百分點大數據技術團隊：大屏數據可視化設計與實踐

步入大數據時代，各行業對數據價值的重視程度與日俱增。要想把數據價值發揮出來，須要對數據進行採集、融合、分析、數據可視化，而數據可視化是數據價值的最直觀體現，已成爲平常辦公、應急處理、指揮調度、戰略決策等場景下必不可少的一部分。
近年來，大屏普遍應用在交易大廳、展覽中心、管控中心、數字展廳等，把一些關鍵數據集中展現在一塊巨形屏幕上，使數據絢麗、震撼的呈現，給業務人員更好的視覺體驗。

1、基本概念

1. 什麼是數據可視化

把相對複雜、抽象的數據經過可視的方式以人們更易理解的圖形展現出來的一系列手段叫作數據可視化，數據可視化是爲了更形象地表達數據內在的價值，企業和政府使用數據智能更好的開展業務。

2. 什麼是大屏數據可視化

大屏數據可視化是以大屏爲主要展現載體進行數據的可視化呈現。

「大面積、炫酷動效、豐富色彩」，大屏易在觀感上給人留下震撼印象，便於營造某些獨特氛圍、打造儀式感。

利用面積大、超高分辨率、可展現信息多的特色，好比各行業的業務展現監控、風險預警、信息指揮調度、企業展廳、展覽展現、電力電網、能源礦產、健康醫療、工廠製造、法院政務、銀行金融、軍隊、智慧城市、汽車行業等，在不一樣的行業都獲得了普遍的應用。

2、大屏可視化設計流程

大屏可視化須要大屏配套硬件和軟件緊密匹配設計，才能呈現出完美的效果。常規的設計流程以下圖所示。

1. 梳理業務指標
業務指標是對一組或者一系列數據的提煉。基於不一樣的業務、不一樣的主題會有不一樣的數據展現需求，須要瞭解實際的業務，結合現有的數據，平時用戶是怎麼用這些數據的、關心哪些數據、數據對接的條件是否知足等。
以稅收主題爲例，這裏的關鍵指標有：各稅種實時稅收、海關稅收佔總稅收百分比、企業納稅人稅額佔比、各行業稅收額佔比等等。

2. 可視化映射
可視化映射是整個數據可視化的核心，是指將定義好的指標信息映射成可視化元素的過程。同一個指標的數據，從不一樣維度分析就有不一樣結果。

可視化映射，在建立以前咱們須要定義空間基質，而後考慮在基質中佈置的圖形元素，最後咱們將使用圖形屬性來向用戶傳達業務的意義。

上圖展現了數據分析經常使用的4個維度，能夠引導咱們從「聯繫、分佈、比較、構成」四個維度更有邏輯的思考這個問題。

聯繫：數據之間的相關性；

分佈：指標裏的數據主要集中在什麼範圍、表現出怎樣的規律；

比較：數據之間存在何種差別、差別主要體如今哪些方面；

構成：指標裏的數據都由哪幾部分組成、每部分佔好比何。

上圖例舉的示例圖表多用於傳統設計，在大屏數據可視化中常常須要對地理信息進行展示，常以2D或3D方式對GIS空間進行呈現。

在對GIS地圖的表現中，一般會加入豐富的粒子、流光等動效、高精度的模型和材質以及可交互實時演算等，因此對大屏硬件，如拼接處理器、圖形工做站等設備的性能會有要求，硬件配置不夠的狀況下可能出現卡頓甚至崩潰的狀況，須要在設計之初進行總體評估。

3. 肯定大屏尺寸及分辨率

大屏的設計須要瞭解大屏的硬件屬性，常見的是拼接屏，包括LCD拼接屏、DLP純數字顯示拼接屏、LED小間距拼接屏等。

大屏幕是由若干單體屏拼接組成，拼接的越多，物理分辨率越大。下圖爲百分點展廳大屏效果圖，由48塊55寸LCD拼接屏組成，拼縫0.88mm，物理分辨率23040*4320px。

圖形工做站和拼接處理器是大屏硬件應用中的重要組成部分。

圖形工做站做爲內容信號源，可以輸出高清分辨率圖像給到大屏，經過它的高性能顯卡特性，自定義分辨率，實現與物理大屏的等比例輸出或者是點對點輸出。

拼接處理器，負責將一個完整的信號畫面劃分爲數個等分部分，分配給一樣數量的畫面顯示單元，經過多個畫面顯示單元組成信號圖像顯示屏。

4. 頁面佈局
在進行大屏佈局設計時，需在大屏總體分辨率上切分出不一樣的區域，根據業務指標的重要程度，將不一樣的指標以可視化形式呈如今不一樣區域，作到主次分明，突出重點。

佈局設計主要根據梳理好的業務指標進行，核心業務指標安排在中間位置較大區域，其他的指標按優先級依次在覈心指標周圍展開。通常把有關聯關係的指標在同一區域展示，這樣更有助於觀看者的理解。

5. UI設計
在UI設計中，UI總體風格通常用深色調，如黑色背景，藍色或綠色的配色方案，讓信息更好的聚焦，深色調看上去更柔和舒服不刺眼，也會較省電。

UI設計效果圖完成後，可先投屏到大屏上模擬真實效果，保證在大屏屏幕的顏色、效果呈現符合設計要求。

下圖是百分點某大屏項目的UI設計圖。

6. 可視化開發
開發階段，開發工程師根據產品原型圖、UI效果圖、詳細設計文檔，選擇合適的開發環境、開發工具、開發語言等，統一每一個模塊、頁面的命名規範。

在可視化開發過程當中一般會使用到如下圖表庫。

7. 現場調試、交付
大屏項目涉及到現場調試，確保每一個環節運行正常，包括圖站的融屏、網絡、軟件部署、大屏圖像顯示是否完整、控制端通訊是否正常，並根據現場出現的問題作及時調整。

3、百分點可視化系統設計亮點

1. 智能控制

在智能展廳的建設中，除了大屏，還要有燈光、幕布、音響、電子沙盤等各類設備的配合才能完美體現震撼效果。百分點集成全部智能設備，經過Pad控制端，實現對其控制，造成物聯網模式，方便用戶根據不一樣場景進行智能控制。

當來訪觀看大屏時，能夠經過控制端關閉展廳全部燈光，讓觀看者聚焦大屏；當觀看結束後，可經過控制端快速打開展廳全部燈光，實現了對展廳不一樣場景下的組合燈光智能控制。

咱們將全部智能硬件的控制協議，統一封裝成控制層，提供接口服務，供上層應用調用。

2. 電子沙盤與大屏互動
電子沙盤是一套基於地圖的大數據探索交互式設備，具備便攜移動、觸摸操做、可摺疊屏幕、智能語音等特色。沙盤可疊加多種維度的業務要素，經過多業務要素的多層疊加最終實現幫助用戶作出科學準確的決策。此係統可用於會議、業務部署、彙報工做、業務指揮等多種場景下。

百分點自主研發的電子沙盤投屏功能，經過手勢操做，實現沙盤與大盤的聯動，加強與場景的交互體驗。根據用戶在電子沙盤上手指滑動的方向，可計算出該內容在大屏上投屏的位置。

3. 自定義大屏使用場景
爲了知足大屏在不一樣場景下的需求，咱們實現了大屏內容的靈活佈局，可自定義場景，好比視頻會議模式、演唱會模式等。

4、成功案例介紹

1. 智慧應急

應急指揮大廳是城市安全框架建設的重要組成部分，是政府實施協調、指揮、調度的重要機構和場所，是反映一個城市應急和危機管理水平的標誌也是城市危機管理的重要支撐設施。

經過「大應急」數據中臺，創建信息互聯、互通機制，對大數據信息進行分析與應用，支撐多部門異地會商、業務協同、聯動指揮，從而實現自應急響應啓動、到結束、再到災後重建整個過程的業務協同支持。

2. 生態環境
該項目爲某市環監局大屏可視化定製化項目，經過創建生態環境數據智能平臺，創建大數據全景數據庫，圍繞數據採集整合加工、數據交互與共享、數據挖掘與應用、安全與運維服務四大致系，結合人工智能新一代信息技術，沉澱生態環境數據資產，支撐生態環境統籌規劃、發展及防治等工做。

3. 公共安全
憑藉豐富的大數據和人工智能技術實踐，百分點向海外國家和政府提供多域融合協同智慧系統解決方案、網絡安全解決方案、音視頻治安防控解決方案、社會輿論管理解決方案、國家大數據中心解決方案等，幫助海外國家實現國家治理現代化和智慧化。

大屏展現端創建了數據源專題、目標管控、重點人員、網絡輿情、情報服務等模塊而且提供7*24小時的數據更新，同時該系統可以自動從海量數據中快速識別出有用線索，經過一系列專業軟件對情報線索進行分析、整編、研判，輸出戰略、戰役、戰術級情報產品，爲公共安全相關部門提供強大的事前預警、事中輔助以及過後追溯能力。

4. 稅務大屏
該大屏爲海外某國家政府的稅務項目，全方位展現了全國稅務稅收、海關稅收、石油稅收、納稅人等各業務維度的綜合態勢，共計20多個主題、100多個指標，爲分析決策提供有效支持。

5、結語

數據可視化以直觀、高度視覺衝擊力的方式向受衆揭示數據背後隱藏的規律，傳達數據價值。大屏可視化在智慧城市、人口空間規劃、公共服務等領域愈來愈多地發揮了積極的做用，更宏觀、直觀、智能地展現業務場景，讓數據智能推進社會進步。

參考資料

[1] Stephen Few， Visual BussinessIntelligence[2] Julie Steele、Noah Iliinsky，數據可視化之美[3] BYMD，大屏數據可視化設計指南