数据可视化旨在借助于图形化的手段,清晰有效地传达原始数据的潜在信息,帮助用户直观地理解数据并快速发现数据中的规律,从而实现对稀疏而又复杂的数据的深入洞察。在本课程中,我们将融合颜色设计理论、认知科学原理、计算机图形学、数据挖掘、统计学、图像处理、计算美学等多方面的知识,介绍有效的数据可视化技术和算法。该课程面向在开发过程中有数据可视化需求及对前端开发工具感兴趣的本科生。本课程是一门理论与实践并重的课程,注重对学生编程开发能力的培养。选修该课程的同学,可在寒假期间自学一些 HTML及JavaScript的知识,为课程学习的顺利开展打下基础。课程PPT在每次课程结束后到超新泛雅平台的课程资料板块下载:http://ecnu.fanya.chaoxing.com。

课程安排(单周1-4节|双周1-2节)


第01周 数据可视化简介
    实践课内容 | 2022 GDP Data | EChart | EChart-Example | EChart-Example.zip | JS线上学习
第02周 课程内容介绍 | JavaScript简介(理论,03月10日)
   
第03周 视觉感知与认知 | 颜色模型(理论 | 实践,03月17日)
    实践课内容 | 实践代码
第04周 可视分析(理论,03月24日)
   
第05周 网络图数据可视化(理论 | 实践,03月31日)
   实践课内容 | 冒泡排序练习代码 | 散点图练习代码 | 网络图练习代码 | 图编辑器代码
   大脑神经元可视化 | 全球海底光缆可视化 王者荣耀角色关系可视化
第06周 层级数据可视化(理论,04月07日)
    树图(节点链接图) | 矩形树图 | 气泡图 | 案例:家谱可视化 | 案例:欧洲皇室关系图
第07周 文本数据可视化(理论 | 实践,04月14日)
    实践课内容 | WordClouds | Jieba | 案例:宋词可视化 | 案例:书籍聚类可视化 | 案例:解构藏文 | 案例:汉字星图
第08周 地理空间数据可视化(理论,04月21日)
   
第09周 时空数据可视化(理论 | 实践,04月28日)
   实践课内容 | Leaflet示例 | 上海疫情数据 | 上海养老院数据 | 上海医院数据 | 数据打包下载 | 热力图示例 | 热力图示例下载 | D3库文件下载
第10周 科学数据可视化(理论,05月05日)
    RayCasting示例 | 传输函数示例 地址1 地址2 | 体数据生成器
第11周 医学数据可视化、课后作业1点评(理论 | 实践,05月12日)
    实践课内容 | WebGL示例 | WebGL示例下载 | RayCasting示例 | RayCasting示例下载
第12周 本周课程调整到第14周周五上午3-4节,地点理科大楼B116
   
第13周 降维可视化 | 交互与评估(理论 | 实践,05月26日)
    实践课内容 | 实践课代码 | 平行坐标: 空气质量 | 营养结构 | t-SNE | 书籍聚类可视化 | 汉字星图
第14周 大数据可视化 | 多媒体可视化(理论 | 实践,3-4节有课,06月02日)
   实践课内容 | 实践课代码:大规模粒子绘制 | 实践课代码:React
第15周 Mini项目汇报(06月09日)
   
第16周 可视化与人工智能、课程复习(06月16日)
   常见算法可视化 1 | 常见算法可视化 2 | 神经网络可视化 | CNN可视化示例1 | CNN可视化示例2 | GAN Visualization
第17周 期末闭卷考试 时间:06月23日 09:50-11:20,地点:文史楼203 (星期五考试,不是星期天)
   


参考书籍


  1. 可视化导论. 陈为等. 高等教育出版社.
  2. The Visual Display of Quantitative Information (2nd Edition). E. Tufte. Graphics Press.
  3. The Grammar of Graphics. Leland Wilkinson, Springer.
  4. Visual Analytics for Data Scientists. Natalia Andrienko, Gennady Andrienko et al. Springer 2020


课程资料


  1. 可视化工具: EChart | D3 | Vega | AntV
  2. 学术会议: IEEE VIS 可视化顶会 | IEEE VIS2020 中国预会议 | 中国可视化与可视分析大会


课程要求


  1. 考勤 (10%)
  2. 上机实践表现 (20%)
  3. 课后实践作业 (20%)
  4. 期末考试 (50%)


授课老师


李晨辉副教授 (可通过邮件方式与老师联系): chli@cs.ecnu.edu.cn