如何在图表中可视化二维科学数据点......以灰度显示?

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2022-02-13 02:11:13

我不确定这是否是这个问题的正确站点。模型来自物理,数据来自计算物理,情节是用 LaTeX 制作的,但我的问题是关于它的呈现和布局

您可以单击所有图像以获取矢量 PDF。


我有依赖于两个参数的数据点,所以我用它们制作了一个 3D 图:

http://chaos.stw-bonn.de/users/mu/uploads/2014-06-25/mesh.png

我认为这给人一种很好的印象,即小“a”的数据会下降,而中等大小的“sigma”会有一个凸起。但是,您无法真正从中读取任何数字。不过,我需要那个。

所以我把所有的数据放到一个二维图中,用颜色对“sigma”进行编码。由于数据点重叠,我发现用这样的线连接它们很有帮助:

http://chaos.stw-bonn.de/users/mu/uploads/2014-06-25/a-E0-solid-dotted.pdf.png

对我来说,上述版本是所有版本中可读性最高的版本。从科学的角度来看,这些点之间的连接线并不是真正合理的,因为我不能假设它们很好地描述了那里的物理学。唯一可以有一些含义的东西是我在上面的版本中点缀的插值线。

像这样,不连接线段会更科学:

http://chaos.stw-bonn.de/users/mu/uploads/2014-06-25/a-E0-none-solid.pdf.png

即使有颜色,也很难遵循每种颜色的要点。第一个版本立即向我展示了小“a”的点数下降。使用第二个,可以看到它,但前提是您仔细观察它。

也许我可以用虚线来帮助读者的眼睛,但不暗示任何东西,就像这样:

http://chaos.stw-bonn.de/users/mu/uploads/2014-06-25/a-E0-dotted-solid.png

另外,我想避免使用颜色。这将打印几次,与灰度页面相比,彩色页面的价格是灰度页面的十倍。我试图在中间拆分数据,使它们不再相交。这是数据的后半部分,小的“sigma”数据。我添加了不科学的线段,并将图例从上到下排序:

http://chaos.stw-bonn.de/users/mu/uploads/2014-06-25/Abbildung-minus1-fein.pdf.png

我认为这是可读的,除了连接线段。将数据拆分为多个绘图使每个绘图更易于阅读,但更难比较数据。

如果没有线段,我需要为每个数据集使用不同的标记以将它们分开。这会立即产生混乱的图,因此我将不太重要的数据集简化了一些。

http://chaos.stw-bonn.de/users/mu/uploads/2014-06-25/Abbildung-minus1-grob.pdf.png

这没有线段,也没有使用颜色,但我认为不容易看出发生了什么。

我该怎么做才能以可读的方式显示数据?

2个回答

在处理所有必须 100% 且颜色相同的物品时,我会查看使物品与众不同的东西:

  • 大小(包括笔划宽度)
  • 样式(破折号、圆点等)
  • 填充(空心、实心、图案)
  • 形状

然后是我如何调整这四个设置以在项目之间创建足够的区别,从而使它们明显不同的问题。

在此处输入图像描述

路径上不同的破折号可以很好地区分这些项目。它可能比上面的要细化一点。然而,对于这些项目来说,这似乎是一条富有成效的道路。

指标还不清楚。我使用了一些填充的和一些空心的,但没有什么可以清楚地区分正方形、菱形和三角形。它们的形状都太相似了。所以....我消除了一些形状以支持不同的填充。

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我删除了三角形,因为它们是最令人困惑的形状并且很容易被误读。用实心圆圈替换它们。我还改变了钻石,使它们充满而不是空心。

我最终得到了 4 种不同的形状:
- 空心正方形
- 空心圆
- 实心菱形
- 实心圆

菱形和实心圆之间仍然存在一些混淆。所以,我开始考虑哪种形状会起作用并且不像其他形状。六边形 - 与圆形太相似,三角形 - 如前所述,与方形太相似且尺寸较小,与圆形没有明显区别。也许是明星?是的,但也许太装饰了。

最终我选择了最小的路线,一个填充的正方形。

在此处输入图像描述

因此,我最终得到了 4 个可清晰识别的独特形状和 4 个明显分开的独特路径。

另一幅图像的不同情节是一个挑战。更改路径破折号仍然可以很好地将它们彼此分开。但是,图的重叠可能会带来问题。在同一点上绘制多条路径并且不让它们看起来像一条路径是很困难的,尤其是没有颜色的情况下。在这种情况下,如果可能的话,我可能会探索色调和破折号。使每个地块的黑色百分比。因此,当它们重叠时,黑色在虚线重叠的地方变为实心。这可以允许重叠平台在视觉上有所区别。老实说,在我确定之前,我需要进一步探索(如果着色是一种选择)。

这不是一个小问题;我只会给出一些一般性的建议。我的图形是概念性的,需要一些修饰才能达到最佳效果。

首先:在背景浅灰色中制作网格的荣誉。人们经常这样做过度。

不要低估使用几个不同的图表来演示相同的数据!当人们深入研究信息可视化时,您无法完全确定他们正在寻找什么,因此进行二三可能是最好的解决方案。

颜色

当然; 在许多情况下,颜色是最简单的方法,我将尝试一些不同的解决方案。首先,你的颜色对比度不是很高,蓝色和绿色特别相似。我使用专为地图开发的工具ColorBrewer找到了九种高对比度颜色,并选择了打印友好选项。几个世纪以来,制图师一直在为此苦苦挣扎。颜色可能不是很漂亮,但这并不是重点:

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这会给你一个大致围绕这个的图表:

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我还建议在图表末尾添加一个额外的图例。它可以更容易地记住位置,并具有显示图形结束位置的附加效果,并使每个图形的“名称”更接近上下文,以及它们最后如何相互交叉(它们如何合并/分组,以及哪些在最后会上升和下降。如果感兴趣的话)。一定要保留“原始”图例,最好在左边的某个地方。再一次,对思维导图有一个微妙的帮助(请不要按照我在盒子图例中的例子,因为那里的颜色实际上并没有合理的顺序)。

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所以。这是数据的概述。深入挖掘细节怎么办?我是小倍数的粉丝。我们是寻找模式的机器,只需要一点帮助。我会把“大”图放在相关文档的开头,然后我会用相关数据重复这个形状;与评论。像这样的东西,也许:

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使用小倍数的一个例子是 Pathline:

...一种用于比较功能基因组学的可视化工具,支持同时分析三种类型的生物数据。

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既然您担心 - 并且正确地关注基本上是散点图中的图形线的真实性,您可以将线条调低,以提出建议。例如,通过使每个数据点成为“火车站”或靶心。因此:

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灰度

这也适用于灰度。您当然可以将其与不同形状的 Scotts 建议结合使用。

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Scott 已经介绍了灰度的基本概念,您可以进一步使用小倍数。他涵盖了总体概念:您有形状、方向、密度、笔触、对比度和位置。

根据您的图像 2、4、5,当笔画疯狂重叠时该怎么办?

例如,颜色和灰度:

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总结。最重要的规则是不要对二维数据进行 3D 化(我会来你邮箱里拉屎)。

我觉得你应该怎么做?我认为你应该选择颜色,但要明智地使用它。我认为您应该制作 - 比如说 - 两种不同的表示形式,然后继续在文本周围使用小倍数。

还值得一提的是,非常聪明的人一直在努力解决复杂的可视化问题,并找到了解决方案。在这里,您将找到可能很有用的数字工具列表。绘制您的数据;生成多个版本。

让我知道我是否忘记解决某些问题。