3.5 可视化中的美学因素

数据可视化主要是借助于图形化手段，清晰、有效地传达与沟通信息。为了有效地传达思想观念，美学形式应与功能需要齐头并进，直观地传达关键的方面与特征。如前所述，设计者确定了数据到可视化元素的映射、完成了视图与交互的设计，并筛选决定了可视化视图所需包含的信息量之后，好的可视化项目应尽可能以简洁易懂的表现形式展示适当的信息，最好能让读者有赏心悦目的感觉。因此，美学因素在一定程度上影响用户对可视化设计的喜好或厌恶情绪，进而影响可视化传播和表达信息的能力。可视化效果之美有其特定的涵义，称得上“完美”的可视化效果，不仅美观悦目，而且新颖、充实和高效。也可以说，可视化的艺术完美性指其形式与内容是否和谐统一，是否有创新和发展等。

在可视化设计中，美观有效的可视化项目能使用户方便地从可视化结果中获取足够的信息，以判断和理解可视化所包含的内容。可视化设计中的网格及其标注是美化设计效果必须考虑的因素。图形化的构建要素，包括坐标轴、布局、形状、色彩、线条和排版是实现可视化之美的“必要”因素，而不是“充分”因素。合理地利用这些因素来引导用户、传播信息、揭示关系、突出结论及提高视觉魅力是必要的。例如，在没有任何标注的坐标轴上的点，用户既不知道每个点的具体值，也不知道该点所代表的具体含义。解决这一问题的恰当做法是给坐标轴标记尺度，然后给相应的点标记一个标签以显示其数据的值，最后给整个可视化结果赋以一个简洁明了的题目。此外，为了更加醒目地对比结果，可视化设计者可以通过在水平坐标轴和竖直坐标轴增加均匀分割的网格线，以消除用户的视觉疲劳。

例如，在图3-14（a）和图3-14（b）中，分别由于网格的过多使用和过少使用，使得可视化结果在缺少数据表达精确性的同时也丧失了美观性，而图3-14（c）中因为网格的合理使用，使得用户能很好地理解数据所映射的点。

图3-14 网格及其标注的合理使用例子

在可视化项目中，颜色是使用最广泛的视觉通道，也是经常被过度甚至错误使用的一个重要视觉参数。使用了错误的颜色或者试图使用过多颜色表示大量数据属性，都可能导致可视化结果的视觉混乱，因而都是不可取的。另外，鉴于人的感知判断大都是基于相对判断的，对颜色的感知尤其如此。因此，可视化设计应特别谨慎地选取颜色。另外，在某些可视化领域，可视化的设计者还需要考虑色觉障碍的用户感受，使得可视化结果对这些用户依然能够有效地表达和传递信息。

总之，可视化设计者在完成可视化的功能设计（向用户展示数据的信息）后，就需要认真考虑其形式表达（可视化的美学）方面的改进。可视化的美学因素虽然不是可视化设计的主要目标，但是具有更多美感的可视化设计显然更加容易吸引用户的注意力，并促使用户进行更深入的探索，因此，优秀的可视化必然是功能与形式的完美结合。在可视化设计的方法学中，有多种方法可以提高可视化的美学效果，但应遵循以下原则。