朱曉峰DT時代

數(shù)據(jù)可視化導論第一章視覺感知與認知案例導讀：克里斯蒂安·克維塞克的螢火蟲之路案例導讀：克里斯蒂安·克維塞克的螢火蟲之路

雖然對觀察者來說，螢火蟲飛行中的每個時刻都像是空間中隨機的點，但克維塞克的照片中還是出現(xiàn)了一個模式——看上去螢火蟲們好像沿著小徑，環(huán)繞著大樹，朝既定的方向飛舞。

讀者關心的是螢火蟲飛行的路徑，它們的起點、終點和平均位置并沒有那么重要。案例導讀：克里斯蒂安·克維塞克的螢火蟲之路

“數(shù)據(jù)可視化”的核心本質即為由數(shù)據(jù)到視覺元素的編碼過程，是將數(shù)據(jù)信息映射成可視化元素的技術。

在數(shù)據(jù)可視化與可視分析的過程中，讀者是所有行為的主體：通過視覺感知器官獲取可視信息，編碼并形成認知。本章目錄Directory1234視覺感知格式塔理論視覺編碼視覺認知1.1視覺感知的概念界定1.2視覺感知的過程1.3視覺感知的類型1.4視覺感知的相對性與絕對性1視覺感知1.1視覺感知的基本概念客觀事物通過人的感覺器官在人腦中形成的直接反映

眼、耳、鼻、神經(jīng)末梢客觀事物通過人的視覺器官在人腦中形成的直接反映感知

感覺器官

視覺感知1.1視覺感知的基本概念人類的視覺感知器官最靈敏，感知外在事物的效率和效果都優(yōu)于其他感知器官。1.2視覺感知的過程視覺感知的第一步是視覺感覺，或者說是“看”，看僅僅是在具備光線條件的基礎上，讓人、物體的影像在沒有任何加工的情況下，直接投影于人的大腦。視覺感知的第二步是視覺選擇，從眾多的視覺信息中運用感覺把有意義的一些視覺信息剝離出來，這是一個刺激、注意到選擇的過程。物理刺激：主要有圖式、文字、顏色、版圖式樣等直觀刺激，同時包括成效、質量、作用、功用等方面的刺激。社會刺激：是社會集體對于個體行動的標準規(guī)范，社會發(fā)展趨勢對于個人產(chǎn)生的作用。1.2視覺感知的過程作業(yè)：給個照片說明物理刺激，有社會刺激也行！1.2視覺感知的過程視覺感知的第二步是視覺選擇，從眾多的視覺信息中運用感覺把有意義的一些視覺信息剝離出來，這是一個刺激、注意到選擇的過程。主動性注意：是人類自主的活動行為，主體自身意識的強烈程度代表了注意的大小。被動注意：主要是由于受到外部環(huán)境的刺激形成的一種視覺反應，被稱作“刺激性驅使捕捉”。1.2視覺感知的過程1.3視覺感知的類型（1）視覺對色彩的感知（2）視覺對形狀的感知（3）視覺對空間的感知1.3視覺感知的類型2.1視覺認知的概念界定2.2視覺感知的過程2視覺認知2.1視覺認知的概念界定感知： 關于輸入信號的本質； 看見的東西認知： 關于怎樣理解和解釋看到的東西認知心理學將認知過程看成由信息的獲取、分析、歸納、解碼、儲存、概念形成、提取和使用等一系列階段組成的按一定程序進行的信息加工系統(tǒng)。科學領域中，認知是包含注意力、記憶、產(chǎn)生和理解語言、解決問題，以及進行決策的心理過程的組合。2.1視覺認知的概念界定2.1視覺認知的概念界定2.1視覺認知的概念界定視覺認知是把通過視覺器官的信息加以整合、解釋、賦以意義的心理活動，是關于怎樣理解和解釋所觀察到的客觀事物的過程。視覺認知首先是由視覺器官接受信息，然后將感覺變?yōu)橹X，將知覺進行整合，“視覺感知”是“視覺認知”的基礎和前提，視覺認知融入了感覺、知覺、注意、記憶、理解、判斷、推理等因素。2.2視覺認知的過程（1）“自下而上”的視覺認知“自下而上”的視覺認知是一種被動處理過程，比如說，給讀者看一張方向盤的圖片，再給讀者看一張輪胎的圖片，讀者的眼睛會檢測的這些圖片的特征，這些特征經(jīng)過大腦處理，讀者能感知到這是汽車的局部，甚至可以想象出來是那種品牌的汽車。這種處理方式是從一些小的感官信息中建立起來的。2.2視覺認知的過程（2）“自上而下”的視覺認知由認知驅動感知，大腦在處理信息的過程中會對應它所知道的東西或期望的東西。提問：自下而上的視覺認知，

我們應該看到什么？

自上而下呢？？“Visualizationisreallyaboutexternalcognition,thatis,howresourcesoutsidethemindcanbeusedtoboostthecognitivecapabilitiesofthemind.”StuartCard可視化致力于外部認知，也就是說，怎樣利用大腦以外的資源來增強大腦本身的認知能力?？偨Y：感知認知與可視化的關系3.1格式塔理論概述3.2格式塔原則3格式塔理論3.1格式塔理論概述WolgangK?hler1887-1967KurtKoffka1886-1941MaxWertheimer1880-1943為什么我們在觀看事物的時候會把一部分當做前景，其余部分當做背景？為什么我們能區(qū)分形狀？什么形狀是好的？格式塔（Gestalt）是作為心理學術語，具有兩種含義：

第一個含義是指事物的一般屬性，即形式；

第二個含義是指事物的整體，形式僅為其屬性之一?！凹偈褂幸环N經(jīng)驗的現(xiàn)象，它的每一成分都牽連到其他成分；而且每一成分之所以有其特性，即因為它和其他部分具有關系，這種現(xiàn)象便稱為格式塔?！?.1格式塔理論概述格式塔理論的核心是整體決定部分的性質，部分依從于整體。

3.1格式塔理論概述結構比元素重要視覺形象首先作為統(tǒng)一的整體被認知簡單原則就是具有對稱、規(guī)則、平滑的簡單圖形特征的各部分趨于組成整體。簡單原則指的是人們在視覺上會把復雜的物象分解并解析為較為簡單的（傾向于對稱的）物象來理解。3.2格式塔原則——（1）簡單性原則3.2格式塔原則——（1）簡單性原則3.2格式塔原則——（2）相似性原則相似原則指的是在某一方面相似的各部分趨于組成整體，即人們通常把那些明顯具有共同特性（如形狀、大小、顏色等）的事物組合在一起。3.2格式塔原則——（3）接近性原則接近原則強調對象之間位置，是指距離相近的各部分趨于組成整體。接近性原則就是指人們在視覺上會自動將靠得近的物象歸為一組或一類。3.2格式塔原則——（3）接近性原則提問：左圖分幾組？

右圖呢？3.2格式塔原則——（4）閉合性原則閉合性原則（又稱封閉原則），是指彼此相屬、構成封閉實體的各部分趨于組成整體。簡單而言，閉合性原則是指人們在視覺上會把不完全封閉的物象當成一個統(tǒng)一的整體。3.2格式塔原則——（4）閉合性原則3.2格式塔原則——（5）連續(xù)性原則連續(xù)原則是指凡具有連續(xù)性或共同運動方向的部分容易被看成一個整體。也就是說，連續(xù)原則指的是人們在視覺上會把非連續(xù)的物象將其完整化，成為連續(xù)的形式。因為人的視覺具備一種運動的慣性，會追隨一個方向的延伸，以便把元素鏈接在一起成一個整體。3.2格式塔原則——（5）連續(xù)性原則3.2格式塔原則——（6）主體/背景原則主體/背景原則是指人們在感知事物的時候，總是自動的將視覺區(qū)域分為主體和背景。圖形與背景的對比越大，圖形的輪廓越明顯，則圖形越容易被發(fā)覺。3.2格式塔原則——（6）主體/背景原則當白色方塊越來越大，它就漸漸的退居為背景，而灰色方塊從背景漸漸的變?yōu)榱藞D形。通過面積、顏色、輪廓等等，人們可以較好的把握圖形與背景的關系。3.2格式塔原則——（6）主體/背景原則毛玻璃效果3.2格式塔原則——（7）對稱性原則對稱性原則，是指對稱的元素被視為同一組的一部分。也就是說，人們往往更加傾向于接受那些圍繞其中心為對稱的形狀。3.2格式塔原則——（7）對稱性原則3.2格式塔原則——（8）共同命運原則具有共同運動形式的物體被感知為彼此相關的一組。即一組物體具有沿著相似的光滑路徑運動趨勢或者具有相似的排列模式時，被識別為同一類物體。提問：提問：提問：人類歷史上的最偉大建筑想想前面的原