正版新书]信息可视化:设计感知(原书第4版)[美]柯林·魏尔(Co

目  录<br />Information Visualization: Perception for Design, Fourth Edition<br />译者序<br />前  言<br />第1章  数据可视化应用科学的基础1<br />可视化步骤3<br />基于感知的实验符号学4<br />图形的符号学4<br />图像可以是任意的吗5<br />感官与任意符号6<br />感官表示的特性8<br />关于感官表示的测试主张10<br />任意表示10<br />任意惯例符号的研究11<br />吉布森的供给理论12<br />感知处理的模型14<br />步骤1：从视觉场景中提取底层<br />     特征的并行处理14<br />步骤2：模式感知15<br />步骤3：视觉认知15<br />可视化的成本和收益16<br />数据类型17<br />实体18<br />关系18<br />实体和关系的属性18<br />数据维度：一维、二维、三维等18<br />数据质量18<br />不确定性19<br />可作为数据的操作19<br />元数据20<br />结论20<br />第2章  环境、光学、分辨率和显示21<br />环境21<br />可见光21<br />生态光学22<br />光流23<br />纹理表面和纹理梯度24<br />表面绘制模型24<br />眼睛27<br />视角定义28<br />晶状体29<br />光学和增强现实系统30<br />虚拟现实显示器中的光学32<br />色差32<br />受体33<br />简单视敏度33<br />视敏度分布与视野34<br />大脑像素和很好屏幕36<br />空间对比灵敏度函数39<br />视觉压力42<br />很好显示43<br />走样43<br />点数44<br />超视敏度和显示44<br />很好显示的时间要求45<br />结论45<br />第3章  明度、亮度、对比和恒定性47<br />神经元、感受野和亮度错觉47<br />同时性亮度对比50<br />马赫带50<br />Chevreul错觉51<br />图阅读中的同时性对比和错误51<br />计算机图形学中的对比效果和伪影51<br />边缘增强52<br />光亮度、亮度、明度和伽马值54<br />恒定性54<br />光亮度55<br />显示细节56<br />亮度56<br />显示器的伽马值57<br />适应性、对比和明度恒定性57<br />对比和恒定性58<br />纸上和屏幕上的对比58<br />表面明度的感知59<br />明度差和灰度60<br />对比锐化61<br />显示器照明和显示器周围62<br />结论64<br />第4章  颜色65<br />三色视觉理论66<br />色盲67<br />颜色测量67<br />三原色变换69<br />色度坐标70<br />色差和均匀颜色空间72<br />拮抗理论74<br />命名75<br />跨文化的命名75<br />独特的色调75<br />神经生理学75<br />分类颜色76<br />颜色通道的属性76<br />空间灵敏度76<br />立体深度78<br />运动灵敏度78<br />形状78<br />颜色外观79<br />显示器周围79<br />颜色恒定性80<br />颜色对比80<br />饱和度和彩度80<br />棕色81<br />颜色在可视化中的应用82<br />应用1：颜色规范界面和颜色空间82<br />用于选择颜色的颜色空间82<br />颜色命名和采样系统84<br />调色板84<br />应用2：颜色标签（标称编码）84<br />应用3：数据地图的伪颜色序列89<br />均匀性和解析能力90<br />整体特征解析能力93<br />感知单调性、光亮度和形状感知93<br />螺旋颜色图94<br />间隔伪颜色序列94<br />用颜色图表示零值94<br />适用于色盲人群的序列95<br />双变量颜色序列95<br />应用4：颜色还原97<br />结论99<br />第5章  视觉显著性：查找和读取<br />     数据图示符100<br />眼球运动101<br />适应101<br />眼球运动控制回路101<br />V1、通道和调谐受体102<br />视觉通道理论104<br />形式和纹理元素104<br />用于精细区分的差异机制107<br />视觉搜索特征图、通道和经验107<br />预注意处理和易于搜索108<br />注意力和期望111<br />高亮显示和不对称性113<br />使用特征组合编码113<br />使用冗余属性编码113<br />什么是不容易找到的：特征的连接114<br />高亮显示两个数据维度：可见的<br />连接114<br />整体和可分维度：图示符设计116<br />受限分类任务117<br />加速分类任务118<br />整体-可分维数对119<br />表示数量120<br />长度、面积和体积121<br />感数122<br />单调性123<br />表示绝对数量123<br />多维离散数据：统一表示与多通道123<br />星形和须形125<br />探照灯隐喻与皮质放大125<br />有效视野125<br />隧道视觉、压力和认知负荷126<br />运动在吸引注意力中的作用126<br />作为用户中断的运动127<br />结论128<br />第6章  静态与动态的模式129<br />格式塔理论130<br />邻近性130<br />相似性131<br />连通性132<br />连续性132<br />对称性133<br />闭合性和公共区域134<br />图形和背景137<br />更多关于轮廓的理论138<br />表征矢量场：感知方位和方向139<br />比较二维流可视化技术140<br />显示方向142<br />显示速度143<br />动画的二维流可视化144<br />纹理：理论和数据映射144<br />信息密度的权衡：不确定性原则146<br />纹理的主要感知维度146<br />纹理对比效果147<br />视觉纹理的其他维度148<br />标称纹理编码148<br />花边149<br />将纹理用于单变量和多变量映射<br />显示150<br />定量纹理序列153<br />用均匀的颜色感知透明度154<br />连续线图中的感知模式155<br />多维离散数据中的感知模式155<br />模式感知与深度学习159<br />启动161<br />节点连接图的视觉语法162<br />地图的视觉语法166<br />运动中的模式168<br />运动中的形式和轮廓169<br />运动框架169<br />表示运动170<br />对因果关系的认知170<br />动画运动的感知171<br />用简单的动画来丰富图表的内容172<br />模式发现的过程172<br />第7章  空间感知174<br />深度线索理论174<br />透视线索175<br />图像中的二元深度感知177<br />从错误视点看的图片177<br />鱼缸虚拟现实179<br />遮挡179<br />来自着色的形状180<br />着色模型180<br />垫层图182<br />表面纹理183<br />投射阴影184<br />环境遮挡186<br />基于相似大小的距离186<br />景深187<br />眼适应187<br />运动产生的结构188<br />眼球会聚189<br />立体深度189<br />立体显示器的问题190<br />帧抵消191<br />会聚-聚焦问题191<br />远处的物体192<br />制作有效的立体显示器192<br />独眼缩放193<br />虚拟眼间距193<br />人工空间线索195<br />深度线索组合196<br />基于任务的空间感知198<br />在三维图中跟踪路径199<br />判断表面形态201<br />共形纹理202<br />显示表面的指南204<br />双变量映射—照明和表面着色205<br />确定三维空间中的点的模式206<br />确定三维路径的形状207<br />判断物体的空间定位208<br />判断自身在环境中的相对移动208<br />选择和定位特定物体209<br />判断“向上”方向210<br />感到“身临其境”211<br />结论212<br />第8章  视觉对象与数据对象213<br />基于图像的对象识别213<br />搜索图像数据库 214<br />监控视频和生活日志214<br />可视化的可记忆性 215<br />用于很好识别的对象大小和模式大小215<br />启动效应217<br />基于结构的对象识别217<br />几何子理论217<br />剪影219<br />对象显示和基于对象的图220<br />几何子图221<br />三维图示符223<br />人脸223<br />对文字和图像进行编码225<br />心理图像226<br />标签和概念227<br />物体分类227<br />能动观点228<br />典型视图与对象识别228<br />概念制图230<br />概念图和思维导图230<br />标志性图像、文字和抽象符号232<br />静态连接234<br />场景和场景要点234<br />启动、分类和痕迹理论234<br />结论235<br />第9章  用于解释的图像、叙事<br />     和手势236<br />语言的本质236<br />手语236<br />语言是动态且随时间分布的238<br />视觉编程是个好主意吗238<br />少儿视觉编程239<br />图像、句子和段落240<br />图像和文字之间的连接241<br />整合视觉、语言和叙事进程241<br />将文字与图中的图形元素连接起来241<br />在口头演讲中手势作为连接手段242<br />指示功能243<br />象征性的手势243<br />富有表现力的手势244<br />动画展示和静态展示244<br />用于解释的视觉叙事245<br />导言和初始框架247<br />持续重构和叙事过渡247<br />在叙事序列中控制注意力248<br />引导注意力的电影手段248<br />动画图片249<br />视觉修辞手法与不确定性的表示250<br />结论253<br />第10章  与可视化进行交互254<br />数据选择和操作循环254<br />选择反应时间254<br />二维定位与选择255<br />悬停查询256<br />路径跟踪256<br />双手交互257<br />技能学习257<br />控制兼容性257<br />探索和导航循环258<br />运动和视点控制259<br />路径发现、认知地图和真实地图259<br />参考系260<br />以自我为中心的参考系260<br />以异己为中心的参考系262<br />地图定向263<br />三维界面的空间导航隐喻264<br />放大的视图267<br />具有较少文字隐喻的界面267<br />非隐喻空间导航的界面268<br />变形技术269<br />快速缩放技术270<br />魔术棱镜271<br />与非空间数据的非隐喻交互272<br />向下钻取概述272<br />向下钻取认知行为的成本层次272<br />交叉视图刷选273<br />动态查询273<br />广义鱼眼视图274<br />网络缩放274<br />网络中的近邻高亮显示275<br />表格操作276<br />平行坐标图或散点图矩阵277<br />结论277<br />第11章  使用可视化的方式<br />    思考问题279<br />认知系统279<br />执行预测的大脑280<br />记忆和注意力281<br />工作记忆子系统282<br />视觉工作记忆容量282<br />用于视觉比较的视觉工作记忆283<br />变化盲视286<br />空间信息287<br />注意力287<br />警觉289<br />注意力切换和中断290<br />可视化和心理图像290<br />对象文件、相干字段和要点291<br />长期情景记忆和世界建模292<br />概念292<br />知识形成293<br />知识泛化294<br />认知偏差和自动处理295<br />使用认知工具进行意义构建296<br />视觉认知系统组件回顾300<br />一般认知300<br />工作记忆300<br />长期记忆300<br />视觉查询300<br />认知行为301<br />第12章  设计认知高效的可视化302<br />处理过程302<br />第一步：高层级的认知任务描述302<br />第二步：数据清单302<br />第三步：认知任务的细化303<br />何人，何物303<br />何地303<br />何时304<br />如何：何人、何物、何地和何时<br />  的组合304<br />为什么304<br />第四步：识别合适的可视化类型304<br />图305<br />地图307<br />网络图307<br />组合体308<br />第五步：为提升认知效率而应用视觉思考设计模式309<br />视觉监视310<br />监视的特点310<br />认知工作流程310<br />向下钻取311<br />对层次结构向下钻取的312<br />找出中小型网络中的局部模式312<br />先播种后生长314<br />大型信息空间中的模式比较315<br />缩放315<br />放大窗口316<br />快照图库316<br />智能网络缩放316<br />跨视图刷选317<br />动态查询318<br />基于模型的交互式规划319<br />选择要实现的交互设计模式320<br />第六步：原型开发320<br />第七步：评估321<br />结论321<br />书籍推荐321<br />可视化通用类321<br />用户界面设计类322<br />感知类322<br />认知类322<br />可视化编程入门类322<br />参考文献324

本书基于感知和可视化科学，介绍了大量提升可视化效果的关键原则和方法。新版增加了可视化领域的近期新进展，特别是增加了神经科学感知相关的可视化内容。主要内容包括：数据可视化应用科学的基础，环境、光学、分辨率和显示，明度、亮度、对比和恒定性，颜色，查找和读取数据图示符，静态与动态的模式，空间感知，视觉对象与数据对象，用于解释的图像、叙事和手势，与可视化进行交互，使用可视化的方式思考问题，设计认知高效的可视化。本书适合作为高校计算机、大数据及相关专业的研究人员、学生和技术人员的参考书。