由于本書涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)呻右，地理，統(tǒng)計(jì)和圖形設(shè)計(jì)領(lǐng)域鞋喇，因此出于不同的原因声滥，不同領(lǐng)域的專家很可能會誤解它。 我們無法預(yù)料到所有這些原因确徙，但是這里可能有幾個(gè)原因醒串。

1.5.1 不是命令語言

粗讀這本書可能會導(dǎo)致一個(gè)結(jié)論执桌，即其目的是提出一種新的圖形腳本語言。 確實(shí)芜赌，每個(gè)圖都有一個(gè)類似于命令語言的規(guī)范仰挣。 這一結(jié)論的推動力可能是偶爾與現(xiàn)有的定量圖形語言（例如Mathematica?，SYSTAT?缠沈，S-Plus?和SASGraph?）相似膘壶。 這些軟件包可以生成各種各樣的統(tǒng)計(jì)圖形，因?yàn)樗鼈兘?jīng)過改進(jìn)以滿足統(tǒng)計(jì)人員對復(fù)雜而靈活的技術(shù)圖形的需求洲愤。 但是颓芭，它們在開發(fā)時(shí)并未考慮全面的圖形理論。 通常柬赐，由于圖形世界的限制亡问，它們的構(gòu)造具有相似的規(guī)則性。 我們對所有這些系統(tǒng)都負(fù)有責(zé)任肛宋，因?yàn)樗鼈兡軌蚺c它們一起產(chǎn)生異常的圖形并發(fā)現(xiàn)常見的隱式結(jié)構(gòu)州藕。 要了解此系統(tǒng)與基于命令的系統(tǒng)之間的真正區(qū)別，請參閱第17章酝陈。

簡要瀏覽一下可能得出的另一個(gè)結(jié)論是床玻，該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為靜態(tài)規(guī)范語言，而不是動態(tài)的探索性系統(tǒng)沉帮。相反锈死，通過規(guī)范圖形框中圖形行為的規(guī)則，它為動態(tài)和探索性圖形提供了更豐富的環(huán)境穆壕。對于面板圖形來說尤其如此待牵，在大多數(shù)動態(tài)圖形系統(tǒng)中完全避免使用了面板圖形，或者將面板硬連線到特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)粱檀。實(shí)際上洲敢，我們感興趣的主要焦點(diǎn)是設(shè)計(jì)一種足夠靈活的系統(tǒng)，以更改狀態(tài)而無需重新指定規(guī)格茄蚯。實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)的幼稚方法是從用戶手勢創(chuàng)建命令，將這些命令提供給解釋器睦优，然后顯示結(jié)果渗常。在某些現(xiàn)有軟件包中采用的這種方法確實(shí)會將其約束為靜態(tài)系統(tǒng)。本書提出的理論中沒有任何東西可以暗示這是最好的汗盘，甚至是最合適的實(shí)現(xiàn)方法皱碘。

1.5.2 不是分類法

當(dāng)分類學(xué)引發(fā)新理論或激發(fā)對以前的理論可能掩蓋的問題的見解時(shí)，分類學(xué)對科學(xué)家很有用隐孽。但是癌椿，出于自身的考慮健蕊，分類在設(shè)計(jì)上和科學(xué)上一樣沒有生產(chǎn)力。在設(shè)計(jì)中踢俄，對象僅與其支持的系統(tǒng)一樣有用缩功。設(shè)計(jì)的測試在于其處理包括意外，異常和戰(zhàn)略逆轉(zhuǎn)在內(nèi)的場景的能力都办。本書包括一些分類嫡锌，但它們可用于開發(fā)在一致的系統(tǒng)中靈活而強(qiáng)大的對象。相同問題域的其他分類也是可能的琳钉，但是其中許多分類不會導(dǎo)致一個(gè)簡約而通用的系統(tǒng)势木。基于對普通用戶對真實(shí)統(tǒng)計(jì)圖形之間相似性的視覺判斷的聚類分析歌懒，已經(jīng)嘗試了一些分類方法（例如啦桌，Lohse等，1994）及皂。這種方法對于開發(fā)接口可能有用震蒋，但是對更深入地了解圖形沒有任何幫助。習(xí)慣用法和標(biāo)準(zhǔn)會使我們對圖形領(lǐng)域的多樣性視而不見躲庄。正式的制度可以使我們擺脫傳統(tǒng)的限制查剖。

1.5.3 不是繪圖包

該系統(tǒng)并非旨在產(chǎn)生任何可想象的圖形。 的確噪窘，動機(jī)幾乎相反：開發(fā)一個(gè)封閉的系統(tǒng)笋庄，然后檢查它是否可以產(chǎn)生流行和深奧的圖形。 我們試圖避免添加不能在整個(gè)系統(tǒng)中獨(dú)立運(yùn)行的函數(shù)倔监，圖形或運(yùn)算符直砂。 毫無疑問，本書中的系統(tǒng)無法完全指定許多統(tǒng)計(jì)圖形浩习。 我們可以添加許多不同的圖形静暂，變換，軸的類型谱秽，注釋等洽蛀，但是在形式化系統(tǒng)中我們將始終面臨兩個(gè)限制。

第一個(gè)限制適用于任何手繪圖疟赊。 顯然郊供，我們不能期望使用正式的數(shù)據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)在雞尾酒餐巾紙上繪制草圖。 總是可以找到未正式鏈接到數(shù)據(jù)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)近哟。 制圖系統(tǒng)主要涉及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和桌面發(fā)布（DTP）驮审。 這些區(qū)域有其自己的規(guī)則，其驅(qū)動力更多是由真實(shí)對象的物理外觀驅(qū)動，而不是功能和數(shù)據(jù)分析的理論構(gòu)造疯淫。

第二個(gè)限制來自系統(tǒng)本身的句法結(jié)構(gòu)地来。 正如我們將看到的，該系統(tǒng)中的操作員能夠產(chǎn)生令人驚訝的各種各樣的圖形熙掺，這可能比任何其他正式系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)繪圖程序都要多未斑。 然而，可以想象某些結(jié)構(gòu)可能無法用此處介紹的運(yùn)算符用一種語言來建模适掰。 畢竟颂碧，它是一個(gè)封閉的系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)該圖形系統(tǒng)時(shí)要考慮統(tǒng)計(jì)圖形使用情況的調(diào)查（例如Fienberg类浪，1979年）载城，并考慮到現(xiàn)有的商業(yè)和科學(xué)圖形軟件。 然而费就，當(dāng)他們展示自己的想法時(shí)诉瓦，不能高估實(shí)際用戶的創(chuàng)造力和獨(dú)創(chuàng)性。

1.5.4 不是一本美德的書

該系統(tǒng)能夠產(chǎn)生一些可怕的圖形力细。 它的設(shè)計(jì)中沒有任何東西可以防止其被濫用睬澡。 我們偶爾會指出其中一些實(shí)例（例如，圖9.25）眠蚂。 系統(tǒng)可以產(chǎn)生這樣的圖形僅僅是由于它基于確定圖形含義的數(shù)學(xué)規(guī)則煞聪，而不是我們有時(shí)用來產(chǎn)生圖形的臨時(shí)規(guī)則的結(jié)果。 這些規(guī)則不是基于個(gè)人喜好逝慧，而是基于我們在實(shí)踐中繪制的圖形所基于的數(shù)學(xué)和感知維度昔脯。 這些規(guī)則能夠?yàn)椤督袢彰绹泛汀犊茖W(xué)美國人》制作圖形。

但是笛臣，該系統(tǒng)無法生成無意義的圖形云稚。 這是一個(gè)強(qiáng)有力的主張，容易受到一個(gè)反例的影響沈堡。 這是基于系統(tǒng)正式規(guī)則的主張静陈，而不是基于對系統(tǒng)可能產(chǎn)生的特定圖形的評估。 這是本書中的方法與其他有關(guān)統(tǒng)計(jì)圖形和可視化的方法之間的本質(zhì)區(qū)別诞丽。 我們對設(shè)計(jì)或評估特定圖形的興趣要比了解生成圖形的規(guī)則的興趣少得多鲸拥。 除非有人明確指定這些規(guī)則，否則無法開始聲稱某一特定圖形是毫無意義的率拒。

我們也不能完全不同意有關(guān)將強(qiáng)大工具置于新手手中的危險(xiǎn)性的說法崩泡。 計(jì)算機(jī)代數(shù)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和圖形系統(tǒng)為新手提供了很多繩索猬膨，使他們吊死自己，甚至可以幫助抑制研究人員所需的基本技能的學(xué)習(xí)。 但是勃痴，由這種情況引起的明顯問題并不能證明我們的工具已經(jīng)過時(shí)谒所。 他們需要對這些工具進(jìn)行富有想象力和紀(jì)律性的使用方面的培訓(xùn)。 他們呼吁更多地關(guān)注向新用戶提供功能強(qiáng)大且復(fù)雜的工具的方式沛申。

1.5.5 不是啟發(fā)式系統(tǒng)

本書的標(biāo)題是“圖形語法”劣领，而不是“一種圖形語法”。 雖然啟發(fā)式策略很有趣铁材，很務(wù)實(shí)并且通常非常適應(yīng)尖淘，但除非形式系統(tǒng)顯示出不足或難以捉摸，否則很少有理由追求它們著觉。 有時(shí)以人工智能的名義將啟發(fā)式方法應(yīng)用于定義明確的問題有時(shí)是時(shí)髦的村生。 如果我們采用這種方法，那么證明啟發(fā)式系統(tǒng)可以完成正式系統(tǒng)可以完成的所有工作饼丘，就是我們的重?fù)?dān)趁桃。 在我們定義正式系統(tǒng)的功能之前，沒有辦法進(jìn)行這種比較肄鸽。

定義正式系統(tǒng)在該領(lǐng)域具有實(shí)際意義卫病。 直到最近，還是通過手工繪制圖形來表示數(shù)學(xué)典徘，統(tǒng)計(jì)和幾何關(guān)系蟀苛。 計(jì)算機(jī)圖形程序，尤其是科學(xué)和數(shù)學(xué)繪圖程序包逮诲，使這項(xiàng)任務(wù)變得容易得多帜平，但它們并未改變其特別的方面。 生成更復(fù)雜圖形的統(tǒng)計(jì)和數(shù)學(xué)程序包也沒有有助于我們了解它們的創(chuàng)建方式汛骂。 這些程序中的每個(gè)新圖形都是由工程師開發(fā)的罕模，他本能地了解本書中的許多規(guī)則，并將其應(yīng)用于特定的實(shí)例帘瞭。

現(xiàn)在數(shù)據(jù)挖掘已經(jīng)很流行淑掌，我們需要能夠系統(tǒng)地構(gòu)建圖形，以便處理更復(fù)雜的多元環(huán)境蝶念。 不幸的是抛腕，數(shù)據(jù)挖掘算法的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其顯示中使用的圖形方法。 大多數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)仍然依賴于數(shù)據(jù)立方體切片的餅圖媒殉，折線圖和條形圖（數(shù)據(jù)庫子集的多路聚合）担敌。 這些圖表無法揭示它們表示的實(shí)體之間的關(guān)系，因?yàn)樗鼈儧]有生成它們的深刻語法廷蓉。 它們只是硬連接到數(shù)據(jù)多維數(shù)據(jù)集的各個(gè)方面全封。 如果我們下鉆多維數(shù)據(jù)集以查看不同的數(shù)據(jù)片段，我們?nèi)匀粫玫揭粋€(gè)簡單的餅圖。 樹分類器刹悴，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他算法的顯示中也存在類似的難題行楞。

建立一個(gè)封閉的正式系統(tǒng)的顯著結(jié)果是，盡管它解決了更復(fù)雜的應(yīng)用問題土匀，但對用戶而言似乎更具適應(yīng)性子房。 矛盾的是，封閉系統(tǒng)通常比開放系統(tǒng)更“開放”就轧。 我們不應(yīng)將啟發(fā)式方法與靈活性相混淆证杭。 最后，這本書也許是擺在極端的位置妒御，但我們與雅克·貝爾徒夥摺（Jacques Bertin）共享的觀點(diǎn)是：設(shè)計(jì)和制作統(tǒng)計(jì)圖形不是一門藝術(shù)。

1.5.6 不是地理信息系統(tǒng)

本書包含幾張地圖（例如携丁，圖1.5）琢歇。 這可能會導(dǎo)致一些讀者得出結(jié)論，我們將其視為地理信息系統(tǒng)（GIS）的框架梦鉴。 實(shí)際上李茫，我們從地理學(xué)家那里采用了該系統(tǒng)的一些基本部分，例如投影肥橙，層次和美學(xué)屬性（圖形變量）魄宏。 我們認(rèn)為，許多對圖形感興趣的統(tǒng)計(jì)學(xué)家并未對地理學(xué)家的工作給予足夠的重視存筏。 得益于Daniel Carr和Linda Pickle等統(tǒng)計(jì)學(xué)家以及Mark Monmonier宠互，Waldo Tobler和Alan MacEachren等地理學(xué)家的努力，這種情況最近正在改變椭坚。

本書中的系統(tǒng)不是GIS的模型予跌，因?yàn)榈乩砗徒y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在關(guān)鍵方面有所不同。 地理定位在實(shí)際時(shí)空中善茎，而統(tǒng)計(jì)則定位在抽象維中券册。 這是一個(gè)連續(xù)的區(qū)別，而不是一個(gè)明顯的突破垂涯。 畢竟烁焙，存在一個(gè)稱為空間統(tǒng)計(jì)的整個(gè)領(lǐng)域（Cressie，1991）耕赘。 但是這種焦點(diǎn)上的差異顯然意味著骄蝇，當(dāng)處理如圖11.15所示的統(tǒng)計(jì)圖形時(shí)，針對地理處理進(jìn)行了優(yōu)化的系統(tǒng)將不夠美觀操骡，并且如果要求提供通過地理區(qū)域的實(shí)時(shí)導(dǎo)覽九火，則本書中的系統(tǒng)效果不佳赚窃。 現(xiàn)場。 這種焦點(diǎn)差異還會帶來許多其他后果吃既。 地理學(xué)家已經(jīng)開發(fā)了用于場景分析的拓?fù)浯鷶?shù)（例如考榨，Egenhofer等跨细，1991）鹦倚，而我們已經(jīng)使用設(shè)計(jì)代數(shù)來模擬析因結(jié)構(gòu)。 地理學(xué)家關(guān)心肖像學(xué)冀惭。 我們關(guān)心關(guān)系震叙。

有些地理學(xué)家可能不同意我們在這里的實(shí)際抽象區(qū)分。 毫無疑問散休，GIS的功能在可視化抽象數(shù)據(jù)方面可以證明是無價(jià)的媒楼。 正如平克（Pinker，1996）所言戚丸，統(tǒng)計(jì)圖形在利用人類在競爭激烈的世界中努力生存而發(fā)展的思維模型時(shí)划址，通常最有效。 但這將我們帶到了下一個(gè)問題限府。

1.5.7 不是可視化系統(tǒng)

本書包含一些可視化效果（例如夺颤，圖9.55）。 科學(xué)可視化使用逼真的實(shí)體建模和渲染技術(shù)來表示真實(shí)和抽象的對象胁勺。 我們利用了可視化文獻(xiàn)中開發(fā)的一些方法世澜。 例如，可視化數(shù)據(jù)流模型用于該系統(tǒng)的主干署穗。 與GIS一樣寥裂，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也有一定的交叉。 統(tǒng)計(jì)學(xué)家案疲，例如Dianne Cook封恰，JürgenSymanzik和Edward Wegman（例如Symanzik等，1997）采用了由計(jì)算機(jī)科學(xué)家（例如Carolina Cruz-Neira和Thomas DeFanti）開發(fā)的沉浸式可視化技術(shù)（Cruz-Neira等褐啡，1993）來顯示數(shù)據(jù)诺舔。

我們可以廣泛定義科學(xué)可視化，以包括GIS和統(tǒng)計(jì)圖形春贸。 我們認(rèn)為混萝，這將削弱其含義。 理解可視化和統(tǒng)計(jì)圖形之間差異的一種更好的方法是將可視化程序（例如PV?Wave?和DataVisualizer?）與統(tǒng)計(jì)圖形包（例如SYSTAT?或S-Plus?）進(jìn)行比較萍恕。 更極端的是逸嘀，我們甚至可以使用CAD-CAM工程或插圖包來制作統(tǒng)計(jì)圖形。 因?yàn)槲覀儾荒芤馕吨覀儜?yīng)該允粤。