康劍　李軒

摘要：信息圖表以統(tǒng)計(jì)學(xué)與設(shè)計(jì)學(xué)的交集為基礎(chǔ)，成為信息時代解決數(shù)據(jù)混雜的方法，本文結(jié)合動態(tài)視覺概念進(jìn)行動態(tài)信息圖表設(shè)計(jì)方法研究。闡釋數(shù)據(jù)可視化與動態(tài)信息圖表間的內(nèi)在關(guān)系，分析動態(tài)信息圖表對于數(shù)據(jù)可視化的作用，結(jié)合彼此所長，在動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)研究中吸取數(shù)據(jù)可視化的原則、過程與方法等經(jīng)驗(yàn)，形成數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域內(nèi)的動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)方法。旨在通過對動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究，從視覺設(shè)計(jì)的視角為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)、實(shí)時監(jiān)控、數(shù)據(jù)復(fù)雜關(guān)系的整理尋找方法，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)可視化轉(zhuǎn)換為清晰簡單的信息圖表。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)可視化動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)方法應(yīng)用研究

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2015）10-0027-04

“一幅圖畫最偉大的價值莫過于它能夠使我們實(shí)際看到的比我們期望看到的內(nèi)容豐富得多?！苯y(tǒng)計(jì)學(xué)家John Tukey用形象的語言說明了數(shù)據(jù)可視化的本質(zhì)就是用圖畫展現(xiàn)信息與信息圖表有同樣的出發(fā)點(diǎn)。一基于動態(tài)視覺的信息圖表

動態(tài)視覺信息圖表基于多媒體、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而來通過時間線的推移制定圖表信息的秩序，是信息圖表向時空維度的延伸，簡而言之是能動的信息圖表。

動態(tài)視覺信息圖表與傳統(tǒng)靜態(tài)信息圖表既相對立又相關(guān)聯(lián)，動態(tài)視覺信息圖表的動態(tài)屬性決定其與平面的信息圖表是相互對立的兩個概念。然而，信息圖表中的動態(tài)視覺并不是單純與靜態(tài)相對，動態(tài)并非隨著時間的推移由一個人或物的擬人化進(jìn)行情節(jié)上的敘述，而是通過時間將視覺連接起來，因此動態(tài)視覺信息圖表更注重畫面感的構(gòu)成，仍然要遵循視覺規(guī)律與原則，從這點(diǎn)上看又與傳統(tǒng)信息圖表相關(guān)聯(lián)。動態(tài)視覺融入信息圖表的優(yōu)勢在于形象、生動、強(qiáng)大的說服力。瑞典統(tǒng)計(jì)學(xué)家漢斯_羅斯林在TED的演講中用動態(tài)視覺信息圖表扭轉(zhuǎn)了根植于西方人思想中對于第三世界的偏見：以顏色區(qū)分地域顯示亞洲、歐洲等地收入情況，通過數(shù)據(jù)隨著時間的更迭，運(yùn)動的色塊顯示了亞洲逐漸脫離貧窮的趨勢。將色塊化成等面積的圓，通過記錄圓的運(yùn)動分析GDP與兒童存活率間的關(guān)系，通過圓點(diǎn)的運(yùn)動觀察地區(qū)發(fā)展的趨勢，通過運(yùn)動軌跡觀測地區(qū)發(fā)展的效率等第三世界的經(jīng)濟(jì)問題。動態(tài)視覺信息圖表能夠通過人機(jī)交互，控制某幾個因素對數(shù)據(jù)主體、個體反復(fù)的分析。在漢斯先生的報告中，通過鼠標(biāo)控制代表韓國與巴西的氣泡，對比其數(shù)據(jù)變化的趨勢與速度，支撐第三國家發(fā)展迅猛的論點(diǎn)。（圖1）

二 動態(tài)視覺信息圖表的特點(diǎn)

1秩序性

信息圖表將信息高度概括總結(jié)，通過最為簡潔的形式表現(xiàn)出來，但是大量的信息在同一個平面展出，單純依賴對于人的視覺順序的運(yùn)用并不能夠使所有人以我們期望的順序接受信息，個體的差異也會帶來一定視覺的紊亂。動態(tài)視覺讓信息圖表秩序井然，通過時間軸的限定，信息在什么時候出現(xiàn)，出現(xiàn)多長時間都是一致的，受眾接收到的信息是統(tǒng)一的可被預(yù)設(shè)的。

2故事性

優(yōu)秀的信息圖表需要構(gòu)建一個動人的故事，訴說數(shù)據(jù)背后的信息，通過數(shù)據(jù)呈現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)、軍事等問題，能否激起受眾的畫面感，是否擁有生動的故事性直接影響著受眾對于信息的接受認(rèn)可度。鑒于動態(tài)視覺與動畫、影視的聯(lián)系，動態(tài)視覺能夠本能地建立故事感，因此動態(tài)視覺信息圖表能夠輕松訴說故事，擁有得天獨(dú)厚的故事性。

3生動性

動態(tài)視覺信息圖表的故事性使得其對于信息展現(xiàn)具有生動性?？菰锏男畔⑼ㄟ^輕松的動態(tài)呈現(xiàn)給我們，信息圖表本身相對于枯燥無序的信息，加入了的圖表設(shè)計(jì)者的理解而顯得更為輕松，再加之動態(tài)表現(xiàn)，將視覺動起來，賦予整個信息圖表視覺上的生命力。

4傳播性

動態(tài)視覺信息圖表采用多媒體、界面?zhèn)鞑橹饕浇?。?shù)碼技術(shù)的普及，對于電子產(chǎn)品的依賴，使得動態(tài)視覺信息圖表的傳播更為廣泛。物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)間的互聯(lián)互通使動態(tài)視覺信息圖表的傳播更為及時。研究表明人對于運(yùn)動的畫面印象更為深刻，動態(tài)視覺能夠調(diào)動多種感官接收信息，使信息的傳播更為有效。動態(tài)視覺信息圖表比傳統(tǒng)信息圖表更具廣泛、及時和有效的傳播性。

5交互性

動態(tài)視覺信息圖表的交互性主要體現(xiàn)在：1、對于數(shù)據(jù)顯示的控制，通過與人交互控制其進(jìn)度；2、對于用戶體驗(yàn)的注重，讓用戶能夠按照自己喜歡有更豐富的選擇；3、動態(tài)信息圖表中用戶的參與感，從一個被灌輸?shù)慕嵌绒D(zhuǎn)變成參與者的視角加入動態(tài)信息圖表中。

三 信息圖表在數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域的運(yùn)用

數(shù)據(jù)可視化是指將大型集中的數(shù)據(jù)以圖形圖像形式表示，并利用數(shù)據(jù)分析和開發(fā)工具發(fā)現(xiàn)其中未知信息的處理過程?！皵?shù)據(jù)”指是計(jì)算機(jī)通過二進(jìn)制的計(jì)算法則建造的另一個客觀世界，替代了書籍、文字的光芒，成了信息的承載者。數(shù)據(jù)可視化本質(zhì)就是信息的可視化與信息圖表的研究內(nèi)容一致。內(nèi)容上的相交是二者跨界合作的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)可視化為信息圖表設(shè)計(jì)帶來新的技術(shù)與需求，信息圖表設(shè)計(jì)為數(shù)據(jù)可視化帶來落地與承載。

兩者在研究范疇上有大量的交集：地圖設(shè)計(jì)是信息圖表設(shè)計(jì)重要的組成部分，而數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用的領(lǐng)域中基于GPS技術(shù)在地圖的基礎(chǔ)上加入了實(shí)時的路面監(jiān)控與追蹤定位等技術(shù)將其呈現(xiàn)在個人媒體設(shè)備界面中。不僅現(xiàn)今科技中二者有相同的研究范疇，在各種研究專注中引用的經(jīng)典案例也有大量相同的內(nèi)容：例如哈里.貝克設(shè)計(jì)的倫敦地鐵圖，之前的地鐵圖都是建立在地圖之上的，盡量保持原有地圖的細(xì)節(jié)，線路九曲回腸，交叉復(fù)雜。哈里從受眾不同的需求出發(fā)，認(rèn)清了地鐵圖只希望找到出發(fā)與要達(dá)到的站名即可，并不關(guān)心如何沿著城市道路走，這一點(diǎn)本質(zhì)上的區(qū)別，用清晰的電路圖形式通過橫縱與斜線表示走的方向，以圓點(diǎn)表示地鐵各站，形成了清晰、準(zhǔn)確的地鐵圖設(shè)計(jì)大大加速了我們獲取信息的效率。（圖2）

門捷列夫的元素周期表以表格的形式呈現(xiàn)已知的化學(xué)元素間的關(guān)系與周期性的變化，揭示復(fù)雜、多樣的規(guī)律，看出各元素的大致屬性與規(guī)律，幫助我們探索未知元素，從對信息的挖掘、分析以及探索的角度也是數(shù)據(jù)可視化的經(jīng)典。（圖3）

信息圖表是數(shù)據(jù)可視化的方式，數(shù)據(jù)可視化是信息圖表的內(nèi)容。動態(tài)信息圖表結(jié)合了信息圖表在信息傳達(dá)中的優(yōu)勢，同時也可以有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)信息圖表的不足，與專業(yè)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可視化相比動態(tài)視覺信息圖表最大的優(yōu)勢就是擁有更廣泛的受眾。采用圖形與數(shù)據(jù)結(jié)合的動態(tài)信息圖表，通過圖形符號完成信息的傳達(dá)，讓非專業(yè)人士通過對圖像的理解去分析數(shù)據(jù)表達(dá)的含義，并且跨越了語言的障礙讓不同語言體系的受眾都可以“閱讀”動態(tài)信息圖表的數(shù)據(jù)可視化，最大程度上擴(kuò)大了受眾范圍。運(yùn)動的事物通過提高視覺刺激性和增強(qiáng)新鮮感，充分調(diào)動人的興趣，提高記憶效率。信息圖表通過形象的圖形、有邏輯地整理簡化需要識記的內(nèi)容，減少所需記憶的信息量，建立信息間的關(guān)聯(lián)性加快人的識記效率。動態(tài)視覺信息圖表以界面為傳播媒介，我們通過手機(jī)等多媒體獲取的信息量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了通過傳統(tǒng)媒介，通過各種圖像圖形接收原本文字所傳達(dá)等信息。

四 動態(tài)視覺信息圖表元素

1數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)形式多樣并非只是數(shù)字，文字、圖像、聲音等都可以成為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就是有意識地進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì)所表現(xiàn)出來的結(jié)果。動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)的研究是基于數(shù)據(jù)可視化方式的研究，是將統(tǒng)計(jì)、挖掘得來的大數(shù)據(jù)以視覺的形式呈現(xiàn)的方法，因此數(shù)據(jù)在信息圖表設(shè)計(jì)中是主要的對象。運(yùn)動的數(shù)據(jù)圖能夠完成監(jiān)控數(shù)據(jù)變化，形象化運(yùn)動的趨勢，增加數(shù)據(jù)信息量。

2文字

文字在信息圖表中的存在形式有兩種：一種是作為輔助解釋說明的文字，另一種是符號化文字。視覺設(shè)計(jì)中字體往往充當(dāng)著平衡畫面點(diǎn)線面關(guān)系的角色以及視覺引導(dǎo)的作用。由于解釋說明性文字較多整體看來以線的形式存在，在動態(tài)視覺中可以線的生成含有方向性，因此可以通過線的運(yùn)動來引導(dǎo)視線方向與場景切換、穿插。（圖4）

符號化文字以點(diǎn)的形式存在，通常代表著某個主旨，以一個字或一個詞象征一段話具有很強(qiáng)的代表性，形象的轉(zhuǎn)換為具有圖像意味的文字。通過字體與圖像的融合形成故事感。動態(tài)字體設(shè)計(jì)中“霾”字將冒煙的煙囪圖像、汽車排放尾氣與防毒面罩等圖像置換到文字當(dāng)中。通過圖像的視覺動態(tài)以一個字表達(dá)了霾形成的主要原因并將它所帶來的危害等信息表達(dá)出來。（圖5）

3符號

在古羅馬時期的地圖上就已經(jīng)出現(xiàn)了符號意識。地圖大量運(yùn)用圖形來減少文字，通過清晰的圖形代替文字的贅述，更為先進(jìn)的是地圖中已經(jīng)出現(xiàn)了具有代表性的建筑的形式，通過簡化的不同建筑圖標(biāo)代替規(guī)模大小不同的城市。（圖6）圖形在相同的語境下具有強(qiáng)大的語言功能，在同樣的語境下只需要解釋—下圖形就能夠自動代替語言完成信息的傳達(dá)?！端淖阚E》中圖表以符號代表不同的物品，記錄了培育小麥或煮咖啡等所需的用水量，將水與我們的生活息息相關(guān)事物之間的需求關(guān)系表現(xiàn)出來，呼吁節(jié)約用水。（圖7）

4動態(tài)

動態(tài)是動態(tài)視覺信息圖表區(qū)別于傳統(tǒng)信息圖表設(shè)計(jì)的本質(zhì)屬性，通過依附于數(shù)據(jù)、文字、符號等元素成為動態(tài)視覺信息圖表無形的元素。主要包括以下幾種

（1）變換：指元素的相對變化，包括位移、縮放與旋轉(zhuǎn)三種變換。位移是元素在界面位置的移動，包括位置與方向兩個屬性；縮放是元素自身面積的變化，帶來由點(diǎn)到面的變化，整體到局部的轉(zhuǎn)變，正空間到負(fù)空間的過渡；旋轉(zhuǎn)是將元素按照一定的軸或中心點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。（圖8）

（2）形變：形變是元素自身形態(tài)的變化，描述元素形狀在單位時間內(nèi)輪廓外形的變化，分為規(guī)則形變和不規(guī)則形變兩類。規(guī)則形變指元素形態(tài)變化有規(guī)律可循、可被記錄與重現(xiàn)，動態(tài)有機(jī)械感與邏輯感，包括扭曲、彎曲、內(nèi)嵌和膨脹、鋸齒、扭轉(zhuǎn)等。不規(guī)則形變指外形的不規(guī)則變化，具有偶發(fā)感與隨機(jī)感，很難重現(xiàn)。包括噴濺、爆炸、甩吹等。（圖9）

（3）生長：生長是元素從無到有、從有到繁、從繁多衰的變化過程，與生物的生長規(guī)律無異，屬于形變的一種，是動態(tài)視覺中最常用的動態(tài)。點(diǎn)移動成線，線移動成面，面移動成體，生長動態(tài)可以分成線、面、體三種生長。（圖10）

（4）質(zhì)態(tài)：質(zhì)態(tài)本指物體的屬性是實(shí)體的附屬品，包括顏色與質(zhì)感。這種變化通常伴隨著屬性的改變。從紅色到綠色的變化是本質(zhì)變化，顏色與質(zhì)感的動態(tài)是記錄屬性變化的動態(tài)設(shè)計(jì)。（圖11）

（5）視角：視角動態(tài)是從觀察者的角度出發(fā)的動態(tài)設(shè)計(jì)，元素也許并不需要變化，我們只需要通過觀看點(diǎn)的轉(zhuǎn)變就能夠完成這一動態(tài)設(shè)計(jì)。（圖12）

（6）交互：交互是動態(tài)中的特殊形式，指有受眾參與，通過人機(jī)間溝通讓受眾加入到信息圖表中。交互是特殊的動態(tài)，分為參與型與控制型，參與型指受眾參與到圖表中去，節(jié)目中觀眾通過座位上的按鈕進(jìn)行投票，投票的結(jié)果會以圖表的形式顯示在屏幕上；（圖13）控制型則是人掌握信息圖表呈現(xiàn)的一種方式。（圖14）

五 動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)應(yīng)用

1設(shè)計(jì)程序

作為數(shù)據(jù)可視化的呈現(xiàn)方式的動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)程序上要遵循數(shù)據(jù)可視化的研究程序。包括信息收集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換分析、圖表化表示、信息修飾與動態(tài)交互設(shè)計(jì)五個環(huán)節(jié)，彼此間相互關(guān)聯(lián)，缺一不可，前一步為下一步鋪墊，后一步基于之前的研究而產(chǎn)生環(huán)環(huán)相扣，每個環(huán)節(jié)都可以用來檢驗(yàn)之前步驟中的設(shè)計(jì)是否合理、準(zhǔn)確。

第一、信息收集是與項(xiàng)目相關(guān)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，這一點(diǎn)與數(shù)據(jù)可視化是相同的。

第二、將統(tǒng)計(jì)得來數(shù)據(jù)以相同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)可視化中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與分析多通過編程控制數(shù)據(jù)分析的標(biāo)準(zhǔn)，由程序自動完成，動態(tài)視覺信息圖表對于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與分析則更多地注入了個人的情感。

第三、采取圖表的形式呈現(xiàn)整理好的數(shù)據(jù)，選取圖表形式，分析坐標(biāo)類型，制定出最大最小極限，使得圖表在適合的界面內(nèi)完整地呈現(xiàn)出來。

第四、從視覺設(shè)計(jì)的角度對信息進(jìn)行修飾，包括對圖表視覺風(fēng)格的設(shè)計(jì)，各圖形、字體、符號等元素的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。

最后綜合考慮信息呈現(xiàn)的節(jié)奏與受眾，確定了整個動態(tài)視覺信息圖表的動態(tài)呈現(xiàn)方式，按照數(shù)據(jù)的分析制訂動態(tài)腳本，構(gòu)建動態(tài)，通過剪輯調(diào)整信息圖表的運(yùn)動節(jié)奏。節(jié)奏的掌握要配合信息的主次與受眾的視覺特性。

2設(shè)計(jì)方法

（1）動態(tài)構(gòu)成方法

動態(tài)構(gòu)成指基本動態(tài)元素的組合與構(gòu)成，是在四維時間空間中按視覺美組織基礎(chǔ)的動態(tài)元素，強(qiáng)調(diào)視覺上的和諧與節(jié)奏美，注重畫面中點(diǎn)線面的視覺關(guān)系。動態(tài)構(gòu)成在保證視覺效果的基礎(chǔ)上綜合考慮動態(tài)的位置、狀態(tài)與趨勢三個方面。

位置包括運(yùn)動方向與運(yùn)動發(fā)生的位置，分為有序運(yùn)動、無序運(yùn)動，有序運(yùn)動是指元素的方向運(yùn)動有一定的秩序，分為分散的各自保證同一方向的有序運(yùn)動與元素集體有共同的移動方向。（圖15）在方向運(yùn)動中還有一種是較為特殊的就是元素按照指定的路徑去運(yùn)動。（圖16）而方位則是指元素發(fā)生運(yùn)動所處的位置，方位的設(shè)計(jì)上可以遵循平面構(gòu)成的原則與方法，在同一位置上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或者放大縮小的運(yùn)動。（圖17）

動態(tài)狀態(tài)是指運(yùn)動的表象，包括跟隨與游離兩種狀態(tài)。跟隨就是元素共同保持同—方向的運(yùn)動；（圖18）游離則是元素各自保持著自身運(yùn)動的同時在畫面中無序的長時間存在與畫面中。（圖19）

運(yùn)動趨勢上分合指的是多個元素間相互聚攏或四散的趨勢，通常是以某個點(diǎn)或線為中心的分為有規(guī)則和不規(guī)則的兩種。（圖20）

（2）交互設(shè)計(jì)方法

交互體驗(yàn)發(fā)展的目的就是為了在人與物之間建立更為真實(shí)的溝通，設(shè)計(jì)方法可以分為以用戶為中心的設(shè)計(jì)方法、以問題為中心的設(shè)計(jì)方法。

以用戶為中心主張以人文本的理念，對確定的目標(biāo)群體分析，得出目標(biāo)用戶在使用中的需求，整合整個項(xiàng)目中的因素設(shè)計(jì)出交互，通過用戶的使用體驗(yàn)測試評估整個交互設(shè)計(jì)。（表1）以問題為中心的設(shè)計(jì)從交互行為出發(fā)，確定交互的目的，分析交互目標(biāo)群體及效果出發(fā)創(chuàng)設(shè)用戶的使用情景。（表2）

結(jié)論

信息圖表與數(shù)據(jù)可視化在本質(zhì)上都是對于統(tǒng)計(jì)得來的數(shù)據(jù)信息的可視化呈現(xiàn)，所涉及的領(lǐng)域也相似，為信息圖表作為數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)的、簡單的存在形式提供了可能性。過于專業(yè)的數(shù)據(jù)可視化對數(shù)據(jù)分析與利用逐漸成了障礙。動態(tài)視覺信息圖表彌補(bǔ)了傳統(tǒng)信息圖表無法記錄數(shù)據(jù)變化、能容信息量有限等缺陷，為數(shù)據(jù)可視化的大眾化提出了解決方案。

動態(tài)視覺通過時間緯度上統(tǒng)一的節(jié)奏規(guī)定了信息出現(xiàn)的順序，最大可能地消除了受眾在接收視覺信息時的主觀差異性，為信息圖表設(shè)計(jì)注入了更強(qiáng)勢的視覺秩序感。通過圖像、動態(tài)設(shè)計(jì)充分調(diào)動受眾觀看時的感官刺激，帶給受眾更為生動有趣的傳播體驗(yàn)，在傳達(dá)信息時不在受紙媒大小的限制，通過場景的變換，可以無限制的增加信息的容量。

動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)方法上要充分考慮數(shù)據(jù)可視化的原則與設(shè)計(jì)方法。綜合思考數(shù)據(jù)可視化、信息圖表設(shè)計(jì)與動態(tài)視覺設(shè)計(jì)三個領(lǐng)域，以數(shù)據(jù)可視化程序?yàn)橹笇?dǎo)、信息圖表設(shè)計(jì)為原則，按照動態(tài)視覺設(shè)計(jì)步驟具體執(zhí)行的設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用于數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域的動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計(jì)憑借可靠真實(shí)的數(shù)據(jù)、輕松的表現(xiàn)形式、通俗易懂的邏輯結(jié)構(gòu)在信息的傳達(dá)中更具有說服力。