Візуалізація даних: не дивитися, а бачити
“На сьогоднішній день комунікація між творцями і споживачами візуальних образів існує в основному в плоскому вимірі. Втеча від плоскості - найважливіше завдання представлення інформації, тому що всі цікаві нам реальні і уявні сфери життя, яких ми так чи інакше торкаємося, на щастя, за своєю природою різноманітні і зовсім не плоскі.” Таку думку висловив Едвард Тафті у своїй культовій книзі “Представлення інформації” ще у 1990 році. Хоча з тих часів цифровий світ пішов далеко вперед, але, разом із пристроями віртуальної та поповненої реальностей, користувач досі має справу з двовимірним сприйняттям контенту, коли він дивиться на інформацію і не бачить глибини її змісту, значимості.
Вже тоді фахівці зрозуміли, що данні, особливо велика кількість, не повинні існувати в плоскому виміри, бо вони складно сприймаються і не залишаються у свідомості. Легке і всеосяжне їх сприйняття відбувається тільки тоді, коли користувач працює не з сухим текстом, а візуальними образами, в яких інформація представляється фізично та об’ємно.
Історія
Візуалізація даних не є сучасним поняття. Її використовували ще багато століть тому вчені та науковці для детального запису, а потім зручного дослідження результатів. Так, свого часу послідовник Галілея Крістофер Шайнер вивчав сонячні плями. Він спостерігав за Сонцем через телескоп і замальовував усе побачене. В результаті дослідник отримав малюнки, які стали не тільки записами наукових досліджень, а й даними для майбутнього аналізу.
З кожним днем візуалізація стає все актуальнішою. Завдяки розвитку технологій з’являються нові методи зображення даних та вдосконалюються вже існуючі. Сучасні формати дозволяють охоплювати все більше інформації і грунтовніше її опрацьовувати. Візьмемо за приклад карти. Це один з найпоширеніших способів візуалізації даних, який людство почало використовувати ще до нашої ери. З часом вони еволюціонували і ставали досконалішими.
Карта Геродота 450 рік до н.е.
Теодор де Брі, Карибські острови та штат Флорида.
Сьогодні цифрові карти максимально точно, до міліметрів, передають опис місцевості, показують розташування всіляких об’єктів, події та явища, які відбувалися колись в певних місцях. Ось приклад чудової візуалізації даних картою. Fiasco Design створили інтерактивний тур по зимовим Олімпійським іграм в Сочі, під час якого користувач може дізнатися цікаві факти про змагання, про територію, на якій вони проводилися та інфраструктуру комплексу.
http://www.sochi2014interactivemap.com/#
Перспектива — основний прийом візуалізації
Головне завдання візуалізації — розширення нашого сприйняття. Вона повинна створити об’ємний світ, в якому інформація буде сприйматися максимально повно, в трьох вимірах: висоті, довжині та ширині. У такий спосіб в користувача формується певна картинка, паттерн, який розкладає все по полицям і допомагає оцінювати кожний елемент.
Доба Ренесансу подарувала нам прекрасний прийом для створення об’ємності — перспективу. Художники використовували її на своїх полотнах для надання кожному об’єкту місця в просторі, щоб глядач розумів як предмети розташовані відносно одне одного. У такий спосіб формувався тривимірний простір, який надавав глибини картині й істотно збагачував уявлення фізичних об'єктів та людське сприйняття.
Картина Філіппо Брунелескі (1377—1446). Вважається, що на ній вперше було застосовано пряму перспективу в живописі.
Едвард Тафті писав: “Проектування в перспективу — це просте розширення площини, яке щодня відтворюється в реальному тривимірному просторі.” Проектування в перспективу змушує глядача відчувати окремі елементи, звертати на них увагу та порівнювати з іншими. Для візуалізації даних це дуже важливі функції, тому такий прийом швидко прижився у візуальному оформленні інформації. Наприклад, детально розроблена структура періодичної системи хімічних елементів (2 варіанти):
Малюнки з книги “Представлення інформації” Едварда Тафті
В цьому випадку дизайн бореться з великою кількістю інформації. Перспектива допомагає розташувати її і представити таким чином, щоб глядач міг наочно зафіксувати цей масив абстрактних даних та легше їх осмислити. Перспектива постійно залучається при створенні будь-яких діаграм, графіків та тих самих карт — найпопулярніших методів візуалізації контенту, в яких дані розташовуються відносно одне одного і кожний компонент має своє місце.
3D візуалізація даних
Сучасні можливості дозволяють настільки чітко та об’ємно зобразити велику кількість даних, що ненароком можна відчути себе частиною якогось графіку або діаграми. Насправді, це і є метою новітніх видів візуалізації. Повернемося до карт. Сприйняття інформації на сучасних картах відбувається дуже легко швидко та всеосяжно, завдяки тривимірній навігації, де користувач пересувається вулицями, ніби насправді. Google Earth яскравий цьому приклад, де в тривимірному просторі максимально детально оформлена вся планета Земля. Ви можете відвідати будь-який куток світу і на власні очі подивитися, що там знаходиться, не виходячи з дому.
Так само і в режимі пішохода в Google Картах користувач може пересуватися вулицями міст всього світу й наочно бачити деталі місцевості. Ви тільки уявіть, який масив інформації доступний для перегляду та ретельного вивчення в сучасному веб-просторі завдяки тривімірній візуалізації даних.
3D оформлення даних залучається для того, щоб користувач міг власноруч покрутити, помацати інформацію і всебічно її осягнути. Такий метод є дуже корисним в науково-дослідницькій діяльності, оскільки дозволяє ефективно працювати з результатами емпіричних досліджень, кількісними показниками та зручно презентувати їх аудиторії. Подивіться на програму Cascade від New York Times.
http://nytlabs.com/projects/cascade.html
Вона дозволяє аналізувати поведінку веб-сторінок світової мережі та створює паттерни того, як інформація розповсюджується в медіа-просторі. Видання використовує програму для аналізу структур в інтернеті, які обмінюються інформацією. Завдяки програмі NYT можуть всебічно вивчати поведінку користувачів соцмереж і проводити аналіз контенту у веб-просторі.
А ось проект від Wall Street Journal, в якому вони чудово продемонстрували 21 рік з життя Nasdaq — однієї з трьох основних фондових бірж США. Це інетрактивний тривимірний тур у віртуальній реальності, де вам пропонують пройтися пішки графіком торгівлі на біржі.
Проект пропонує неперевершений досвід. Користувач детально, послідовно може побачити всі важливі події на біржі, починаючи з 1994 року, пройтися всіма її злетами та падіннями і відчути особливості ринку минулих років.
http://graphics.wsj.com/3d-nasdaq/
Ще більше інтерактивності, даних та відчуття простору пропонують подібні науково-навчальні ресурси.
Це проект BioDigital Human, в якому користувачеві пропонують детально вивчити анатомію людину, роздивитися всі елементи структури нашого тіла: від кісток скелета до покривної системи. Можна самому крутити 3D модель людини як завгодно та вивчати кожний окремий орган тіла до дрібниць.
Це приклади потужної 3D візуалізації, яка перетворює абстрактну інформацію на фізичну, надає даним форму та допомагає наочно з ними працювати.
Висновок
Візуалізація з давніх часів використовувалася для наочного показу інформації на картах, моделях, кресленнях тощо. З розвитком людства з’являлись нові методи та прийоми для зображення даних. Одним з таких стала пряма перспектива. Вона дозволила зображати елементи об’ємно та надавати їм відчуття власного місця серед інших. Цей прийом вдосконалювався в образотворчому мистецтві і в наш час став основним при візуалізації даних. З його допомогою створюються тривимірні простори, віртуальні реальності з графіками та діаграми, в яких людина може відчувати, легко сприймати, а головне — бачити інформацію, а не безглуздо дивитися на неї.