3.4 可视化设计组件

3.4.1 可视化设计模型

数据可视化不仅是一门包含各种算法的技术，还是一门具有独特方法论的学科。因此，在实际应用中需要采用系统化的思维设计数据可视化工程和应用。Muncncr指出，数据可视化的设计可简化为4个层次（见图3-13）：第一层（最外层）是问题描述层，概括描述用户遇到的实际问题；第二层是抽象层，负责将特定领域的任务和数据映射到抽象且通用的任务及数据类型；第三层是编码层，设计与数据类型相关的视觉编码及交互方法；第四层（最内层）则需要实现正确完成数据可视化展示和交互的算法。各层之间是嵌套的关系，外层的输出是内层的输入，同时外层的错误最终会级联传导到各内层。需要注意的是，将可视化设计的层次嵌套模型应用于实际的数据可视化系统设计，需要考虑各个层次面临的潜在风险和对风险的评估方法。

图3-13 可视化设计的层次嵌套模型

这个嵌套模型中的每个层次都存在着不同的设计难题，如第一层需要准确定义问题和目标，第二层需要正确处理数据，第三层需要提供良好的可视化效果，第四层需要解决可视化系统的运行效率问题。第二层～第四层同属设计问题，但每一层负责不同的任务。实际上，这四个层次极少按严格的时序过程执行，而往往以迭代式的逐步求精过程展开：当对某个层次有了更深入的理解之后，将可以更好地指导其他层次的设计。