目录

第 一 部 分

第1章数据可视化概述31.1数据可视化的定义3

1.2数据可视化的形态及演化4

1.3数据可视化的研究领域9

1.3.1科学可视化9

1.3.2信息可视化10

1.3.3可视分析10

1.4感知与信息处理11

1.4.1感知处理模型11

1.4.2人类视觉12

1.4.3色彩14

1.5数据可视系统设计与评测16

1.5.1数据可视系统设计16

1.5.2数据可视系统评测22

第2章数据基础26

2.1概述26

2.2数据类型27

2.2.1基本数据类型27

2.2.2数据集类型28

2.3属性类型31

2.3.1用于分类的属性类型31

2.3.2用于排序的属性类型: 定性与定量32

2.3.3具有层次结构的属性32

2.4语义33

2.4.1键与值的语义33

2.4.2时间的语义352.5数据预处理36

2.5.1数据清洗36

2.5.2数据集成36

2.5.3数据转换36

2.5.4数据规约37

第3章多模态数据可视化38

3.1概述38

3.2文本和文档可视化38

3.2.1文档相似性可视化39

3.2.2文档内容可视呈现47

3.2.3文本情感可视分析56

3.2.4文档探索技术58

3.3图像可视化60

3.4视频可视化62

3.4.1视频内容可视分析62

3.4.2视频情感可视分析65

3.5音频可视化65

3.5.1面向音乐作品的可视分析65

3.5.2面向音乐集的可视分析69

3.5.3面向音乐家的可视分析70

3.5.4面向乐器的可视分析71

目录〖3〗第4章时空数据可视分析73

4.1概述73

4.2空间标量场可视化74

4.3空间向量场可视化77

4.3.1直接的可视化方法77

4.3.2向量场聚类与可视化79

4.3.3基于几何的可视化方法79

4.3.4基于纹理的可视化方法82

4.4空间张量场可视化85

4.4.1张量图示符85

4.4.2基于几何的方法87

4.4.3基于纹理的方法88

4.4.4基于拓扑的方法89

4.5时空轨迹可视化92

4.5.1交通轨迹可视分析93

4.5.2运动轨迹可视分析100

第5章图和层次数据可视化104

5.1背景知识104

5.1.1图的定义和分类105

5.1.2图的预处理105

5.2图的可视表示106

5.2.1静态图的可视表示106

5.2.2动态图的可视表示117

5.3图可视化中的交互130

5.3.1视图交互130

5.3.2可视抽象交互130

5.3.3数据交互131

5.4图分析132

5.4.1图结构分析132

5.4.2图比较133

第6章高维数据可视分析134

6.1概述134

6.2数据变换134

6.3可视映射136

6.4用户交互138

第7章沉浸式可视分析141

7.1概述141

7.2多感知沉浸式分析142

7.2.1视觉感知142

7.2.2听觉感知144

7.2.3触觉感知144

7.2.4嗅觉和味觉感知145

7.3面向沉浸式分析的交互146

7.3.1触摸交互146

7.3.2实体交互146

7.3.3笔式交互146

7.3.4手势交互147

7.3.5凝视交互147

7.3.6物理漫游147

7.4协作沉浸式分析148

7.4.1定义与分类148

7.4.2共位置同步协作148

7.4.3分布式同步协作150

7.4.4分布式异步协作150

7.4.5共位置异步协作151

7.4.6混合存在协作152

第8章人工智能与可视分析153

8.1概述153

8.2面向人工智能的可视化153

8.2.1数据质量改善154

8.2.2特征工程155

8.2.3模型机理解释156

8.3人工智能驱动的可视化162

8.3.1数据处理162

8.3.2数据映射162

8.3.3交流见解163

8.3.4风格迁移163

8.3.5交互163

8.3.6解读163

8.3.7用户画像165

第 二 部 分

第9章设计思维简介1699.1概述169

9.1.1设计170

9.1.2思维170

9.2设计思维的提出174

9.3设计思维的特点176

9.4设计思维的应用178

9.4.1生物医学仪器课程中的设计思维实践178

9.4.2应用设计思维制作游戏控制器原型180

第10章设计思维模型与实施184

10.1设计思维模型184

10.1.1斯坦福模型184

10.1.2Brown模型186

10.1.3IDEO模型186

10.1.4IBM模型188

10.1.5Jeanne Liedtka & Tim Ogilvie模型189

10.1.6双钻模型189

10.1.7模型比较190

10.2设计思维实施191

10.2.1发现191

10.2.2解释192

10.2.3构思193

10.2.4实验194

10.2.5迭代195

10.3工具和方法195

10.3.1人物画像196

10.3.2利益相关者地图196

10.3.3用户体验地图197

10.3.4服务蓝图198

10.3.5商业模式创新199

10.3.6快速原型200

第11章设计思维可视化201

11.1可视设计思维201

11.1.1增强设计思维的动态图201

11.1.2用于设计思维教学的思考地图203

11.2基于绘图的设计思维可视化205

11.2.1绘图作为一种思考方式205

11.2.2地图作为解释对象210

11.2.3地图的沟通方式213

11.3基于链接表记的设计思维可视化215

11.3.1概述215

11.3.2什么是链接表记217

11.3.3链接表分析226

第 三 部 分

第12章交通大数据可视分析23112.1概述231

12.2静态交通网络可视化起源232

12.3交通大数据可视化技术234

12.3.1地理信息可视化形式234

12.3.2交通大数据的属性可视化237

12.3.3交通大数据的可视分析243

12.4案例: 交通预测中的可塑面积单元问题245

12.4.1发现阶段245

12.4.2解释阶段246

12.4.3构思阶段247

12.4.4实验阶段251

12.4.5迭代阶段253

第13章三维建模工作流可视分析与应用261

13.1概述261

13.2三维建模工作流可视分析262

13.2.1网格构建序列可视化262

13.2.2网格编辑工作流的连续总结265

13.2.3数字雕刻工作流的统计分析270

13.3三维建模工作流管理275

13.3.1基于连续模型序列的建模过程反推275

13.3.2MeshGit: 多边形网格的差异比较和操作合并277

13.3.3SceneGit: 三维场景的差异比较和操作合并280

13.4三维建模工作流应用282

13.4.1基于编辑历史共享和重新定向的协作式建模282

13.4.2基于工作流历史的三维模型视图创作284

13.4.3三维数字雕刻的自动补全287

13.5案例: 创意支持的三维室内配色288

13.5.1发现阶段288

13.5.2解释阶段289

13.5.3构思阶段291

13.5.4实验阶段292

13.5.5迭代阶段298

第14章教育知识可视化316

14.1概述316

14.2知识可视化基础316

14.2.1知识可视化模型319

14.2.2知识可视化与信息可视化320

14.2.3知识可视化在知识管理中的应用321

14.3可视化技术辅助的教学过程323

14.3.1结合层次概念图和动态非线性学习计划的教育系统323

14.3.2面向初学者的Web端C程序可视化325

14.3.3帮助学习历史的可视分析系统326

14.4大规模在线开放课程数据可视分析327

14.4.1MOOC学习序列可视分析328

14.4.2面向在线题库的交互式学习路径规划328

14.4.3面向在线问题求解动力评估的可视化分析331

14.5科学图谱绘制332

14.5.1相关理论和技术334

14.5.2基于主题和引文网络的研究论文可视化336

14.5.3借助可视分析促进学术文献中的偶然发现338

14.5.4探索学科交叉和演化情况339

14.6案例: 面向主动学习的解释性可视化框架340

14.6.1发现阶段341

14.6.2解释阶段341

14.6.3构思阶段342

14.6.4实验阶段342

14.6.5迭代阶段344