数据可视化 第2版PDF电子书下载

基础篇 2

第1章 数据可视化简介 2

1.1 可视化释义 2

1.2 可视化简史 8

1.3 数据可视化详解 23

1.3.1 数据科学的发展 23

1.3.2 数据可视化的意义 25

1.3.3 数据可视化分类 29

1.3.4 数据可视化与其他学科领域的关系 38

1.4 数据可视化研究挑战 43

参考文献 44

第2章 视觉感知与认知 47

2.1 视觉感知和认知 47

2.1.1 视觉感知和认知的定义 48

2.1.2 视觉感知处理过程 48

2.1.3 格式塔理论 49

2.1.4 相关实验 56

2.2 颜色 57

2.2.1 颜色刺激理论 57

2.2.2 色彩空间 61

2.3 视觉编码原则 66

2.3.1 相对判断和视觉假象 66

2.3.2 标记和视觉通道 69

2.3.3 视觉通道的概念 71

2.3.4 视觉通道的特性 77

参考文献 88

第3章 数据 91

3.1 总览 91

3.2 数据基础 96

3.2.1 数据分类 96

3.2.2 数据集 96

3.2.3 数据相似度与密度 97

3.3 数据获取、清洗和预处理 98

3.3.1 数据获取 98

3.3.2 数据清洗 99

3.3.3 数据精简 102

3.3.4 其他常用的数据预处理步骤 103

3.4 数据组织与管理 104

3.4.1 数据整合与集成 106

3.4.2 数据库与数据仓库 108

3.5 数据分析与挖掘 111

3.5.1 探索式数据分析 113

3.5.2 联机分析处理 113

3.5.3 数据挖掘 116

3.6 数据科学与可视化 118

3.6.1 数据工作流 118

3.6.2 可视数据挖掘 122

3.7 数据科学的挑战 130

参考文献 131

第4章 数据可视化基础 136

4.1 数据可视化基本框架 136

4.1.1 数据可视化流程 136

4.1.2 数据可视化设计 140

4.2 可视化中的数据 143

4.2.1 数据认知 143

4.2.2 数据类型 143

4.3 可视化的基本图表 145

4.3.1 原始数据绘图 145

4.3.2 简单统计值标绘 150

4.3.3 多视图协调关联 151

4.4 可视化设计原则 153

4.4.1 数据到可视化的直观映射 153

4.4.2 视图选择与交互设计 155

4.4.3 信息密度——数据的筛选 156

4.4.4 美学因素 157

4.4.5 动画与过渡 159

4.4.6 可视化隐喻 163

4.4.7 颜色与透明度 164

4.5 可视化理论发展 164

4.5.1 图形符号学 165

4.5.2 关系数据的图形表示 166

4.5.3 图形语法 167

4.5.4 基于数据类型的研究 168

4.5.5 基于数据状态模型的研究 169

4.5.6 多维关系数据库可视化分析系统 170

参考文献 171

时空数据篇 174

第5章 空间标量场可视化 174

5.1 一维标量场可视化 174

5.2 二维标量场可视化 176

5.2.1 颜色映射 177

5.2.2 等值线 178

5.2.3 高度图 179

5.3 三维标量场数据可视化 179

5.3.1 空间数据表达 182

5.3.2 空间数据特征计算 187

5.3.3 间接体绘制 192

5.3.4 规则三维标量场的直接体可视化 197

5.3.5 不规则体数据的体可视化 221

参考文献 233

第6章 大规模多变量空间数据场可视化 243

6.1 大规模空间标量场数据的实时可视化 244

6.1.1 大规模空间标量场数据的单机绘制 244

6.1.2 大规模空间标量场数据的并行绘制 245

6.1.3 时变空间标量场数据加速绘制方法 247

6.2 时变异构空间数据场的特征追踪与可视化 248

6.2.1 时变空间标量场数据的特征提取 248

6.2.2 异构数据的特征融合 249

6.2.3 时变空间标量场数据的特征追踪 250

6.3 空间向量场数据可视化 253

6.3.1 图标法 255

6.3.2 几何法 257

6.3.3 纹理法 262

6.3.4 拓扑法 265

6.4 空间张量场数据可视化 267

6.4.1 张量场的数学描述 268

6.4.2 基于几何的方法 271

6.4.3 基于纹理的方法 275

6.4.4 基于拓扑的方法 278

6.4.5 高阶张量场可视化 281

6.5 多变量空间数据场可视化 282

6.5.1 多变量空间数据场的特征表达与关联分析 283

6.5.2 多变量空间数据场的可视化与交互 287

参考文献 290

第7章 时变数据可视化 305

7.1 时间属性的可视化 307

7.1.1 线性和周期时间可视化 308

7.1.2 日历时间可视化 312

7.1.3 分支和多角度时间可视化 314

7.1.4 时间属性的动态可视化 319

7.2 多变量时变型数据可视化 320

7.2.1 基于线表示的可视化 321

7.2.2 基于图结构的可视化 325

7.2.3 时间序列数据的可视化交互 326

7.3 流数据可视化 327

7.3.1 流数据可视化模型 327

7.3.2 流数据处理技术 328

7.3.3 流数据可视化案例 331

7.3.4 并行流计算框架 337

参考文献 339

非时空数据篇 344

第8章 层次和网络数据可视化 344

8.1 层次数据 344

8.1.1 层次数据的可视化 348

8.1.2 节点-链接法 349

8.1.3 空间填充法 357

8.1.4 其他方法 365

8.2 网络数据 367

8.2.1 网络和图 367

8.2.2 网络数据可视化 368

8.2.3 网络数据的地图隐喻可视化 382

8.2.4 超图及其可视化 385

8.2.5 动态网络数据可视化 387

8.2.6 图可视化的视觉效果 390

8.2.7 图可视化中的交互 398

8.2.8 网络数据可视化的挑战 400

参考文献 401

第9章 文本和文档可视化 409

9.1 文本可视化释义 409

9.1.1 文本信息的层级 409

9.1.2 文本可视化的研究内容与任务 410

9.1.3 文本可视化流程 411

9.2 文本信息分析基础 412

9.2.1 分词技术和词干提取 412

9.2.2 数据模型 413

9.3 文本内容可视化 417

9.3.1 基于关键词的文本内容可视化 417

9.3.2 时序性的文本内容可视化 421

9.3.3 文本特征的分布模式可视化 424

9.3.4 文档信息检索可视化 428

9.3.5 软件可视化 430

9.4 文本关系可视化 432

9.4.1 文档相似性可视化 432

9.4.2 文本内容关联可视化 435

9.4.3 文档集合关系可视化 437

9.5 文件情感分析可视化 439

9.5.1 顾客评价可视化 440

9.5.2 情感变化可视化 441

9.5.3 情感差异可视化 443

9.6 总结 444

参考文献 444

第10章 跨媒体数据可视化 448

10.1 图像 448

10.1.1 图像网格 448

10.1.2 基于时空采样的图像集可视化 449

10.1.3 基于相似性的图像集可视化 450

10.1.4 基于海塞图的社交图像可视化 451

10.1.5 基于故事线的社交图像可视化 452

10.2 视频 453

10.2.1 视频摘要 453

10.2.2 视频抽象 456

10.3 声音与音乐 459

10.3.1 声乐波形可视化 461

10.3.2 声乐结构的可视化 462

10.4 超媒体 465

10.4.1 社交媒体可视化 468

10.4.2 社交网络可视化 476

10.5 数字生活可视化 487

参考文献 490

第11章 复杂高维多元数据的可视化 493

11.1 高维多元数据 494

11.1.1 空间映射法 495

11.1.2 图标法 511

11.1.3 基于像素图的方法 514

11.1.4 基于动画的方法 517

11.2 非结构化与异构数据的可视化 518

11.2.1 非结构化数据 518

11.2.2 异构数据 520

11.3 大尺度数据的可视化 523

11.3.1 基于并行的大尺度数据高分辨率可视化 523

11.3.2 大尺度数据的分而治之可视化与分析 527

11.4 数据不确定性的可视化 531

11.4.1 不确定性的基本定义 532

11.4.2 不确定性的来源 532

11.4.3 不确定性的可视化方法 533

参考文献 550

用户篇 558

第12章 可视化中的交互 558

12.1 交互准则 559

12.1.1 交互延时 559

12.1.2 交互成本 561

12.1.3 交互场景变化 562

12.2 交互分类 563

12.2.1 按低阶交互操作分类 563

12.2.2 按交互操作符与空间分类 564

12.2.3 按交互任务分类 564

12.3 交互技术 565

12.3.1 选择 565

12.3.2 导航 567

12.3.3 重配 569

12.3.4 编码 571

12.3.5 抽象／具象 573

12.3.6 过滤 574

12.3.7 关联 579

12.3.8 概览＋细节 581

12.3.9 焦点＋上下文 584

12.4 交互与硬件设备 593

12.4.1 交互环境 594

12.4.2 交互设备 596

参考文献 599

第13章 可视化效果评测与用户实验 607

13.1 评测流程 608

13.2 评测方法 609

13.2.1 用户实验（User Studies） 609

13.2.2 专家评估（Expert Review/Heuristic Evaluation） 609

13.2.3 案例研究（Case Studies and Use Cases） 610

13.2.4 指标评估（Metrics） 612

13.2.5 众包（Crowdsourcing） 612

13.2.6 标注（Labeling） 613

13.3 用户实验 613

13.3.1 确定实验目标 613

13.3.2 准备实验 615

13.3.3 进行实验 619

13.3.4 分析结果并讨论 619

13.3.5 评测案例分析 620

13.4 总结 632

参考文献 632

第14章 面向领域的数据可视化 635

14.1 高性能科学计算 635

14.1.1 高性能科学可视化的挑战 637

14.1.2 重要信息的提取和显示 640

14.1.3 原位可视化 642

14.1.4 未来挑战 645

14.2 生命科学 645

14.2.1 临床医学影像 645

14.2.2 其他影像 651

14.2.3 电生理信号 655

14.2.4 OMICS组学 658

14.2.5 深度学习 662

14.3 其他科学与艺术 663

14.3.1 气候学与气象中的可视化 663

14.3.2 面向艺术的表意性可视化 667

14.4 网络与系统安全的可视化 671

14.4.1 基于可视变换的虫洞攻击可视化 671

14.4.2 可信计算的可视化 672

14.4.3 安全日志数据的可视化 673

14.4.4 智能电网数据的可视化 673

14.5 商业智能可视化 674

14.5.1 商业智能 675

14.5.2 商业智能中的数据可视化 676

14.5.3 云端商业智能 680

14.5.4 未来趋势 681

14.6 金融数据可视化 681

14.6.1 金融数据来源 682

14.6.2 金融数据分析的自动化方法 683

14.6.3 金融数据可视化方法 683

14.6.4 金融数据可视分析 686

参考文献 690

第15章 可视化研究与开发资源 698

15.1 可视化软件 698

15.1.1 医学可视化软件 698

15.1.2 科学可视化软件 700

15.1.3 信息可视化软件 704

15.1.4 可视分析软件 709

15.2 可视化开发工具 709

15.2.1 应用程序开发工具 709

15.2.2 Web应用开发工具 712

15.3 数据分析和数据挖掘软件与开发工具 714

15.4 可视化数据集资源 716

15.5 可视化信息资源 718

15.6 海外可视化研究机构 719