表和交互方式，以满足特定的需求用，可以将图表嵌入到web页面中，并支持用户交互交互功能Bokeh工具栏和工具提示Bokeh提供了工具栏和工具提示，可以帮助用户选择数据点、缩放图表、显示数据信息等选择和过滤Bokeh可以使用选择和过滤功能，允许用户选择特定的数据点或区域，并查看相应的数据变化链接图表Bokeh可以链接多个图表，当用户在某个图表上进行操作时，其他图表会同步更新，以显示数据的不同方面数据基础storytelling故事结构使用故事结构来组织数据，例如引入、发展、高潮和结局，以吸引用户的注意力受众分析了解目标受众的需求和兴趣，选择合适的数据可视化方法和风格信息层次使用不同的视觉元素来区分不同层次的信息，例如标题、轴、标签等有效的数据展示技巧简化复杂性使用简单明了的图表类型和设计，避免过多2的细节和信息，以免造成用户的认知负担突出重点使用颜色、大小、形状等视觉元素来突1出数据中的关键信息，例如最大的数值、最显著的趋势等使用注释3添加注释可以帮助用户更好地理解数据，例如解释数据趋势、说明异常值等交互式仪表板设计原则用户体验1设计直观易用的交互方式，让用户可以轻松地探索数据，并获得有用的见解响应式设计2设计适应不同屏幕尺寸的响应式仪表板，以确保用户在各种设备上都可以获得良好的体验性能优化3优化仪表板的性能，例如使用缓存、数据压缩等技术，以确保仪表板快速加载和流畅运行数据可视化中的常见错误误导性比例1使用不合适的比例尺可能会扭曲数据的真实情况，例如使用对数刻度来夸大数据的变化趋势过度设计2过多的装饰和视觉效果可能会分散用户的注意力，影响数据的可读性忽视上下文3没有提供足够的上下文信息，例如数据来源、时间范围等，可能会导致用户误解数据数据隐私和道德考虑数据匿名化1对敏感数据进行匿名化处理，例如隐藏个人信息，以保护用户的隐私偏见识别2识别数据中可能存在的偏见，例如性别、种族等方面的歧视，并采取措施进行纠正透明度原则3确保数据可视化的过程和方法透明，例如公开数据来源、分析方法等，以提高可信度移动设备上的数据可视化响应式设计策略使用响应式设计策略，使图表能够适应不同屏幕尺寸，并保证可读性和交互性触摸交互优化优化图表交互方式，使其适合触摸操作，例如使用手指缩放和平移图表，并提供清晰的触摸目标性能考虑优化图表性能，以确保图表能够快速加载和流畅运行，特别是对于移动设备，需要特别注意性能优化大数据可视化挑战123数据抽样技术聚合和汇总分布式渲染使用数据抽样技术，从大量数据中选择有对数据进行聚合和汇总，例如计算平均值使用分布式渲染技术，将图表渲染任务分代表性的样本，以降低数据处理和可视化、总和等，以简化数据的展示和分析配到多个节点，以提高渲染效率和性能的复杂度实时数据可视化数据流处理实时更新技术性能优化策略使用数据流处理技术，对实时数据进行使用实时更新技术，例如WebSockets优化图表性能，例如使用缓存、数据压处理和分析，例如使用Apache Kafka或Server-Sent Events，将实时数据缩等技术，以确保图表能够快速响应实或Apache SparkStreaming更新到图表中时数据更新数据可视化3D3D图表类型交互技术性能和可用性权衡使用各种类型的3D图表来展示数据使用交互技术，例如旋转、缩放、平平衡3D图表的性能和可用性，避免，例如3D条形图、折线图、散点图移等，让用户可以从不同的角度观察图表过大或过于复杂，以确保用户能、地图等3D图表够流畅地进行交互虚拟现实和增强现实中的数据可视化VR AR应用场景VR/AR技术可以应用于各种领域，例2如数据分析、医疗、教育、娱乐等，为用户提供更直观和交互式的数据体验VR/AR技术概述1VR/AR技术可以为用户提供沉浸式的体验，例如将数据可视化到虚拟世界中设计考虑或将虚拟信息叠加到现实世界中设计VR/AR数据可视化时需要考虑用户的舒适度、交互方式、信息传达等因3素，并确保数据能够有效地被用户理解和使用人工智能辅助的数据可视化自动图表推荐1使用人工智能算法，根据数据的类型和目标，自动推荐合适的图表类型，并进行自动化的图表设计异常检测2使用人工智能算法，自动识别数据中的异常值，并以视觉化的方式进行突出显示，例如使用颜色或形状进行标记预测性可视化3使用人工智能算法，对数据进行预测，并以视觉化的方式展示预测结果，例如使用图表或动画来显示预测趋势协作式数据可视化多用户交互版本控制注释和评论功能允许多个用户同时进行交互式数据可视使用版本控制系统，例如Git，来跟踪提供注释和评论功能，让用户可以在图化，例如同时浏览图表、筛选数据、添数据可视化的修改历史，方便进行版本表上添加笔记、问题或讨论，方便进行加注释等管理和协作团队协作和知识共享可访问性设计12色盲友好配色屏幕阅读器兼容性使用色盲友好配色方案，例如使用高对确保图表能够与屏幕阅读器兼容，例如比度的颜色，并避免使用难以区分的颜使用ARIA属性来提供图表元素的语义色，以确保色盲用户也能理解图表信息，以帮助视障用户理解图表内容3键盘导航确保用户可以使用键盘来导航图表，例如使用键盘箭头键来选择数据点，并提供清晰的键盘导航提示性能优化技巧数据预处理懒加载技术WebGL加速对数据进行预处理，例如减少数据量、使用懒加载技术，只加载用户当前需要使用WebGL加速技术，例如Three.js压缩数据等，以提高数据加载和处理效的数据，以减少初始加载时间，并提高或Babylon.js，可以提升图表渲染效率率图表性能，特别是对于复杂图表或3D图表数据可视化测试和评估用户测试方法A/B测试使用用户测试方法，例如眼动追使用A/B测试，比较不同图表踪、问卷调查等，评估图表的可设计方案的效果，例如比较不同读性和用户体验配色方案、图表类型等性能基准测试使用性能基准测试工具，评估图表性能，例如加载时间、渲染速度等跨平台数据可视化解决方案原生应用开发使用原生应用开发语言，例如Java、Swift等，可以创建性能更高、体验更佳Web技术混合开发方案的跨平台数据可视化应用使用Web技术，例如HTML、CSS、使用混合开发方案，例如React NativeJavaScript等，可以创建跨平台的数据或Flutter，可以兼顾Web技术的跨平台可视化应用，适用于各种设备和浏览器性和原生应用的性能优势213地理空间数据可视化地图投影1使用地图投影技术，将地球表面上的地理坐标映射到二维平面，以创建地图地理编码2使用地理编码技术，将地址或地名转换为地理坐标，以便在地图上显示数据交互式地图设计3设计交互式地图，例如使用缩放、平移、筛选等操作，让用户可以更直观地探索地理空间数据时间序列数据可视化时间轴设计使用时间轴设计，将数据按照时间顺序排列，例如使用线形时间轴或圆形时间轴动态更新使用动态更新技术，例如WebSockets或Server-SentEvents，将实时数据更新到图表中趋势分析使用时间序列分析技术，例如移动平均、趋势线等，分析数据的趋势变化网络和关系数据可视化力导向图使用力导向图，展示实体之间的关系，例如社交网络分析、蛋白质交互网络等树状结构使用树状结构，展示层次结构数据，例如组织结构、文件系统等矩阵图使用矩阵图，展示两个变量之间的关系，例如相关性分析、聚类分析等文本和语义数据可视化词云主题模型可视化情感分析可视化使用词云，展示文本数据中的关键词使用主题模型可视化，展示文本数据使用情感分析可视化，展示文本数据频率，例如新闻报道、书籍章节等中的主题结构，例如使用树状图或网的情感倾向，例如使用颜色或形状来络图表示不同的情感金融数据可视化股票图表风险分析预算和支出可视化使用股票图表，展示股票价格、成交量、使用风险分析图表，例如风险矩阵、热力使用预算和支出图表，例如柱状图、饼图交易时间等信息，帮助用户分析股票走势图等，展示金融风险的分布和程度等，展示预算分配情况、支出情况等科学数据可视化气象数据2使用地图、热力图等，展示气象数据，例如气温、降雨量、风速等分子结构1使用3D图表，展示分子结构，例如蛋白质结构、DNA结构等天文数据使用3D图表、地图等，展示天文数据3，例如星系分布、恒星演化等社交网络数据可视化12用户关系网络信息传播使用网络图，展示用户之间的关系，使用图表，展示信息在社交网络中的例如好友关系、关注关系等传播路径，例如使用树状图或网络图3影响力分析使用图表，展示用户在社交网络中的影响力，例如使用排名图表或网络图物联网数据可视化IoT传感器数据实时监控预测性维护使用图表，展示传感器数据，例如温度使用实时数据可视化技术，例如使用仪使用预测性维护技术，例如使用时间序、湿度、压力等，并进行实时监控表盘或地图，进行实时数据监控列分析，预测设备故障，并进行提前维护数据可视化在商业智能中的应用KPI仪表板1使用仪表板，展示关键绩效指标KPI，例如销售额、利润率、客户满意度等销售漏斗2使用漏斗图表，展示销售漏斗，例如潜在客户、意向客户、成交客户等客户分析3使用图表，分析客户行为，例如购买习惯、浏览记录等，以了解客户需求教育领域的数据可视化学生成绩分析使用图表，分析学生成绩，例如使用折线图展示成绩变化趋势，使用柱状图比较不同学生之间的成绩学习行为追踪使用图表，追踪学生学习行为，例如学习时间、课程完成率、学习资源使用情况等教育资源分配使用图表，分析教育资源分配情况，例如学生人数、教师数量、课程资源等，以优化资源分配医疗健康数据可视化患者数据疾病传播使用图表，展示患者数据，例如使用地图、网络图等，展示疾病生命体征、诊断结果、治疗方案传播情况，例如疫情地图、感染等，帮助医生进行诊断和治疗者关系网络等医疗资源分配使用图表，分析医疗资源分配情况，例如床位数量、医生数量、医疗设备等，以优化资源分配数据新闻学中的可视化读者参与度分析数据驱动的故事讲述使用数据分析工具，例如Google交互式新闻图表使用数据驱动的故事讲述，例如使用图表Analytics，分析读者对新闻报道的参与使用交互式新闻图表，例如使用地图、时、动画等，将数据与新闻事件结合，以更度，例如阅读时间、点击率等，以优化新间轴、网络图等，展示新闻事件中的数据直观地展现事件背后的故事闻报道内容，以提高新闻报道的可读性和趣味性数据艺术和创意可视化数据雕塑使用数据，例如人口密度、气温变化等，创2作雕塑作品，以展现数据的形态和结构生成艺术1使用算法，例如神经网络，生成艺术作品，例如图像、音乐、视频等交互式装置3使用数据，例如传感器数据、用户行为数据等，创建交互式装置，例如数据雕塑、互动游戏等未来趋势数据可视化的发展方向新兴技术整合新的技术，例如虚拟现实、增强现实、人工智能等，以创造更沉浸式和交互式的1数据可视化体验跨学科融合2与其他学科，例如设计、艺术、心理学等，进行跨学科合作，以创造更具创意和艺术性的数据可视化作品潜在挑战3应对数据可视化领域的新挑战，例如数据安全、数据伦理、数据隐私等，以确保数据可视化的负责任使用案例研究成功的数据可视化项目项目背景实施过程成果和影响介绍一个成功的数据可视化项目的背景，介绍项目的实施过程，例如数据处理、图介绍项目的成果和影响，例如项目对用户例如项目目标、数据来源、目标受众等表设计、交互开发等的影响、对企业的影响等实践练习设计一个交互式数据可视化需求分析1分析数据可视化的需求，例如数据类型、目标受众、信息传达目标等工具选择2选择合适的工具，例如D

3.js、Tableau、Power BI等，以满足数据可视化的需求实现步骤3根据需求和工具选择，设计和实现交互式数据可视化作品，并进行测试和评估资源和进一步学习总结和QA课程回顾1回顾课程的主要内容，例如数据可视化的概念、原理、工具、技巧等关键要点2总结课程的要点，例如交互式数据可视化的优势、数据storytelling的技巧、性能优化的策略等问答环节3解答学员提出的问题，并进行互动交流。