1.2 可视化的历史发展
据最新研究表明,可视化的历史可追溯到公元前5500年的美索不达米亚黏土代币,以及马绍尔群岛的黏性图。真正有记录的数据可视化可以追溯到公元前1160年,古埃及都灵纸莎草纸地图用可视化的形式标明了地质资源的分布,如图1.4所示。
图1.4 标明矿产的莎草纸地图(来自Wikipedia)
但是直到16世纪以后,随着对天文观测的需求以及数学的发展,特别是笛卡儿及费马等人提出解析几何、坐标系等概念,大大促进了可视化的发展。费马和布莱斯帕斯卡在统计学和概率论方面的工作则为现代可视化的发展提供了动力。
可视化历史
现代意义上的可视化案例恰恰表明了可视化与数据、数学等的重要关联关系。一提起可视化历史上最为经典的案例,就不得不提霍乱地图。1854年伦敦爆发霍乱,10天内有500人死去,但比死亡更加令人恐慌的是未知,人们不知道霍乱的源头和感染分布。流行病专家John Snow将病人的信息与地图相关联,发现源头来自某个水源的污染。他在地图上用黑杠标注死亡案例,最终发现所有的案例都围绕在某个水源地。如图1.5所示,中心五角星的位置可以通过人眼对所有数据的分布得出,也可以通过简单的感染范围计算反推得出。这个案例告诉我们,通过对数据可视化的呈现可以帮助人们理解隐含在数据后面的问题真相。(https://www.daowen.com)
图1.5 伦敦霍乱地图
如果说霍乱地图是对于数据在空间上的可视化,那么拿破仑东征图(如图1.6所示)则是人们时间、空间结合的一次尝试。
拿破仑东征图整体上以地图为底板,以线条的宽度展示了东征不同阶段的人数,同时图的下半部还对应表示了不同时间气温的变化。可以发现,整个东征过程人数在减少。当从莫斯科往回撤的时候,气温成了威胁军队正常撤退的重要因素。从右到左反映了撤退途中的温度变化(温度采用的是现在已经废弃的温度计量单位——列氏度,单位为°R,1°R=1.25℃),最低温度竟然达到-30°R(-37.5℃)。对照军队规模在行军途中的阶梯状锐减的转折点对应的温度变量,排除了当地发生战役的可能,我们可以直观地推断出导致士兵死亡的最大杀手是低温。
图1.6 拿破仑东征图
