可视化映射和绘制模块
可视化原理
可视化原理
可视化是通过图形、图表等可视化工具将数据以可视化方式呈现的过程。
其原理主要包括以下几个方面。
1.数据编码：可视化的基本单位是数据，通过将数据编码为可视化图形中的不同属性，如位置、形状、颜色等，来准确地传达数据的含义和关系。
不同的数据类型可以使用不同的编码方式，例如使用长度编码表示数量，颜色编码表示类别等。
2.视觉映射：视觉映射是将数据编码映射到可视化属性上的过程。
通过选择合适的视觉映射规则，可以有效地传达数据的信息。
例如，使用颜色明暗来表示数据的大小，使用位置上下来表示数据的时间顺序等。
3.感知原则：可视化的目的是传达数据的信息，因此要符合人类感知的原理。
例如，使用适当的颜色对比度来区分不同的数据类别，使用直观易懂的图形形状来表示数据关系等。
遵循感知原则可以让用户更容易理解和分析数据。
4.交互性：可视化的一个重要特点是交互性，允许用户与可视化图形进行互动。
通过交互，用户可以根据自己的需求自由选择、过滤和探索数据。
常见的交互方式包括放大缩小、过滤筛选、排序等。
5.设计美学：除了传达数据信息外，好的可视化还应具备良好的设计美学。
通过合理的布局、颜色搭配、字体选择等，可以让可视化图形更加美观、易读、易理解。
综上所述，可视化的原理涵盖了数据编码、视觉映射、感知原则、交互性和设计美学等方面。
只有在合理运用这些原理的基础上，才能创建出具有良好效果和用户体验的可视化图形。
数据 可视化
03 11.3 在手机客户端解析JSON
Android 客户端用 GET 方式分别获取服务器端返回的 JSON 数据，并将 4 种不同的 JSON 数据解析成 4 种不同的结果类 型（(Person，List<Person>，List<String>， List<Map<String, Object>>)，用 Intent 方式由 MainActivity 传递给 ResultActivity，在 ResultActvity 中显 示解析的结果。
20世纪后
数据可视化
20世纪后，各种数据分析和可视化技术逐渐出现，特别是采用计算机编程技术来实现数据可 视化。70年代后，可视化的数据来源越来越广泛，数据密集型计算开始产生实际需求。21世 纪以后，需要分析和表示的数据量激增，新的可视化分析方法进一步综合了可视化、图形、 数据挖掘理论与方法，从结构庞大的数据中迅速找到有用的信息以便完成有效的决策支持。 现阶段，不仅大数据随处可见，而且相应的可视化处理也随处可见。
数据收集
•数据是可视化的对象。数据可以通过采样、调查记录、模拟实验等不同的方式进行采集。数据采集直接决定了数据的格 式、大小、精度等重要属性，在很大程度上决定了可视化结果的质量。
数据筛选 及处理
•即数据预处理。将原始数据转换为用户能够理解和显示的模式和特性。这个过程包括去误差、数据清理和筛选、提取特 征值等，为之后的可视化映射做好准备。
本章导读
本章主要知识点有： （1）JSON简介； （2）服务器端生成JSON数据； （3）在手机客户端解析JSON。
01 11.1 JSON 简介
1. JSON 数据格式的定义
JSON 的诞生原因是因为 XML 整合到 HTML 中各个浏览器实现的细节 不尽相同，所以道格拉斯·克罗克福特（Douglas Crockford） 和 奇普·莫 宁斯达（Chip Morningstar）一起从 JS 的数据类型中提取了一个子集， 作为新的数据交换格式，因为主流的浏览器使用了通用的 JavaScript 引 擎组件，所以在解析这种新数据格式时就不存在兼容性问题，于是他们 将这种数据格式命名为 “JavaScript Object Notation”，缩写为 JSON ， 由此 JSON 便诞生了！
文献综述
文献综述可视化，也称作科学计算可视化。
他的定义是：“可视化是一种计算方法，他将符号或数据转换为直观的几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算过程。
可视化包括了图像综合，这就是说，可视化是用来解释输入计算机中的图像数据，并从复杂多维的数据中生成图像的一种工具。
”可视化包括把数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来，兵进行交互处理的理论，方法和技术。
它涉及到计算机图形学，图像处理，计算机辅助设计，计算机视觉及人机交互等多个领域。
科学家们不仅需要通过图形和图像来分析数据，还需要了解到计算当中的数据变化。
随着科技的发展，数据可视化概念也在不断地扩张，它不再仅仅包括科学数据的可视化，还在工程数据和测量数据中发挥着巨大的作用。
在工程数据可视化中数据可视化有着重要的意义：（1）大大加快数据的处理速度，提高每时每日都在产生的庞大数据的利用效率。
（2）实现人机和人人之间的图像通讯，改变了目前的文字或数字通讯，从而使人们观察的肉眼无法观察到的现象和规律。
（3）使科学家在得到计算结果的同时，了解到计算过程中发生了什么现象，并且可以改变其中的参数，观察对参数的影响，从而实现在计算过程中的引导和控制。
（4）可以提供在计算机辅助下的可视化技术手段，为网络分布下的计算机辅助协同设计等打下了基础。
（5）能够让用户方便的用交互的方式管理并开发数据。
使的人工处理数据，将图仪输出的二维图形淘汰。
（6）可以看到对象或者时间的数据的多个属性或变量，而数据可以按照每一维的值，将其分类，重新组合再表示。
（7）数据能用图像，曲线，二维图形，立体图形和动画多种形式显示，并可以对模式和相互关系再进行可视化分析。
就目前而言，中国一些油田由于开发时长，地面系统流程种类繁多且十分复杂。
长期以来，人们都是通过查阅图纸资料或凭记忆来进行管理，但是流程复杂，涉及的资料数据繁多，仅仅靠人手工管理难度很大，特别是在处理一些冲突事件的时候，很难及时处理.但是可视化技术能够实现把数字信息转变为直观的，从而有效地规划，建设，管理，以及方便，迅速，精确地对油田油气水管空间信息进行储存，查询，分析，并应用。
数据可视化与报告生成模块功能分析
数据可视化与报告生成模块功能分析随着大数据时代的到来，数据分析和数据可视化成为了企业中不可或缺的一部分。
数据可视化与报告生成模块是一个能够将庞大的数据转化为易于理解和可视化的图表、报告和仪表盘的工具。
通过对数据的可视化展示，企业能够更好地了解数据的趋势、关联和异常，从而做出更准确、及时的决策。
我们在这里对数据可视化与报告生成模块的功能进行分析，帮助您更好地了解这个模块的作用和价值。
1. 数据导入与清洗：数据可视化与报告生成模块首先需要支持各种数据源的导入，包括数据库、Excel、CSV等等。
同时，还需要进行数据清洗，例如剔除无效数据、填充缺失值、处理异常值等。
2. 可视化图表生成：该模块应该提供多种图表类型的生成，包括折线图、柱状图、散点图、饼状图等等。
用户可以根据自己的需求选择合适的图表类型，并能自由定制图表的样式、颜色和标签等。
3. 报告生成与排版：用户可以根据需要生成报告，并对报告进行排版和编辑。
模块应该提供丰富的排版选项，包括字体、颜色、图表尺寸等，以便用户根据自己的需求进行定制。
4. 数据分析与统计：该模块应该提供常用的数据分析和统计功能，例如数据的平均值、总和、最大值、最小值等。
用户可以对数据进行聚合、分组和筛选，以便更好地理解数据的含义和趋势。
5. 交互式可视化：除了静态图表和报告生成外，模块还应该支持用户的交互式操作。
用户可以通过选择不同的参数和维度来动态地展示数据，从而更好地理解数据的关系和趋势。
例如，用户可以通过滑动时间轴查看数据在不同时间段的变化。
6. 数据安全与权限管理：数据可视化与报告生成模块应该具备强大的数据安全保护机制，防止未经授权的访问和篡改。
同时，还应该提供权限管理功能，可以按照用户的角色和职责对数据进行不同级别的访问和修改权限控制。
7. 导出与分享功能：该模块应该支持报告的导出功能，用户可以将报告导出为PDF、PPT等格式，方便在会议、演示和分享中使用。
同时，用户还可以通过链接或分享功能将报告分享给他人，实现团队协作。
科学计算可视化
1 什么是科学计算可视化科学计算可视化(简称可视化，英文是Visualization in Scientific Computing，简称ViSC)是计算机图形学的一个重要研究方向，是图形科学的新领域。
“Visualization”一词, 来自英文的“Visual”, 原意是视觉的、形象的，中文译成“图示化”可能更为贴切。
事实上，将任何抽象的事务、过程变成图形图像的表示都可以称为可视化。
与计算机有关的如可视化界面（Windows），可视化编程（Visual C++）等。
但作为学科术语，“可视化”一词正式出现于1987年2月美国国家科学基金会（National Science Foundation，简称NSF ）召开的一个专题研讨会上。
研讨会后发表的正式报告给出了科学计算可视化的定义、覆盖的领域以及近期和长期研究的方向。
这标志着“科学计算可视化”作为一个学科在国际范围内已经成熟。
科学计算可视化的基本含义是运用计算机图形学或者一般图形学的原理和方法，将科学与工程计算等产生的大规模数据转换为图形、图象，以直观的形式表示出来。
它涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计及图形用户界面等多个研究领域，已成为当前计算机图形学研究的重要方向。
研究表明，人类获得的关于外在世界的信息80%以上是通过视觉通道获得的。
经过漫长的进化，人类视觉信息处理具有高速、大容量、并行工作的特点。
常言所说“百闻不如一见”，“一图胜过千言”，就是这个意思。
这些特点早已为祖先们所认识和应用。
古长城上的烽火台，显示了先民的智慧，可以将重要的信息迅速大范围传递。
作为千百年来文明载体的“图书”，“图”是在“书”前的！“河图洛书”的传说，显示出“图”在我们文明的发端及以后的发展中所起的作用。
今天，设计图是借助纸张的媒介表达创意，工程图是现代工业生产的依据。
可视化依然继续着借助形象化方法表达人类意图的传统。
我们将看到，可视化技术产生的图是一种全新的形式。
利用Matlab进行数据可视化和交互式绘图的指南
利用Matlab进行数据可视化和交互式绘图的指南数据可视化和交互式绘图是现代科学与工程领域中不可或缺的工具。
近年来，Matlab成为了许多研究人员和工程师首选的软件平台，其强大的绘图和可视化功能得到了广泛的认可。
本文将为您介绍一些利用Matlab进行数据可视化和交互式绘图的指南。
一、Matlab的基本绘图功能Matlab是一种矩阵计算引擎软件，其具有丰富而强大的绘图功能。
通过简单的命令，您可以生成各种各样的静态图表，如折线图、散点图、饼图等。
在Matlab 中，您可以使用plot函数来生成折线图，scatter函数来生成散点图，pie函数来生成饼图等。
这些基本的绘图函数可以通过调整参数来实现不同的效果，例如改变线条的颜色、粗细和样式，设置图表的标题和坐标轴标签等。
二、Matlab的高级绘图功能除了基本的绘图功能，Matlab还提供了许多高级绘图功能，如三维图形绘制、图像绘制、等高线图等。
在通过plot函数绘制三维图形时，您可以利用meshgrid 函数生成网格数据，并使用surf函数将数据映射到三维图形上。
对于图像绘制，您可以使用imshow函数显示图像，并通过imcontour函数绘制图像的等高线。
Matlab还支持对图形进行自定义颜色映射以及添加图例、文本和注释等操作，以满足不同绘图需求。
三、Matlab的交互式绘图功能除了静态图表，Matlab还提供了丰富的交互式绘图功能，使用户能够在图表上进行交互和操作。
通过使用figure函数，您可以创建一个图形窗口，并在窗口上绘制图表。
在图表窗口中，您可以使用鼠标进行缩放、平移和旋转等操作，以便更好地查看和分析数据。
此外，Matlab还支持用户自定义交互式工具栏和菜单，以及使用键盘和鼠标事件来响应用户的操作。
四、Matlab的数据可视化工具箱为了满足不同用户的需求，Matlab还提供了丰富的数据可视化工具箱，如Statistics and Machine Learning Toolbox、Image Processing Toolbox、Signal Processing Toolbox等。
LabVIEW与数据可视化打造直观的数据展示界面
LabVIEW与数据可视化打造直观的数据展示界面数据可视化是一种以图形化方式呈现数据的方法，可以有效地帮助用户理解数据、发现规律和做出决策。
LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程环境，可用于进行数据采集、处理和分析。
本文将介绍如何使用LabVIEW来打造直观的数据展示界面，以实现高效的数据可视化。
一、LabVIEW简介及基本使用方法LabVIEW是一种图形化编程语言，用户通过将图标（即VI，Virtual Instrument，即虚拟仪器）连接在一起来编写程序。
每个VI代表一个功能块，通过连接不同的VI，用户可以构建一个完整的程序。
LabVIEW提供了丰富的图形化控件和工具，使用户可以直观地操控数据和程序。
在LabVIEW中，用户首先需要创建一个新的VI，然后可以从工具箱中选择合适的控件用于数据的输入、处理和输出。
可以使用图形化的线条将控件连接在一起，形成一个数据流的路径。
用户可以自定义VI的外观，并设置各种可视化参数，如颜色、字体等。
二、数据采集与处理在数据可视化的过程中，数据的采集和处理是非常重要的环节。
LabVIEW提供了丰富的数据采集和处理函数，可以与各种硬件设备进行连接，如传感器、仪器等。
用户可以使用LabVIEW提供的函数来读取传感器数据、处理数据、进行数据滤波和数据分析等操作。
用户还可以编写自定义的数据处理函数，以满足实际应用的需求。
LabVIEW支持各种数据类型，如数字、字符串、图像等，用户可以根据具体需求选择合适的数据类型。
三、图形化展示在数据可视化的过程中，图形化展示是最直观和易于理解的方式。
LabVIEW提供了丰富的图形绘制工具，可以将数据转化为各种图形，如曲线图、柱状图、饼图等。
用户可以通过LabVIEW提供的函数将数据映射到图形化控件上，并设置相应的参数，如坐标轴范围、刻度标记等。
用户还可以自定义图形的样式、颜色和标签，以增加图形的可读性和美观性。
R语言DAX表达式在数据分析中的应用理论知识
R语言DAX表达式在数据分析中的应用理论知识2.1R语言概述2.1.1基本定义R语言是用于统计分析，图形表示和报告的编程语言和软件环境。
它不是数据类型，它具有用于计算的数据对象。
它用于数据挖掘，回归分析，概率估计等领域，使用其中可用的许多软件包。
R语言中的6个数据对象。
它们是向量，列表，数组，矩阵，数据框和表。
R语言中的有效变量名称由字母，数字和点或下划线字符组成。
变量名以字母或不以数字后跟的点开头。
R语言的Base包是在R语言环境设置时默认加载的包。
它提供了R语言环境中的基本功能，如输入/输出，算术计算等。
2.1.2 R语言运算符运算符是一个符号，通知编译器执行特定的数学或逻辑操作。
R语言具有丰富的内置运算符，并提供以下类型的运算符。
R语言中拥有如下几种运算符类型：（1）算术运算符（2）关系运算符（3）逻辑运算符（4）赋值运算符（5）其他运算符2.1.3 R语言For循环for循环是一种重复控制结构，允许您有效地编写需要执行特定次数的循环。
在R中创建一个for循环语句的基本语法：for (test_expression) {Statement}流程图如下（参见图2.1）：图2.1流程图R语言的for循环是特别灵活的，因为它们不限于整数，或者输入中的偶数。
我们可以传递字符向量，逻辑向量，列表或表达式。
2.1.4 R语言字符串在R语言中的单引号或双引号对中写入的任何值都被视为字符串。
R语言存储的每个字符串都在双引号内，即使是使用单引号创建的依旧如此。
在字符串构造中应用的规则：•在字符串的开头和结尾的引号应该是两个双引号或两个单引号。
它们不能被混合。
•双引号可以插入到以单引号开头和结尾的字符串中。
•单引号可以插入以双引号开头和结尾的字符串。
•双引号不能插入以双引号开头和结尾的字符串。
•单引号不能插入以单引号开头和结尾的字符串。
有效字符串的示例：以下示例阐明了在R语言中创建字符串的规则。
a < -’start and end with single quote’print(a)2.1.5 R语言数据库数据是关系数据库系统以规范化格式存储。
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环境信息可视化是把计算机图形学与图像处理 技术应用于环境科学与工程的学科．
环境信息可视化狭义上包括所有应用计算机从 事计算的环境领域的可视化，广义上是能够输 出环境信息以供进一步处理的环境问题的可视 化。包括各种环境模型、各种数据等的可视化 处理。它是科学计算可视化在环境领域的具体 应用。
环境信息（科学计算）可视化技术的出现：
•环境信息可视化首先是为了高效地处理并解释环境科学/环境 工程数据；其次是为了环境信息的可视化交流；最后，通过可 视化技术，能够对环境科学/环境工程的计算过程进行近实时 的控制，动态调整计算过程。 •通过本课程，了解可视化技术的算法原理，掌握环境科学/环 境工程中数据和计算过程可视化方法。为环境科学/环境工程 研究与实践提供有效的可视化技术辅助。
环境信息可视化
2007年2月
环境信息 获取系统 现 实 环 境 环境信息 模型 环境模拟系统 管理分析系统 环境信息 可视化系统
人
虚拟环境系统
环境信息可视化教学目的
•环境信息可视化是研究如何把环境科学/环境工程数据，无论 是通过计算还是通过实测获得的数据，转换成可视的、能够帮 助理解的图形图像形式的计算方法。是科学计算可视化学科在 环境科学/环境工程上的具体应用。
• 直观地讲，科学计算可视化是研究如何把科学 数据，无论是通过计算还是从测量获得的数值， 或是从卫星传送回来的图像，或是医学CT（计 算机层面X射线照相）和MRI（核磁共振成像） 转换成可视的、能帮助科学家理解的信息的计 算方法。 • 简言之，科学计算可视化是把计算机图形学与 图像处理技术应用于计算科学的学科．这里所 谓计算科学是指所有应用计算机从事计算的科 学与工程学科，如环境科学与环境工程．
•为了高效地处理环境数据和解释环境数据
•为了解决信息交流手段贫乏而提出的
众所周知，人类应用文字进行信息交流已有5000 年历史，使用语言的历史可追溯到更为远古的时代。 然而，人类一直缺乏有效的交流视觉信息的手段。现 代科学提供的很多信息是无法用印刷品进行交流的， 典型例子有DNA（脱氧核糖核酸）大分子序列、分子 模型、医学扫描图像、人脑图谱、流体流动仿真、飞 行器在地表面飞行仿真等等．科学家之间就上述信息 进行交流时，必须借助于可视图像才行。
•为了控制计算
应用计算机进行计算时，不仅仅要对最终结果数 据进行分析，而且希望能对计算的中间结果进行解释， 即希望能对整个计算过程进行近实时的控制，例如改 变其参数、调整其表示的分辨率及视觉效果等等。这 里可以采用两种技术： 一种称为交互视觉计算； 另一种称为即时视觉反馈。
环境信息（科学计算）可视化研究内容
环境信息可视化教学大纲 11-12
第11讲 科学计算可视化系统和工具 可视化系统分类 专用可视化工具 通用可视化系统 第12讲 环境信息可视化系统 介绍环境信息可视化系统，如EVS系统
环境信息可视化教学计划
时间： 第1周至16周（2007年2月27日至6月12日，星期二，3－4节，文史110，投 影）为上课时间,5月1日劳动节放假停课。 课时表（星期二，3－4节，文史110，投影）：
备 注
交 第 1 套 作 业
交 第 2 套 作 业
交 第 3 套 作 业
环境信息可视化 环境＋计算＋可视化 科学计算＋可视化
科学计算可视化（Visualization in Scientific Computing， 简称为ViSC）是当前计算机学科的一个重要研究方向， 这一科学术语正式出现于1987年2月美国国家科学基金 会召开的一个研讨会上。 研讨会发表的总报告给出了科学计算可视化的定 义、覆盖的领域以及近期与长期的研究方向。从此美 国国家科学基金会的几个学部开始支持可视化的研究 项目．稍后，欧洲也开始支持科学计算可视化的研究 计划。从1990年起，美国IEEE计算机学会计算机图形 学技术委员会开始举办一年一度的可视化国际学术会 议，这标志着“科学计算可视化”作为一个学科已经 成熟，它的应用遍及所有应用计算机从事计算的科学 与工程学科，并且获得了巨大效益。
环境信息可视化教学大纲1-4
第1讲 可视化技术概况 可视化的意义 可视化的硬件与软件平台 可视化参考模型 可视化的研究内容与应用 点数据可视化 标量场可视化 矢量场可视化 张量场可视化 其它可视化技术 第2讲 第3讲 PYTHON语言 PYTHON快速入门 VTK可视化系统
第4讲
数据类型和数据操作 可视化数据类型 科学息可视化教学大纲5-7
第5讲 二维标量场可视化 网格序列法 网格无关法 区域填充法 曲面标量场可视化 三维断层标量场数据可视化 拓扑重构 三角片表面重构 连续表面重构 面向体重构 三维标量场等值面可视化 Cuberille表示和显示方法 Marching Cube算法 有限元等值面 几何变形模型 造型法 Shading和交互
1 日 期 内 容 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
2/2 3/6 3/1 3/2 3/2 4/3 4/1 4/1 4/2 5/1 5/8 5/1 5/2 5/2 6/5 6/1 7 3 0 7 0 7 4 5 2 9 2
第 1 讲 第 2 讲 第 3 讲 平 时 作 业 第 4 讲 第 5 讲 第 6 讲 平 时 作 业 第 7 讲 放 假 第 8 讲 第 9 讲 平 时 作 业 第 10 讲 第 11 讲 第 12 讲 考 查 作 业
第6讲
第7讲
环境信息可视化教学大纲 8-10
第8讲 三维标量场体可视化 体绘制与面绘制的比较 体光照模型 体光线跟踪法 体单元投影法 三维扫描变换 混合绘制算法 有限元数据场的体绘制 第9讲 矢量场和张量场可视化 概述 数据空间及转换 基本点图标 矢量场线和面的生成 质点跟踪 矢量场拓扑 二阶张量场中的超流线 第10讲 三维交互技术 三维交互工具 三维交互算法 立体图绘制 交互视算