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数据可视化设计师必备的图表规范指南
编辑导语：数据可视化，旨在借助图形化手段，清晰有效地传达与沟通信息。但是，这并不意味着数据可视化就一定令人感到枯燥乏味，为了有效地传达概念，美学形式与功能需要齐头并进。然而，设计人员往往并不能很好地把握设计与功能之间的平衡，从而创造出华而不实的数据可视化形式。接下来，本文作者为我们分析了数据可视化设计师必备的图表规范指南。
一、你在工作中是否会为了如何选用可视化图表而苦恼？
在企业大数据、后台管理面板、金融行业等与数据有关的 UI 设计中，数据可视化设计是必不可少而且非常重要。
但是很多设计师不懂可视化当中不同用途的图表规范，只是为了设计出好看的数据图表，在不停的寻找设计灵感参考，最终发现了即使有漂亮的可视化数据图表，但却不能用在自己的项目上非常可惜。
为什么会出现这样的情况呢？
原因其实无非就是：设计师除了自身比较少接触数据设计外，就是对可视化的设计规范不了解。
如果您了解一些数据图表的相关设计规范，知道什么数据用什么图表，知道颜色的意义，知道数据排版的要点，那么你就能从这些规则中绘制出优秀又美观的可视化数据图表。
二、设计师应该了解的数据可视化图表设计规范有哪些？
今天我将为大家分享谷歌 2019 年 6 月更新的 Material Design 数据可视化设计规范指南，这个规范指南基本适用所有数据图表设计，很有参考价值，建议收藏。
主要从以下几个方面去归纳：
- 数据可视化的基本原则？
- 数据图表的类型有哪些？
- 针对不同用途该如何选择合适的可视化图表类型？
- 数据图表的样式设计？
- 数据可视化大屏的用途分类？
三、数据可视化的基本原则
数据可视化是一种以图形描绘密集和复杂信息的表现形式。数据可视化的视觉效果旨在使数据容易对比，并用它来讲故事，以此来帮助用户做出决策。数据可视化可以表达不同类型和规模的数据，包括从几个数据点到有大量变量的数据集。
所以我们在进行数据可视化的时候需要注意三点要求：
1. 准确的
优先考虑数据的准确性、清晰度和完整性、以不会曲解信息的方式来呈现信息。
2. 有帮助的
为用户浏览数据时创造便于研究和比较的条件与功能。
3. 可扩展的
预测用户对数据深度、复杂性和形式的需求，针对不同设备大家可以进行可视化展示内容和形式。
四、数据图表的类型
数据可视化是可以以不同的形式去表达的，图表是表达数据的常用方式，因为它们能够展示和对比多种不同的数据。
图表类型的选择主要取决于两点：
- 要表现的数据
- 表现该数据的用意
1. 具体类型
1）随时间进行变化的图表
这类图表主要用来展现一段时间的数据，例如多个类别之间的趋势或者比较。
常见的用例包括：股价的升降表现、数据统计、年报等。
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2）不同数据间的类别比较
类别比较图表是多个不同类别数据之间的比较，常见用例包括：不同国家的收入、热门场的时间、团队分配。
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3）展现不同数据间的排名图表
排名图表显示项目在有序列表中的位置，常见用例包括：选举结果、性能统计。
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4）不同部分数据在总体数据中的占比
占比类图表显示了局部与整体的关系，常见用例包括：产品类别的综合收入、预算。
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5）两个数据以上的关联比较
关联类图表显示两个或以上变量之间的关系，常见用例包括：收入和预期寿命。
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6）数值间的分布
分布类图表显示每个值在数据集中出现的频率，常见用例包括：人口分布、收入分布。
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7）数据的流程
流程类图表显示了多个状态之间的数据移动，常见用例包括：资金转移、投票计数和选举结果。
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8）数据关系
关系图表显示多个项目之间的关系，常见用例包括：社交网络、词图。
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五、针对不同用途该如何选择合适的可视化图表类型？
面对多种类型的图表，以下表格总结了关于如何选择合适的图表。
显示随时间的变化，可以使用时间序列图表来表示随时间的变化，就是按时间顺序表示数据点的图表。表示随时间变化的图表包括：折线图，柱状图（条形图）和面积图。
- 基线值是 y 轴上的起始值。
1. 柱状图（条形图）和饼图
柱状图（条形图）和饼图都可用于显示比例，表示部分与总体的对比。
- 柱状图（条形图）使用共同的基线，通过条形长度表示数量；
- 饼图使用圆的圆弧或角度表示整体的一部分。
柱状图（条形图），折线图和堆叠面积图在显示随时间的变化方面比饼图更有效地。由于这三个图表都是使用相同的基线，因此可以更轻松地根据条形长度比较值的差异。
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2. 面积图
面积图有多种类型，包括堆叠面积图和层叠面积图：
- 堆叠面积图显示多个时间序列（在同一时间段内）堆叠在一起
- 层叠面积图显示多个时间序列（在同一时间段内）重叠在一起
层叠面积图建议不要使用超过两个时间序列，因为这样做会使数据模糊不清。取而代之，应当使用堆叠面积图来比较一个时间间隔内的多个值（横轴表示时间）。
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六、数据图表的样式设计
数据可视化使用自定义样式和形状，使数据更容易理解，以适合用户需求。
图表可以从以下方面进行优化：
- 图形元素
- 文字排版
- 图标
- 轴和标签
- 图例和注释
不同类型数据的样式设计：
可视化编码：是将数据转换为可视形式的过程。独特的图形属性可应用于定量数据（如温度，价格或速度）和定性数据（如类别，风味或表达式）。
这些图形属性包括：
- 形状
- 颜色
- 大小
- 面积
- 体积
- 长度
- 角度
- 位置
- 方向
- 密度
不同属性的表现：
多个视觉处理方法可以综合应用于数据点的多个方面，例如：在条形图中，条形颜色可以表示类别，而条形长度可以表示值（如人口数量）。
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形状可用于表示定性数据。在此图表中，每个类别由特定形状（圆形，正方形和三角形）表示，这样可以在一张图表中轻松实现特定范围的比较，同时也可以进行类别之间比较。
1. 形状
图表可以运用形状，以多种方式展示数据。形状的设计可以是有趣的、曲线的，或者精确和高保真的等等。
形状精确程度：图表可以展示不同精度程度的数据。
用于细致研究的数据应该用适合交互的形状（在触摸大小和功能可见性方面）展示，而旨在表达一般概念或趋势的数据可以使用细节较少的形状。
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2. 颜色
颜色可用于以四种主要方式区分图表数据：
- 区分类别
- 表示数量
- 突出特定数据
- 表示含义
1）颜色区分类别
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例：圆环图中，颜色用于表示类别。
2）颜色突出数据
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例：散点图中，颜色用于突出特定数据。
3）重点区域
在不滥用的情况下，颜色可以突出焦点区域。不建议大量使用高亮颜色，因为它们会分散用户注意力，影响用户的专注力。
4）颜色表示含义
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5）无障碍
为了适应看不到颜色差异的用户，您可以使用其他方法来强调数据，例如高对比度着色，形状或纹理。将文本标签应用于数据还有助于说明其含义，同时消除对图例的需求。
3. 线
图表中的线可以表示数据的特性，例如层次结构，突出和比较。线条可以有多种不同的样式，例如点划线或不同的不透明度。
线可以应用于特定元素，包括：
- 注释
- 预测元素
- 比较工具
- 可靠区间
- 异常
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4. 文字排版
文本可用于不同的图表元素，包括：
- 图表标题
- 数据标签
- 轴标签
- 图例
图表标题通常是具有最高层次结构的文本，轴标签和图例具有最低级别的层次结构。
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字重：标题和字重的变化可以表达内容在层次结构中的重要程度。但是应该保持克制，使用有限的字体样式。
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5. 图标
图表可以表示图表中不同类型的数据，并提高图表的整体可用性。
图表可用于：
- 分类数据：用于区分组或类别；
- UI 控件和操作：例如筛选、缩放、保存和下载；
- 状态：例如错误、空状态、完成状态和危险。
在图表中使用图标时，建议使用通用可识别符号，尤其是在表示操作或状态时，例如：保存、下载、完成、错误和危险。
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6. 坐标轴
一个或多个坐标轴显示数据的比例和范围，例如，折线图沿水平和垂直坐标轴显示一系列值。
1）柱状图（条形图）基线
柱状图（条形图）应从为零的基线（y 轴上的起始值）开始，从不为零的基线开始可能导致数据被错误地理解。
2）坐标轴标签
标签的设计应体现图表中最重要的数据，应根据需要使用标签，并在 UI 中保持一致性，他们的出现不应该妨碍查看图表。
3）文字方向
为便于阅读，文本标签应水平放置在图表上。
文字标签不应该：
- 旋转
- 垂直堆叠
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7. 图例和注释
图例和注释描述了图表的信息，注释应突出显示数据点，数据异常值和任何值得注意的内容。
1— 注释，2.—图例。
在 PC 端，建议在图表下方放置图例。在移动端，将图例放在图表上方，以便在交互过程中保持可见。
1）标签和图例
在简单图表中，可以使用直接标签。在密集的图表（或更大的图表组的一部分）中，可以用图例。
七、数据可视化大屏的用途分类
在称为数据大屏的 UI 界面中，数据可视化通过一系列图表实现。多个独立的图表有时可以比一个复杂的图表更好地表达故事。
数据大屏设计：数据大屏的目的应在其布局，样式和交互模式中体现。无论是用来制作演示文稿还是深入研究数据，它的设计应该适合它的使用方式。
数据大屏应该：
- 突出最重要信息（使用布局）
- 根据信息层级确定信息的焦点（使用颜色、位置、大小和视觉权重）
应根据对数据的需求确定信息的优先级并进行安排。在此示例中设计仪表板，考虑了以下用户问题：
- 需要注意的问题
- 发生问题的时间
- 发生问题的位置
- 受问题影响的其他变量
1. 分析类数据大屏
分析类数据大屏让用户能够研究多组数据并发现趋势。通常，这些数据大屏包含能够深入洞察数据的复杂图表。
用例包括：
- 随时间变化的突出趋势
- 回答 “为什么” 和“假设”的问题
- 预测
- 创建有深度的报告
分析类数据大屏示例：
- 跟踪广告活动的收效
- 跟踪产品在其整个生命周期中的销售额和收入
- 随时间变化的城市人口趋势
- 跟踪随时间变化气候数据
分析类数据大屏显示气候数据
2. 操作类数据大屏
操作类数据大屏旨在回答一组预设的问题。
它们通常用于完成与监控相关的任务，在大多数情况下，这些类型的数据大屏具有一系列关于当前信息的简单图表。
用例包括：
- 跟踪目标的当前进度
- 实时跟踪系统性能
操作类数据大屏示例：
- 跟踪呼叫中心的活动，例如呼叫音量，等待时间，呼叫长度或呼叫类型
- 监控在云端应用程序的运行状况
- 显示股市情况
- 监控赛车上的遥测数据
操作类数据大屏显示设备存储指标
3. 演示类数据大屏
演示类数据大屏是为感兴趣的主题提供的展示视图。
这些数据大屏通常包括一些小图表或数据卡片，用动态标题描述每个图表的趋势和见解。
用例包括：
- 提供关键绩效指标的总览
- 创建高级执行情况的概要
演示类数据大屏示例：
- 提供投资账户绩效的总览
- 提供产品销售和市场份额数据的概要
英文原文资料来源：Google / Material Design
本文由 @数据可视化那些事 原创发布于人人都是产品经理，未经许可，禁止转载
题图来自 Pexels，基于 CC0 协议
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