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2019年6月18日Material Design更新了設計指南中數據可視化部分，這是谷歌數據可視化團隊形成的一套全面的數據可視化指南， 涵蓋了設計原則、圖表分類、圖表的選用、樣式設計、交互設計、儀表板設計等方面。個人閱讀后進行了翻譯，希望能夠分享給更多對數據可視化有興趣的設計同學！

全文章節目錄：

原則

類型

選擇圖表

樣式

行為

儀表板

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數據可視化

數據可視化就是用圖形描繪信息。

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原則

數據可視化是一種以圖形描繪密集和復雜信息的表現形式。數據可視化的視覺效果旨在使數據容易對比，并用它來講故事，以此來幫助用戶做出決策。

數據可視化可以表達不同類型和規模的數據，包括從幾個數據點到有大量變量的數據集。

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類型

數據可視化可以以不同的形式表達。圖表是表達數據的常用方式，因為它們能夠展示和對比多種不同的數據。

圖表類型的選擇主要取決于兩點：要表現的數據和表現該數據的用意。該指南描述各種類型的圖表及其用例。

圖表類型

1. 隨時間變化

隨時間變化的圖表顯示一段時間的數據，例如多個類別之間的趨勢或比較。

常見用例包括：

股價表現、衛生統計、年表

2. 類別比較

類別比較圖表是多個不同類別數據之間的比較。

常見用例包括：

不同國家的收入、熱門場地時間、團隊分配

3. 排名

排名圖表顯示項目在有序列表中的位置。

常見用例包括：

選舉結果、性能統計

4. 占比

占比類圖表顯示了局部與整體的關系。

常見用例包括：

產品類別的綜合收入、預算

5. 關聯

關聯類圖表顯示兩個或以上變量之間的關系。

常見用例包括：

收入和預期壽命

6. 分布

分布類圖表顯示每個值在數據集中出現的頻率。

常見用例包括：

人口分布、收入分布

7. 流程

流程類圖表顯示了多個狀態之間的數據移動。

常見用例包括：

資金轉移、投票計數和選舉結果

8. 關系

關系圖表顯示多個項目之間的關系。

常見用例包括：

社交網絡、詞圖

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選擇圖表

面對多種類型的圖表，以下指南提供了關于如何選擇合適的圖表見解。

顯示隨時間的變化

可以使用時間序列圖表來表示隨時間的變化，就是按時間順序表示數據點的圖表。表示隨時間變化的圖表包括：折線圖，柱狀圖（條形圖）和面積圖。

*基線值是y軸上的起始值。

柱狀圖（條形圖）和餅圖

柱狀圖（條形圖）和餅圖都可用于顯示比例，表示部分與總體的對比。

· 柱狀圖（條形圖）使用共同的基線，通過條形長度表示數量

· 餅圖使用圓的圓弧或角度表示整體的一部分

柱狀圖（條形圖），折線圖和堆疊面積圖在顯示隨時間的變化方面比餅圖更有效地。由于這三個圖表都是使用相同的基線，因此可以更輕松地根據條形長度比較值的差異。

面積圖

面積圖有多種類型，包括堆疊面積圖和層疊面積圖：

· 堆疊面積圖顯示多個時間序列（在同一時間段內）堆疊在一起

· 層疊面積圖顯示多個時間序列（在同一時間段內）重疊在一起

層疊面積圖建議不要使用超過兩個時間序列，因為這樣做會使數據模糊不清。取而代之，應當使用堆疊面積圖來比較一個時間間隔內的多個值（橫軸表示時間）。

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樣式

數據可視化使用自定義樣式和形狀，使數據更容易理解，以適合用戶需求。

圖表可以從以下方面進行優化：

· 圖形元素

· 文字排版

· 圖標

· 軸和標簽

· 圖例和注釋

不同類型數據的樣式設計

可視化編碼是將數據轉換為可視形式的過程。獨特的圖形屬性可應用于定量數據（如溫度，價格或速度）和定性數據（如類別，風味或表達式）。

這些圖形屬性包括：

· 形狀

· 顏色

· 大小

· 面積

· 體積

· 長度

· 角度

· 位置

· 方向

· 密度

不同屬性的表現

多個視覺處理方法可以綜合應用于數據點的多個方面。例如，在條形圖中，條形顏色可以表示類別，而條形長度可以表示值（如人口數量）。

形狀可用于表示定性數據。在此圖表中，每個類別由特定形狀（圓形，正方形和三角形）表示，這樣可以在一張圖表中輕松實現特定范圍的比較，同時也可以進行類別之間比較。

1. 形狀

圖表可以運用形狀，以多種方式展示數據。形狀的設計可以是有趣的、曲線的，或者和高保真的等等。

形狀程度

圖表可以展示不同精度程度的數據。用于細致研究的數據應該用適合交互的形狀（在觸摸大小和功能可見性方面）展示。而旨在表達一般概念或趨勢的數據可以使用細節較少的形狀。

2. 顏色

顏色可用于以四種主要方式區分圖表數據：

· 區分類別

· 表示數量

· 突出特定數據

· 表示含義

顏色區分類別

例：圓環圖中，顏色用于表示類別。

顏色表示數量

例：地圖中，顏色用于表示數據值。

顏色突出數據

例：散點圖中，顏色用于突出特定數據。

重點區域

在不濫用的情況下，顏色可以突出焦點區域。不建議大量使用高亮顏色，因為它們會分散用戶注意力，影響用戶的專注力。

顏色表示含義

無障礙

為了適應看不到顏色差異的用戶，您可以使用其他方法來強調數據，例如高對比度著色，形狀或紋理。

將文本標簽應用于數據還有助于說明其含義，同時消除對圖例的需求。

3. 線

圖表中的線可以表示數據的特性，例如層次結構，突出和比較。線條可以有多種不同的樣式，例如點劃線或不同的不透明度。

線可以應用于特定元素，包括：

· 注釋

· 預測元素

· 比較工具

· 可靠區間

· 異常

4. 文字排版

文本可用于不同的圖表元素，包括：

· 圖表標題

· 數據標簽

· 軸標簽

· 圖例

圖表標題通常是具有最高層次結構的文本，軸標簽和圖例具有級別的層次結構。

字重

標題和字重的變化可以表達內容在層次結構中的重要程度。但是應該保持克制，使用有限的字體樣式。

5. 圖標

圖標可以表示圖表中不同類型的數據，并提高圖表的整體可用性。

圖標可用于：

· 分類數據：用于區分組或類別

· UI控件和操作：例如篩選，縮放，保存和下載

· 狀態：例如錯誤，空狀態，完成狀態和危險

在圖表中使用圖標時，建議使用通用可識別符號，尤其是在表示操作或狀態時，例如：保存，下載，完成，錯誤和危險。

6. 坐標軸

一個或多個坐標軸顯示數據的比例和范圍。例如，折線圖沿水平和垂直坐標軸顯示一系列值。

柱狀圖（條形圖）基線

柱狀圖（條形圖）應從為零的基線（y軸上的起始值）開始。從不為零的基線開始可能導致數據被錯誤地理解。

坐標軸標簽

標簽的設計應體現圖表中最重要的數據。應根據需要使用標簽，并在UI中保持一致性。他們的出現不應該妨礙查看圖表。

文字方向

為便于閱讀，文本標簽應水平放置在圖表上。

文字標簽不應該：

· 旋轉

· 垂直堆疊

7. 圖例和注釋

圖例和注釋描述了圖表的信息。注釋應突出顯示數據點，數據異常值和任何值得注意的內容。

1. 注釋

2. 圖例

在PC端，建議在圖表下方放置圖例。在移動端，將圖例放在圖表上方，以便在交互過程中保持可見。

標簽和圖例

在簡單圖表中，可以使用直接標簽。在密集的圖表（或更大的圖表組的一部分）中，可以用圖例。

8. 小顯示屏

可穿戴設備（或其他小屏幕）上顯示的圖表應該是移動端或PC端圖表的簡化版本。

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行為

圖表具有交互模式，使用戶可以控制圖表數據。這些模式可以使用戶專注于圖表的特定值或范圍。

以下推薦的交互模式，樣式和效果（如觸覺反饋）可以提高用戶對圖表數據的理解：

漸進式披露

提供了按需求逐步展示詳細信息的明確途徑。

直接操作

允許用戶直接對UI元素進行操作，最大限度地減少屏幕上所需的操作數量，包括：縮放和平移，分頁和數據控件。

改變視角

使一種設計可以適用于不同的用戶和數據類型，例如數據控件和動效。

1. 漸進式披露

使用漸進式披露顯示圖表詳細信息，允許用戶根據需要查看特定數據點。

2. 縮放和平移

縮放和平移是常用的圖表交互，會影響用戶對圖表數據深入的研究和探索。

縮放

縮放改變界面顯示的遠近。設備類型決定了如何執行縮放。

· 在PC端，通過單擊、拖動或滾動進行縮放

· 在移動端，通過捏合進行縮放

當縮放不是主要操作時，可以通過單擊和拖動（在PC端）或雙擊（在移動端）來實現。

平移

平移讓用戶能夠看到屏幕之外的界面。它應該合理的展示數據的價值。例如，如果圖表的一個維度比另一個維度更重要，則平移的方向可以僅限于該維度。

· 平移通常與縮放功能同時使用。

· 在移動端，平移通常通過手勢實現，例如單指滑動。

3. 分頁

在移動端，分頁是一種常見模式，讓用戶通過向右或向左滑動來查看上一個或下一個圖表。

在移動端，用戶可以向右滑動以查看前一天。

4. 數據控制

可以使用切換控件，選項卡和下拉菜單篩選或改變數據。

用戶調節控件時，這些控件還可以顯示指標。

切換控件，選項卡和下拉菜單可以更改或篩選數據。

5. 動效

動效可以強化數據之間的聯系，提升交互體驗。應該有目的地使用運動（不是裝飾性地），表達不同狀態和空間之間的聯系。

運動應該是合理，平穩，反應靈敏，不會妨礙用戶的使用。

在此示例中，圖表數據從按天顯示動態切換到按周顯示。轉換期間不會顯示所選日期范圍之外的數據，從而降低了復雜性。

動畫能夠體現兩個不同圖表的相關性。

6. 空狀態

圖表數據為空的情況下，可以提供相關數據的預期。

在合適的情況下，可以展示角色動畫創造愉悅和鼓勵。

有特色的動畫提升了空狀態的效果。

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儀表板

在稱為儀表板的UI界面中，數據可視化通過一系列圖表實現。多個獨立的圖表有時可以比一個復雜的圖表更好地表達故事。

儀表板設計

儀表板的目的應在其布局，樣式和交互模式中體現。無論是用來制作演示文稿還是深入研究數據，它的設計應該適合它的使用方式。

儀表板應該：

· 突出最重要信息（使用布局）

· 根據信息層級確定信息的焦點（使用顏色，位置，大小和視覺權重）

應根據對數據的需求確定信息的優先級并進行安排。在此示例中設計儀表板，考慮了以下用戶問題：

1. 需要注意的問題
2. 發生問題的時間

3.發生問題的位置

4.受問題影響的其他變量

1. 分析類儀表板

分析儀類表板讓用戶能夠研究多組數據并發現趨勢。通常，這些儀表板包含能夠深入洞察數據的復雜圖表。

用例包括：

· 隨時間變化的突出趨勢

· 回答“為什么”和“假設”的問題

· 預測

· 創建有深度的報告

分析類儀表板示例：

· 跟蹤廣告活動的收效

· 跟蹤產品在其整個生命周期中的銷售額和收入

· 隨時間變化的城市人口趨勢

· 跟蹤隨時間變化氣候數據

分析類儀表板顯示氣候數據

2. 操作類儀表板

操作類儀表板旨在回答一組預設的問題。它們通常用于完成與監控相關的任務。

在大多數情況下，這些類型的儀表板具有一系列關于當前信息的簡單圖表。

用例包括：

· 跟蹤目標的當前進度

· 實時跟蹤系統性能

操作類儀表板示例：

· 跟蹤呼叫中心的活動，例如呼叫音量，等待時間，呼叫長度或呼叫類型

· 監控在云端應用程序的運行狀況

· 顯示股市情況

· 監控賽車上的遙測數據

操作類儀表板顯示設備存儲指標

3. 演示類儀表板

演示類儀表板是為感興趣的主題提供的展示視圖。

這些儀表板通常包括一些小圖表或數據卡片，用動態標題描述每個圖表的趨勢和見解。

用例包括：

· 提供關鍵績效指標的總覽

· 創建高級執行情況的概要

演示類儀表板示例：

· 提供投資賬戶績效的總覽

· 提供產品銷售和市場份額數據的概要

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