視覺化專案 - 200 個國家 200 百年 4 分鐘

這是一個資料視覺化專案——「Dynamic Visualization: 200 Countries, 200 Years, 4 Minutes」。它將涵蓋 1816 至 2016 年，200 個國家的歷史變遷以互動動畫呈現，整體動畫長度約四分鐘，旨在結合「時間」與「地理」維度，提供用戶沉浸式的歷史視覺體驗。

成品呈現頁面: https://twcch.io/TwoHundredYearsTwoHundredCountries/views.html
GitHub 原始碼: https://github.com/twcch/TwoHundredYearsTwoHundredCountries

專案目標: 動態傳遞跨時代趨勢

我這次的核心目的，是打造一段「高品質又美觀」的互動式動畫。相比靜態圖表，此動畫能讓使用者更直覺地感受到全球歷史變化的脈絡與節奏。

• 跨國維度: 一次呈現 200 國家在相同指標上的變化
• 跨年代視角: 覆蓋整整兩個世紀
• 互動與美感: 最終以 Plotly Express 強化動畫的動態感與互動性

這是一個典型的「Proof of Concept」，驗證我能用純 Python 開源工具在本地完成動態資料視覺化，而不是依賴商業軟體。

處理流程解析

• 資料擷取與清理
  • 使用 pandas 從 Gapminder 或其他開源來源讀入年份、國家與指標。
  • 透過 core/data.py 標準化欄位名稱、處理缺值、並轉換為長型結構，以利後續分析。
• 寫入 SQLite
  • 為了方便查詢與存取，我用 core/sqlite_db.py 將清理後的資料匯入 SQLite 資料庫，一併記錄 metadata。
• 產生視覺化資料表
  • scripts/build_view_table.py 將資料按年與國家展開，組合成完整用於視覺化的 DataFrame。
• 動態驗證：matplotlib 原型
  • 在 proof_of_concept.py 中，以 matplotlib 建立由靜態圖逐幀拼湊的基本動畫，確認播放邏輯與視覺節奏。
• 互動動畫：Plotly Express
  • 最終在 plot_with_px.py 中改以 Plotly Express，產出包含滑動條、國家標籤、時間軸與音效的四分鐘互動畫面，並輸出至 docs/views.html。

技術選擇與實務考量

• 資料處理: pandas 濾除缺值、重塑表格、處理 metadata，全套操作都在 pandas 中完成。
• 儲存管理: 使用 SQLite 儲存資料，方便查詢與重複執行，而不用每次都從頭開 CSV。
• 動畫原型: matplotlib 可迅速驗證概念、調整幀率與時間間隔。
• 互動視覺化: Plotly Express 能更快速加入滑桿、hover 標籤，動畫更加流暢美觀，也更適合網頁展示。

展示成果

最終輸出是一個 HTML 檔，內嵌動態 html5 視覺化:

• 滑動時間軸：可從 1816 拉到 2016
• 多國同步動態顯示：多線圖或泡泡圖隨時間變化
• 互動細節：滑鼠懸停可顯示國家名稱、指標數值等資訊

效果直觀、沉浸感強，彷彿看一部微縮版的全球變遷紀錄片。

收穫與未來展望

• 已完成:
  • 動態可互動圖表完成
  • 資料處理 pipeline 與資料庫架構完成
  • 概念驗證流程成熟
• 下一步:
  • 加入更多指標：如教育、健康、人均收入等
  • 支援自選國家比較：讓使用者自訂要比較的國家組合
  • 優化動畫美感與效能：加入標註、顏色分群、手機友好版
  • 部署 Web 平台：例如將 Plotly 圖表嵌入 Dash/Flask 前端，打造動態歷史觀測器

結語: 一場資料與歷史的對話

這個專案不只是「1 個動畫」，它是一個 歷史與科技交集的創作——我用 Python 工程流程，搭配資料視覺設計，重現 200 年來人類發展的縮影。看著點隨時間移動，國家指標變化，彷彿穿梭時空，讓人再次感嘆資料的力量。

歡迎有興趣的朋友參考原始碼，也希望與你交流更好的專案設計方式。