資訊視覺化設計感知 Information Visualization: Perception for Design

Information Visualization: Perception for Design, Fourth Edition
譯者序
前　言
第1章資料視覺化應用科學的基礎1
視覺化步驟3
基於感知的實驗符號學4
圖形的符號學4
影像可以是任意的嗎5
感官與任意符號6
感官表示的性8
關於感官表示的測試主張10
任意表示10
任意慣例符號的研究11
吉布森的供給理論12
感知處理的模型14
步驟1：從視覺場景中提取底層徵的並行處理14
步驟2：模式感知15
步驟3：視覺認知15
可視化的成本和收益16
資料類型17
實體18
關係18
實體和關係的屬性18
資料維度：一維、二維、三維等18
資料品質18
不確定性19
可作為資料的作19
元資料20
結論20
第2章環境、光學、解析度與顯示21
環境21
可見光21
生態光學22
光流23
紋理表面與紋理梯度24
表面繪圖模型24
眼睛27
視角定義28
水晶體29
光學與擴增實境系統30
虛擬實境顯示器中的光學32
色差32
受體33
簡單視敏度33
視敏度分佈與視野34
大腦像素和佳螢幕36
空間對比靈敏度函數39
視覺壓力42
佳顯示43
走樣43
點數44
視敏度和顯示44
佳顯示的時間要求45
結論45
第3章明度、亮度、對比和恆定性47
經元、感受野和亮度錯覺47
同時性亮度對比50
馬赫帶50
Chevreul錯覺51
圖閱讀中的同時性對比和錯誤51
電腦圖形學中的對比效果和偽影51
邊緣增強52
光亮度、亮度、明度和伽馬值54
恆定性54
光亮度55
顯示細節56
亮度56
顯示器的伽馬值57
適應性、對比和明度恆定性57
對比和恆定性58
紙上和螢幕上的對比58
表面明度的感知59
明度差和灰度60
對比銳化61
顯示器照明和顯示器周圍62
結論64
第4章顏色65
三色視覺理論66
色盲67
顏色測量67
三原色變換69
色度座標70
色差和均勻顏色空間72
拮抗理論74
命名75
跨文化的命名75
獨的色調75
經生理學75
分類顏色76
顏色通道的屬性76
空間靈敏度76
立體深度78
運動靈敏度78
形狀78
顏色外觀79
顯示器周圍79
顏色恆定性80
顏色對比80
飽和度和彩度80
棕色81
顏色在可視化中的應用82
應用1：顏色規範界面和顏色空間82
用於選擇顏色的顏色空間82
顏色命名與取樣系統84
調色盤84
應用2：顏色標籤（標稱編碼）84
應用3：資料地圖的偽顏色序列89
均勻性和解析90
整體徵解析93
感知單調性、光亮度與形狀感知93
螺旋顏色圖94
間隔偽顏色序列94
以顏色圖表示零值94
適用於色盲人群的序列95
雙變量顏色序列95
應用4：顏色還原97
結論99
第5章視覺顯著性：查找和讀取 數據圖示符100
眼球運動101
適應101
眼球運動控制迴路101
V1、通道和調諧受體102
視覺通道理論104
形式和紋理元素104
用於細區分的差異機制107
視覺搜尋徵圖、通道和經驗107
預注意處理和易於搜尋108
注意力和期望111
高亮顯示和不對稱性113
使用徵組合編碼113
使用冗餘屬性編碼113
什麼是不容易找到的：徵的連接114
高亮顯示兩個資料維度：可見的
連接114
整體和可分維度：圖示符設計116
受限分類任務117
加速分類任務118
整體-可分維數對119
表示數量120
長度、面積和體積121
感數122
單調性123
表示對數量123
多維離散資料：統一表示與多通道123
星形和須形125
探照燈隱喻與皮質放大125
有效視野125
隧道視覺、壓力和認知負荷126
運動在吸引註意力中的作用126
作為用戶中斷的運動127
結論128
第6章靜態與動態的模式129
格式塔理論130
鄰近性130
相似性131
連通性132
連續性132
對稱性133
閉合性和公共區域134
圖形和背景137
更多關於輪廓的理論138
表徵向量場：感知方位和方向139
比較二維流可視化技術140
顯示方向142
顯示速度143
動畫的二維流可視化144
紋理：理論和數據映射144
信息密度的權衡：不確定性原則146
紋理的主要感知維度146
紋理對比效果147
視覺紋理的其他維度148
標稱紋理編碼148
花邊149
將紋理用於單變量和多變量映射
顯示150
定量紋理序列153
用均勻的顏色感知透明度154
連續線圖中的感知模式155
多維離散資料中的感知模式155
模式感知與深度學159
啟動161
節點連結圖的視覺語法162
地圖的視覺語法166
運動中的模式168
運動中的形式與輪廓169
運動框架169
表示運動170
對因果關係的認知170
動畫運動的感知171
用簡單的動畫來豐富圖表的內容172
模式發現的過程172
第7章空間感知174
深度線索理論174
線索175
圖像中的二元深度感知177
從錯誤視點看的圖片177
魚缸虛擬實境179
遮擋179
來自著色的形狀180
著色模型180
墊層圖182
表面紋理183
投射陰影184
環境遮擋186
基於相似大小的距離186
景深187
眼適應187
運動產生的結構188
眼球會聚189
立體深度189
立體顯示器的問題190
幀抵消191
會聚-聚焦問題191
遠處的物體192
有效的立體顯示器192
獨眼縮放193
虛擬眼間距193
人工空間線索195
深度線索組合196
基於任務的空間感知198
在三維圖中追蹤路徑199
判斷表面形態201
共形紋理202
顯示表面的指南204
雙變量映射—照明和表面著色205
確定三維空間中的點的模式206
確定三維路徑的形狀207
判斷物體的空間定位208
判斷自身在環境中的相對移動208
選擇和定位定物體209
判斷“向上”方向210
感到“身臨其境”211
結論212
第8章視覺對象與數據對象213
基於圖像的對象識別213
搜索圖像數據庫214
監控視頻和生活日誌214
可視化的可記憶性215
用於佳識別的對像大小和模式大小215
啟動效應217
基於結構的對象識別217
幾何子理論217
剪影219
對象顯示和基於對象的圖220
幾何子圖221
三維圖示符223
人臉223
對文字和圖像進行編碼225
心理圖像226
標籤和概念227
物體分類227
能動觀點228
典型視圖與對象識別228
概念製圖230
概念圖和思維導圖230
標誌性圖像、文字和抽象符號232
靜態連結234
場景和場景要點234
啟動、分類和痕跡理論234
結論235
第9章用於解釋的圖像、敘事 和手勢236
語言的本質236
手語236
語言是動態且間分佈的238
視覺編程是個好主意嗎238
兒童視覺編程239
圖像、句子和段落240
圖像和文字之間的連接241
整合視覺、語言和敘事進程241
將文字與圖中的圖形元素連結起來241
在口頭演講中手勢作為連接手段242
指示功能243
象徵性的手勢243
富有表現力的手勢244
動畫展示和靜態展示244
用於解釋的視覺敘事245
導言和初始框架247
持續重構與敘事過渡247
在敘事序列中控制注意力248
引導注意力的電影手段248
動畫圖片249
視覺修辭手法與不確定性的表示250
結論253
第10章與視覺化進行交互254
資料選擇與作循環254
選擇反應時間254
二維定位與選擇255
懸停查詢256
路徑追蹤256
雙手交互257
技能學257
控制相容性257
探索與導航循環258
運動與視點控制259
路徑發現、認知地圖與真實地圖259
參考系260
以自我為中心的參考系260
以異己為中心的參考系262
地圖定向263
三維界面的空間導航隱喻264
放大的視圖267
具有較少文字隱喻的界面267
非隱喻空間導航的界面268
變形技術269
快速縮放技術270
魔術棱鏡271
與非空間資料的非隱喻交互272
向下鑽取概述272
向下鑽取認知行為的成本層次272
交視圖刷選273
動態查詢273
廣義魚眼視圖274
網絡縮放274
網絡中的近鄰高亮顯示275
表格作276
平行座標圖或散點圖矩陣277
結論277
第11章使用可視化的方式思考問題279
認知系統279
執行預測的大腦280
記憶和注意力281
工作記憶子系統282
視覺工作記憶容量282
用於視覺比較的視覺工作記憶283
變化盲視286
空間訊息287
注意力287
警覺289
注意力切換和中斷290
視覺化和心理圖像290
物件檔案、相干字段和要點291
長期情景記憶和建模292
概念292
知識形成293
知識泛化294
認知偏誤與自動處理295
使用認知工具進行意義建構296
視覺認知系統組件回顧300
一般認知300
工作記憶300
長期記憶300
視覺查詢300
認知行為301
第12章設計認知高效的視覺化302
處理過程302
第一步：高階的認知任務描述302
第二步：資料清單302
第三步：認知任務的細化303
何人，何物303
何地303
何時304
如何：何人、何物、何地和何時的組合304
為什麼304
第四步：識別合適的可視化類型304
圖305
地圖307
網絡圖307
組合體308
第五步：為提升認知效率而應用視覺思考設計模式309
視覺監視310
監視的點310
認知工作流程310
向下鑽取311
對層次結構向下鑽取的限制312
找出中小型網絡中的局模式312
先播種後生長314
大型資訊空間中的模式比較315
縮放315
放大視窗316
快照圖庫316
智慧網路縮放316
跨視圖刷選317
動態查詢318
基於模型的互動式規劃319
選擇要實現的互動設計模式320
第六步：原型開發320
第七步：評估321
結論321
書籍推薦321
視覺化通用類321
使用者介面設計類322
感知類322
認知類322
視覺化程式入門類322
參考文獻324
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