可视化作为一门涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、人机交互等多个领域的综合学科，不但被广泛应用于科学计算如医学、生物、地理领域等，而且在信息处理方面如金融、通信、网络等行行业业上的应用亦是如火如荼。本书是《数据之美》的姊妹篇。可视化——作为信息和艺术的融合——自然地结合了解决问题方法和艺术这两个方面，允许读者同时通过理性和传统的感官方式来感受数据的可视化所带来的美丽。可视化把信息作为艺术品展现给人们，这是一个值得另行审视且非常有深度和广度的话题。成功的可视化，如果做得漂亮，虽表面简单却富含深意，可以让观察者一眼就能洞察事实并产生新的理解。阅读本书，新手可以在可视化这个不断发展的领域中了解专家们为实现这一目标所采用的方法和决策制定过程。
数据可视化之美
可视化是数据描述的图形表示，旨在一目了然地揭示数据中的复杂信息。可视化的典型示例是纽约地铁图和人脑图。成功的可视化的美丽之处既在于其艺术设计，也在于其通过对细节的优雅展示，能够有效地产生对数据的洞察和新的理解。
在本书中，20多位可视化专家，包括艺术家、设计师、评论家、科学家、分析师、统计学家等，展示了他们如何在各自的学科领域内开展项目。他们共同展示了可视化所能实现的功能以及如何使用它来改变世界。
阅读本书，您将：
■通过简单的可视化实践探索讲故事的重要性。
■了解颜色如何传达我们尚未充分意识到而大脑已经识别出的信息。
■发现我们购买的书籍和我们的交际圈如何揭示内心的自我。
■通过对民航交通的可视化探索识别航空旅行的混乱的一种方法。
■揭秘研究人员如何调查未知问题，包括从最初的草图到发表的论文。
Toby Segaran 和Jeff Hammerbacher 的《数据之美》探索了从数据收集到数据存储、组织和分析等与数据相关的方方面面。很自然地，编著本书的想法正是基于此书。在编著《数据之美》一书的过程中，我们就很清晰地认识到可视化——把信息作为艺术品展现给人们——是一个值得我们另行审视且非常有深度和广度的话题。成功的可视化，如果做得漂亮，虽表面简单却富含深意，可以让观察者一眼就能洞察事实并产生新的理解。我们希望帮助新手在可视化这个不断发展的领域中了解专家们为实现这一目标所采用的方法和决策过程。
饶有趣味的是，在收集潜在的撰稿人列表时，我们发现“美丽”一词可以有非常多的诠释方式。Andy Oram 和Greg Wilson 的《Beautiful Code 》（该书中文版《代码之美》已由机械工业出版社于2009 年1月出版，ISBN：978-7-111-25133-0 ）一书奠定了该“之美”系列，它把“美丽”定义为解决某些问题的一种简单优雅的方式。但是，可视化——作为信息和艺术的融合——自然地结合了问题求解和艺术这两个方面，允许我们同时通过理性和传统的感官方式来感受美丽。
我们希望你会和我们一样喜欢本书所展现的丰富多彩的背景知识、项目和方法。虽然各章涉及的背景、项目和方法不同，但它们确实为那些善于思考和观察的人们提供了一些主题。整本书围绕着寻找数据的思想展开讨论，包括讲故事、色彩使用、数据中的粒度级别和用户探索。抓住这些线索，看看它们可以给你的工作带来什么启发。
本书的版税将捐赠给“人道建筑组织”（Architecture for Humanity，http://www. architectureforhumanity.org ）。该组织致力于通过为最需要的地方提供设计、建造和开发服务，以使得世界变得更加美好。我们希望你会思考自己的设计过程如何改变世界。
本书的组织方式
以下是本书的概览：
第1章“论美”。Noah Iliinsky 给出了在可视化情境下，美所蕴涵的意义，为什么值得追求，以及如何追求。
第2章“曾经的堆叠时间序列：讲述故事在信息可视化中的重要性”。Matthias Shapiro 阐述了讲故事对于可视化的重要性，引导读者一起创建一个自己可以实现的、简单的可视化项目。
第3章“Wordle ”。Jonathan Feinberg 介绍了他所发明的流行的可视化文本的内部工作方式，探讨了其在这个过程中从技术和审美角度上所做的选择。
第4章“色彩：数据可视化的‘灰姑娘’”。Michael Driscoll 阐述了如何有效地使用颜色来表达我们尚未意识到而大脑却可以识别的其他维度的数据。
第5章“信息映射：重新设计纽约地铁图”。Eddie Jabbour 以探索简陋的地铁图作为基本的可视化工具来理解复杂的系统。
第6章“飞行模式：深入探索”。Aaron Koblin 和Valdean Klump 对美国和加拿大的民航交通进行可视化，揭示了一种“疯狂”的空中旅行方法。
第7章“你的选择揭示你是谁：社会模式的挖掘和可视化”。Valdis Krebs 深入探索行为数据，证明了通过我们购买的书和交往的人能够更深入地揭示自我。
第8章“美国参议院社交图（1991～2009 ）的可视化”。Andrew Odewahn 通过“定量”的证据来评价美国参议院关于投票联盟的“定性”的故事。
第9章“鸟瞰图：搜索和发现”。Todd Holloway 通过已经应用于YELLOWPAGES.COM 网站和Netflix 颁奖中的近似图形化技术来探索搜索和发现的动态特征。
第10 章“从社交网络可视化的混杂之中寻找美丽的感悟”。Adam Perer 通过结合可视化和统计的交互技术，以帮助读者深入探索混杂的社交网络可视化。
第11 章“美丽的历史：对维基百科可视化”。Martin Wattenberg 和Fernanda Viégas 从最初的设计草图到发表的科学论文，通过可视化带领读者走向未知领域的探索。
第12 章“把表转换成树：把并行集发展成意义深远的项目”。Robert Kosara 重点描述了数据的可视化展现和基础的数据结构或数据库设计之间的关系。
第13 章“‘X byY ’的设计：奥地利电子艺术节档案的信息美学探索”。Moritz Stefaner 描述了努力寻找的一种信息展现方式，这种方式不仅有用且信息充实，而且是感性的、令人回味的。
第14 章“矩阵探秘”。Maximilian Schich 揭秘了资料数据库中由于管理员的本地操作和数据源的异构性产生的一些非直观的结构特征。
第15 章“1994 年：基于《纽约时报》上的文章搜索API 的数据探索”。Jer Thorp 引领读者使用API 对《纽约时报》资料库的数据进行探索和可视化。
第16 章“《纽约时报》的一天”。Michael Young 和Nick Bilton 描述了《纽约时报》研发组是如何使用Python 和Map/Reduce 来处理美国以及全世界的Web 站点和手机网站的流量数据。
第17 章“深入揭秘复杂系统”。Lance Putnam 、Graham Wakefield 、Haru Ji 、Basak Alper 、Dennis Adderton 和JoAnn Kuchera-Morin 教授描述了AlloSphere 项目通过尖端高科技可视化和可听化技术实现的非凡的科学探索。
第18 章“解剖可视化：真正的黄金标准”。Anders Persson 描述了使用新的成像技术来收集和分析人类和动物尸体数据。
第19 章“动画可视化：机遇和缺点”。Danyel Fisher 尝试提出设计动画可视化的一种框架。
第20 章“带索引的可视化”。Jessica Hagy 提出了对可视化这头“大象”的各个方面的洞察，因此可以对全局有更透彻的理解。
本书使用的体例
本书遵循以下字体体例：
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等宽字体（Constant width）用于程序清单以及段落中的程序单元如变量或函数名称、数据库、数据类型、环境变量、声明和关键字。
等宽粗体字（Constant width bold）显示命令或者其他应该由用户逐字输入的文本。等宽斜体字（Constant width italic）表示必须根据用户提供的值或者由上下文决定的值进行替代的文本。
使用本书的样例代码
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我们不要求你（引用本书时）给出出处，但是如果你这么做，我们对此表示感谢。出处通常包含标题、作者、出版社和ISBN 。例如：“Beautiful Visualization, edited by Julie Steele 和Noah Iliinsky. Copyright 2010 O’Reilly Media, Inc., 978-1-449-37986-5.”
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致谢
首先，我们要感谢各位作者投入这么多的时间和精力来分享他们的智慧。他们共同的愿景和经历给我们留下了深刻的印象，并且激发我们在工作中的创作灵感。
Julie ：感谢家人Barbara 、Pete 和Matt ，感谢他们一直以来的支持，感谢他们激发了我对世界的好奇心。感谢Martin ，感谢他的陪伴和永远跳动着的思维，他给我带来了很多灵感。
Noah ：感谢在过去这些年来帮助我探索的每一位人，尤其是我的老师、同事和家人，他们总是给我提出很好的问题，帮助我更好地思考。
计算机科学及应用
可视化是数据描述的图形表示，旨在一目了然地揭示数据中的复杂信息。可视化的典型如纽约地铁图和人脑图。成功的可视化的美丽之处既在于其艺术设计，也在于其通过对细节的优雅展示，能够有效地产生对数据的洞察和新的理解。
在本书中，20多位可视化专家包括艺术家、设计师、评论家、科学家、分析师、统计学家等，展示了他们如何在各自的学科领域内开展项目。他们共同展示了可视化所能实现的功能以及如何使用它来改变世界。在本书中，你将：
通过简单的可视化实践探索讲故事的重要性。
了解颜色如何传达我们尚未充分意识到而大脑已经识别出的信息。
发现我们购买的书籍和我们的交际圈如何揭示内心的自我。
通过对民航交通的可视化探索识别航空旅行的混乱的一种方法。
揭秘研究人员如何调查未知问题，包括从最初的草图到发表的论文。
本书的作者包括：
Nick Bilton
Michael E. Driscoll
Danyel Fisher
Jessica Hagy
Todd Holloway
Noah Iliinsky
Eddie Jabbour
Valdean Klump
Aaron Koblin
Robert Kosara
Valdis Krebs
JoAnn Kuchera-Morin 等
Adam Perer
Anders Persson
Maximilian Schich
Matthias Shapiro
Julie Steele
Moritz Stefaner
Jer Thorp
Fernanda Viégas
Martin Wattenberg
Michael Young
本书所有作者的版税将捐赠给“人道建筑组织（Architecture for Humanity）”。
（美） Julie Steele；Noah Iliinsky 编：暂无简介
祝洪凯 李妹芳 译：暂无简介
可视化作为一门涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、人机交互等多个领域的综合学科，不但广泛应用于如医学、生物、地理等领域的科学计算，而且在如金融、通信、网络等行业中信息处理方面的应用亦是如火如荼。
可视化往往是借助图形化手段来传递和表达信息，但是它并不等同于计算机图形化。本书作为《数据之美》（《数据之美》中文版已由机械工业出版社于2010年10月出版，ISBN：978-7-111-31512-4）的姊妹篇，既不是介绍某个软件或者某种具体技术的工具性书籍，也不是像讲述一门编程语言那样循序渐进、深入浅出介绍语法用例等。本书从较高层次上介绍数据可视化的方法和思想，通过描述分析很多实例，引领读者探索如何把数据可视化和美学结合起来，从而深入洞察数据可视化之美。只有数据可视化和美学的结合和并进，才能达到实现了可视化的功能需求且不繁琐枯燥，展现了绚丽多彩的效果却又不过于复杂。本书涉及的领域相当广泛，既包括对飞行模式、纽约地铁图、美国参议院、维基百科、医学解剖的可视化，又涵盖了对可视化的一些重要特征的分析，并带领读者走入让人叹为观止的尖端高科技项目AlloSphere的科学探索，以及分享从美学角度领略的种种洞察和感悟等。阅读本书也许无法带来很大的技能提高，却可以在一定程度上开阔我们的视野，拓展我们的思考空间。
这是我翻译的第二本书（第一本是《数据之美》），切身体会到翻译一本书是多么不容易。于我而言，也许是对其中很多领域的专业知识了解不够，本书的翻译相对要难得多。虽然投入了大量的业余时间，却还是进展得非常缓慢，导致一拖再拖。感谢机械工业出版社编辑的理解与宽容，也感谢所有其他为本书付出努力的人们。
本书由祝洪凯和我协力翻译完成。虽然满心期望给读者带来好的译作阅读体验，但由于时间、精力、能力有限，疏漏、错误之处在所难免，还望各位读者不吝指正。
李妹芳
2011年2月
前言............................................................... 1
第1章论美.................................................. 7
Noah Iliinsky......................7
何为美......................................7
学习经典..................................9
如何实现美丽...................... 12
付诸实践............................... 16
结束语................................... 18
第2章曾经的堆叠时间序列........................................ 19
Matthias Shapiro....................................... 19
问题+ 可视化数据+ 场景= 故事............................................ 20
创建有效的可视化的步骤............................................ 22
可视化创建实践................................................ 29
结束语................................... 37
第3章Wordle ............................................. 39
Jonathan Feinberg ................................................... 39
Wordle 的起源.......................................... 40
Wordle 如何工作.................. 47
Wordle 是优秀的信息可视化吗................................. 56
如何真正使用Wordle ............................................ 59
结束语.................................. 60
致谢........................................ 60
参考文献.................................... 60
第4章色彩：数据可视化的“灰姑娘”....................... 61
Michael Driscoll.................. 61
为什么在数据图像中使用色彩........................................ 61
亮度作为恢复局部密度的方法...................................... 66
展望未来：关于动画............................................ 67
方法............................................................. 68
结束语........................................................ 69
参考文献和补充阅读....................................... 69
第5章信息映射：重新设计纽约地铁图....................... 70
Eddie Jabbour（Julie Steele 执笔）.............................70
需要更好的工具............................................... 70
回忆在伦敦........................ 72
纽约之“殇”........................................ 73
好的工具衍生更好的工具........................................... 73
尺寸只是一个因素............................................... 74
从回顾到展望..................... 76
纽约独特的复杂性............................................... 78
地理即关系........................... 78
砍掉“鸡毛蒜皮”的东西.................................... 85
结束语................................... 89
第6章飞行模式：深入探索........................................ 90
Aaron Koblin 和Valdean Klump................................. 90
技术和数据....................... 93
色彩....................................... 94
动向....................................... 98
异常和错误........................ 99
结束语.................................100
致谢....................................101
第7章你的选择揭示你是谁：社会模式的挖掘和可视化....................... 102
Valdis Krebs.................102
早期社交图........................102
Amazon 的书籍购买数据的社交图.............................................110
结束语.................................................120
参考文献.............................120
第8章美国参议院社交图（1991～2009 ）的可视化... 122
Andrew Odewahn............................................122
创建可视化.....................123
产生的故事..........................130
什么使它美丽..................................................134
什么使它丑陋...................135
结束语.................................138
参考文献............................139
第9章鸟瞰图：搜索和发现...................................... 141
Todd Holloway..............141
可视化技术........................142
YELLOWPAGES.COM..............................................142
Netflix 奖项.........................148
创建自己的可视化............................................153
结束语.................................154
参考文献.............................154
第10 章从社交网络可视化的混杂之中寻找美丽的感悟... 155
Adam Perer........................................155
社交网络可视化.................................................15
谁想要对社交网络进行可视化..........................................158
SocialAction 的设计.........................................159
案例研究：从混乱到美丽.......................................163
参考文献.............................170
第11 章美丽的历史：对维基百科可视化.................... 171
MartinWattenberg 和FernandaViégas...................................171
描述分组编辑.............................................................171
历史流的实际作用...........................................179
染色图：一次对一个人进行可视化.......................................181
结
束语.................................185
第12 章把表转换成树：把并行集发展成意义深远的项目................... 187
Robert Kosara.................................................187
分类数据............................188
并行集................................189
可视化重设计....................190
新的数据模型..................192
数据库模型.......................194
树结构增长.........................195
现实世界中的并行集.....................................................197
结束语................................198
参考文献.............................198
第13 章“X by Y ”的设计：奥地利电子艺术节档案的信息美学探索......... 199
Moritz Stefaner.............................................199
简介和概念.......................199
了解数据形势..................................................200
探索数据............................202
初次可视化草图...........................................204
最终产品..............................208
结束语................................................................214
致谢......................................216
参考文献.....................................217
第14 章矩阵探秘................................................. 218
Maximilian Schich...................................218
越多越好吗.........................219
把数据库看做网络................................220
可见的数据模型定义....................................221
网络维度............................................................224
矩阵“缩小镜”.............................................225
减少复杂性.........................................................229
矩阵操作进阶................................................236
改善后的矩阵.......................................................236
数据规模扩大...................................................237
深层次应用........................................................238
结束语.................................239
致谢......................................239
参考文献..............................239
第15 章1994 年：基于《纽约时报》上的文章搜索API 的数据探索....................... 245
JerThorp .......................245
获取数据：文章搜索API ................................. 245
管理数据：使用Processing 编程语言.....................................247
三个简单的步骤..............................................251
维度搜索.............................253
连接.....................................254
结束语.................................258
第16 章《纽约时报》的一天.................................... 260
MichaelYoung 和Nick Bilton.................................260
收集一些数据.......................................................261
数据清洗............................262
Python 、Map/Reduce 和Hadoop....................................263
可视化的第一步...............................................263
刚刚处理的数据哪去了..........................266
场景1，步骤1................................................266
场景1，步骤2.......................................................268
可视化的第二步...............................................269
可视化比例和其他可视化优............................................................272
使定时拍摄能够正常工作.....................................274
生成的视频有什么用..........................................275
结束语...............................275
致谢......................................278
第17 章深入揭秘复杂系统........................................ 279
Lance Putnam 、GrahamWakefield 、Haru Ji 、Basak Alper 、Dennis Adderton 和JoAnn Kuchera-Morin ....................................279
多模式“竞技场”.......................................279
创造性思维的路线图.......................................281
项目探讨...........................284
结束语...............................295
参考文献...............................................................296
第18 章解剖可视化：真正的黄金标准....................... 297
Anders Persson ...........297
背景......................................298
对法医工作的影响.................................298
虚拟尸检流程....................301
虚拟尸检的未来.........................................309
结束语...............................312
参考文献和扩展阅读.............................................313
第19 章动画可视化：机遇和缺点.............................. 315
Danyel Fisher ...........................................315
动画原则...........................316
科学可视化中的动画.....................................317
从卡通中学习...................317
展现不是探索..................323
动画类型.............................324
用DynaVis 制作的舞台动画.............................328
动画原则.............................332
结束语：是否采用动画.................................333
扩展阅读..............................334
致谢.....................................334
参考文献.............................334
第20 章带索引的可视化........................................... 337
Jessica Hagy.................337
可视化：是一头“大象”...............................337
可视化：是一门艺术...................................................339
可视化：是一种商务............................................340
可视化：是永恒的..............................................341
可视化：此时此刻................................................343
可视化：是编码的.................................................344
可视化：是清晰的..................................................345
可视化：是可学习的.............................................346
可视化：是一个流行语.....................................348
可视化：是一个机遇.......................................349
作者简介................................................. 353
