前言

习近平总书记在党的二十大报告中指出: 教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，这三大战略共同服务于创新型国家的建设。报告同时强调: 推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。而信息技术与经济社会的交汇融合引发数据迅猛增长，数据已成为国家基础性战略资源。大数据正日益对全球生产、流通、分配、消费活动以及经济运行机制、社会生活方式和国家治理能力产生重要影响。数据正在变得无处不在、触手可及。相对应地，理解数据并提取其价值将其可视化的能力则成为一种稀缺服务。

我近20年的研究生涯一直围绕着计算机图形学、可视化展开，在这个过程中也受到很多大师经典著作的启蒙和引导，既有国内的，也有国外的。在这么多年的研究生涯中，我感受颇深的是计算机图形学、可视化真的是计算机科学中非常严谨又很有艺术性的一个领域。无论在图形学还是可视化的国内外旗舰会议上都可以见到其跟艺术的紧密结合，各种不同的艺术展穿插其中，向观众呈现美妙的视觉盛宴。而在教学过程中，我的授课对象也以数字媒体技术/艺术专业学生为主，他们兼具计算机和艺术方面的背景知识，在与他们的授课交流中我也感受到他们对这个方向的热爱，同时他们也给我带来一些不同的灵感和启迪。在多年进行相关研究、讲授相关课程的实践中，我看到，在讲授时适当融入设计和艺术的相关思维的必要性。设计思维体现了设计者探究设计挑战以及创造性解决设计难题而进行的一系列连续思考和行动的过程，作为一种新的理念，设计思维契合当前世界对创新人才培养的需求，在学生的培养过程中引入设计思维的概念有助于实现我国教育范式的转变。而现有的教材很少体现这种设计相关思维，对老师和学生缺乏相应的引导。编写本书的动机就是为师生学习的时候提供这样的引导。

本书由三部分14章构成: 第一部分（1～8章）为数据可视化基础理论，主要对数据可视化和设计思维的基本情况以及它们之间的关系进行阐述；针对不同的数据类型，结合其特点介绍具体的可视化手段和可视分析的方法；第二部分（9～11章）对设计思维的提出、特点、工具以及常见的设计思维模型进行介绍，对设计思维本身的可视呈现的方法与研究进行阐述；第三部分（12～14章）为设计思维驱动的可视分析方法，主要结合作者的研究背景和领域热点，选取若干典型案例，示范如何运用设计思维理念设计相应的可视分析系统。

限于时间和编著者水平，本书错误、疏漏之处在所难免，敬请谅解。

编者2024年12月