数据可视化是关于数据之视觉表现形式的研究；其中，这种数据的视觉表形式被定义为一种以某种概要形式抽提出来的信息，包括相应信息单位的各种属性和变量。
数据可视化主要旨在借助于图形化手段，清晰有效地传达与沟通信息。但是这并不就意味着数据可视化就一定因为要实现其功能用途而令人感到枯燥乏味，或者是为了看上去绚丽多彩而显得极端复杂。为了有效地传达思想概念，美学形式与功能需要齐头并进，通过直观地传达关键的方面与特征，从而实现对于相当稀疏而又复杂的数据集的深入洞察。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，无法达到其主要目的，也就是传达与沟通信息。
可视化技术来源于计算机图形学，随着这一学科的不断发展，可视化技术已经成为了研究用户界面、数据表示、处理算法和显示方式等系列问题的综合性学科。根据其侧重面的不同，研究者们可以将可视化分为三个体系：科学计算可视化、数据可视化、信息可视化。数据可视化与信息图形、信息可视化、科学可视化以及统计图形密切相关。当前，在研究、教学和开发领域，数据可视化乃是一个极为活跃而又关键的方面。“数据可视化”这条术语实现了成熟的科学可视化领域与较年轻的信息可视化领域的统一。
（1）科学计算可视化
科学计算可视化是应用计算机图形学和图像处理技术，把计算中涉及的和空间变化的物理现象或物理量转换为人们容易理解的图形图像形式，直观地呈现在用户面前，实现对数据的模拟和对计算过程的实施观察，将传统意义上的不可见事物或现象呈现出来；同时，科学计算可视化还能提供与模拟和计算的视觉交互手段。
其实质就是，将科学计算过程中的数据及结果转变成人的视觉可以感受到的计算机图像，在屏幕上显示出来并进行交互处理，显示的对象涉及标量、矢量和张量等类别各一的空间数据，研究的核心问题是如何真实、可靠、快速地显示三维数据场。这些可视化图像能够将大量抽象的信息有机结合，通过图形图像等形象化的方式来显示数据以及内容间的关系，从而提升人们对抽象、复杂的原理和规律的可理解性，使许多枯燥的数据变得生动有趣。科学计算可视化也涉及众多学科的研究领域，包括计算机图形学、图像处理学、科学与符号计算、计算机视觉等领域。但科学计算可视化侧重研究的问题是科学和工程领域数据可视化问题。
（2）数据可视化
相比于科学计算可视化，数据可视化的内容更加广泛，不仅包含工程领域数据可视化，同时还包括经济、金融、商业等领域的数据可视化。数据可视化概念起源于科学计算可视化，依靠计算机强大的处理能力，以计算机图像、图形学基本算法、可视化算法技术为基础，将复杂而又繁多的数据转换成静态或动态图像、图形展示在人们面前，科学家们不仅需要通过这些图形、图像来分析计算机算出的数据，同时还需要了解数据在计算过程中的变化。
数据可视化能够帮助人们实现对计算、编程过程的引导和控制，可以采用交互手段控制数据抽取和画面显示，使隐藏于数据背后的不可见现象呈现出来，为人们分析数据、理解数据、形成概念、探寻规律提供了强有力的手段。
……
展开
