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