潘婉

摘要：在數(shù)字媒體和人工智能時代，信息可視化與計算機科學(xué)緊密結(jié)合，其融合為數(shù)據(jù)解讀和信息傳播提供了革命性的變革手段。然而，當(dāng)前信息可視化中數(shù)字媒體的應(yīng)用仍面臨著技術(shù)融合的表層化、用戶體驗和互動性不足、信息安全與隱私保護薄弱等問題?？梢詮纳罨夹g(shù)與內(nèi)容的融合策略、優(yōu)化用戶互動性與體驗設(shè)計、強化信息安全與隱私保護措施等角度入手，實現(xiàn)信息可視化質(zhì)量的提升、用戶體驗的增強和數(shù)據(jù)安全的增強。

關(guān)鍵詞：信息可視化；數(shù)字媒體；計算機；人工智能

一、前言

信息可視化技術(shù)，是通過將復(fù)雜的數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換為直觀的圖形和圖像，這極大地促進了信息的理解和傳播。在信息可視化領(lǐng)域，數(shù)字媒體與人工智能、計算機科學(xué)的結(jié)合已成為推動技術(shù)革新的關(guān)鍵動力。這一趨勢不僅提升了數(shù)據(jù)解讀的深度和廣度，還賦予了信息傳達更豐富的視覺表現(xiàn)形式。然而，這一領(lǐng)域的發(fā)展尚處于如何更有效結(jié)合數(shù)字媒體的創(chuàng)新手段，以及如何利用人工智能和計算機科學(xué)的最新成果來提升信息可視化的質(zhì)量和效果方面的不斷探索之中。對此，本研究旨在深入分析數(shù)字媒體在信息可視化中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并探討信息可視化中運用數(shù)字媒體的路徑分析。通過對交互式可視化、數(shù)據(jù)分析技術(shù)的深入研究，以及探索多元文化元素與數(shù)據(jù)安全在信息可視化設(shè)計中的深度融合，本研究致力于提升信息的可理解性和用戶的參與度。此外，本研究還探討了如何在確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性的同時，更好地融合數(shù)字媒體的創(chuàng)新手段，從而有效地提升信息可視化的整體質(zhì)量和影響力。

二、信息可視化中數(shù)字媒體的運用

在數(shù)字媒體中，信息可視化作為一種有效的數(shù)據(jù)表達和交流手段，其在多維度展現(xiàn)出獨特的價值和效能。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)通過圖形、圖像、動畫等形式，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)化為直觀、易于理解的視覺表示，從而增強數(shù)字媒體信息的傳播效果和觀眾的認知效率。在此過程中，圖表設(shè)計、顏色編碼、布局優(yōu)化等元素發(fā)揮關(guān)鍵作用，使得數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出既美觀又富有信息量的視覺效果。在處理大數(shù)據(jù)時，信息可視化利用計算機圖形學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和人機交互原理，有效地提煉和展示數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵信息。此外，交互式可視化技術(shù)為用戶提供了探索和分析數(shù)據(jù)的工具，通過用戶界面設(shè)計和交互邏輯的優(yōu)化，使用戶能夠更深入地理解數(shù)據(jù)背后的含義。在此過程中，數(shù)據(jù)挖掘和圖形設(shè)計的結(jié)合成為關(guān)鍵，這使得抽象數(shù)據(jù)具象化，進而有效地提升信息傳播的效率和質(zhì)量。通過散點圖、熱力圖、時間序列圖等多種信息圖表，數(shù)字媒體可以展示不同維度的數(shù)據(jù)關(guān)系，使得信息的層次和結(jié)構(gòu)清晰化。此外，可視分析和動態(tài)數(shù)據(jù)展示等交互式數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，允許用戶根據(jù)個人需要調(diào)整視角和深度，從而在數(shù)字媒體中實現(xiàn)個性化的信息探索[1]。

隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字媒體中的信息可視化不僅僅局限于靜態(tài)圖表的展示，而是越來越多地運用動態(tài)可視化、三維可視化技術(shù)，甚至融合增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)，為用戶提供沉浸式的信息體驗。虛擬現(xiàn)實中的數(shù)據(jù)可視化可以讓用戶在三維空間中直觀感受數(shù)據(jù)的規(guī)模和關(guān)系，增強了數(shù)據(jù)的可理解性和吸引力。同時，機器學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)可視化工具能夠更加智能地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集，提供更加精確和深入的分析結(jié)果。在數(shù)字媒體中，信息可視化的應(yīng)用還體現(xiàn)在用戶界面和交互設(shè)計中。通過合理的顏色搭配、圖形布局和動畫效果等有效視覺設(shè)計，可以提升用戶界面的可用性和吸引力，使得用戶在瀏覽和操作數(shù)字媒體內(nèi)容時的體驗更為流暢和愉悅。此外，用戶交互數(shù)據(jù)的可視化分析對于理解用戶行為、優(yōu)化媒體內(nèi)容和提升用戶體驗具有突出意義。通過分析用戶的點擊率、瀏覽路徑和停留時間等指標(biāo)，可以有效地調(diào)整媒體內(nèi)容的布局和展示方式，以適應(yīng)不同用戶群體的需求。

在總體設(shè)計上，信息可視化的構(gòu)成要素和視覺敘事策略需要精心規(guī)劃和實施。這包括數(shù)據(jù)的選擇、清洗、轉(zhuǎn)換等前期工作，以及圖形設(shè)計、動畫制作、故事敘述等創(chuàng)作環(huán)節(jié)。有效的信息可視化不僅僅是數(shù)據(jù)的視覺化表達，更是一種復(fù)雜數(shù)據(jù)背后故事的藝術(shù)呈現(xiàn)，這要求設(shè)計者具有深厚的數(shù)據(jù)理解能力和創(chuàng)造性的視覺表達技巧。因此，信息可視化的運用形式在數(shù)字媒體中展現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動下創(chuàng)新與美學(xué)的融合，為信息的表達和交流提供了強大支持。

三、信息可視化中運用數(shù)字媒體的現(xiàn)狀分析

（一）技術(shù)融合的表層化現(xiàn)象

信息可視化與數(shù)字媒體的融合在當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展中呈現(xiàn)出明顯的表層化現(xiàn)象，這一趨勢主要體現(xiàn)在技術(shù)應(yīng)用的廣泛性和淺層次性上。在當(dāng)前的數(shù)字媒體環(huán)境中，信息可視化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)展示和信息傳播，但往往缺乏深入的數(shù)據(jù)分析和內(nèi)容挖掘。大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與用戶界面設(shè)計的融合，雖然在視覺上提供了吸引人的數(shù)據(jù)展示方式，但這種融合更多地停留在表面的視覺效果上，未能深入挖掘數(shù)據(jù)背后的深層含義和價值，如圖1所示。例如，使用Tableau、PowerBI等流行的可視化工具生成的標(biāo)準(zhǔn)圖表和模板，雖然在形式上趨于一致，但缺乏針對性和創(chuàng)新性。這些工具雖然便于快速生成圖表，但往往忽視了數(shù)據(jù)的特殊性和上下文背景，導(dǎo)致生成的可視化成果無法深入反映數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和多維度特征[2]。此外，虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)與信息可視化的結(jié)合，雖然為用戶提供了更加沉浸和互動的體驗，但這種融合有時過分強調(diào)技術(shù)的新穎性，忽視了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和分析的深度。例如，在金融股票分析的VR數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用，雖然在視覺上令人震撼，但過分依賴視覺效果可能會使用戶分心，從而忽略數(shù)據(jù)本身的分析和解讀。在移動端應(yīng)用中，信息可視化與數(shù)字媒體的融合更加顯著。移動應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)圖表和信息圖形通常需適應(yīng)小屏幕和快速瀏覽的需求，因此傾向于使用簡化和直觀的可視化形式。然而，這種簡化往往犧牲了數(shù)據(jù)的詳細展示和深入分析，導(dǎo)致用戶只能獲得表面的信息理解。

（二）互動性與用戶體驗不足

在信息可視化與數(shù)字媒體融合的發(fā)展現(xiàn)狀中，互動性與用戶體驗的不足已成為一個顯著的問題。在信息可視化的設(shè)計與實現(xiàn)中，雖然采用了如數(shù)據(jù)挖掘、圖形渲染、動態(tài)交互等先進技術(shù)，但在實際應(yīng)用中卻忽視了用戶體驗的核心要素，導(dǎo)致信息的傳遞與接受效果不佳。以城市3D空間、數(shù)據(jù)預(yù)警為代表的交互式數(shù)據(jù)可視化為例，其理論上應(yīng)提供用戶通過觸摸屏幕、點擊圖表元素等方式與數(shù)據(jù)直觀交互的平臺，使用戶可以深入了解數(shù)據(jù)細節(jié)。然而，由于設(shè)計時過分重視技術(shù)的展示而非用戶實際操作的便利性，這些交互方式往往顯得復(fù)雜和不直觀，使得普通用戶難以快速掌握和有效利用。此外，信息過載現(xiàn)象也常見于這類應(yīng)用中，大量的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的交互設(shè)計使用戶難以快速篩選出所需信息，反而增加了認知負擔(dān)。在移動端的信息可視化應(yīng)用中，由于屏幕尺寸的限制和操作界面的局限性，使得復(fù)雜數(shù)據(jù)的有效呈現(xiàn)成為一大挑戰(zhàn)。例如，盡管同花順、東方財富等移動端金融應(yīng)用試圖通過縮放、滑動等手勢控制來展示詳盡數(shù)據(jù)，但這些操作在小屏幕上往往顯得擁擠不堪，用戶難以獲得清晰和全面的數(shù)據(jù)視圖。此外，對于需要高度定制化的數(shù)據(jù)展示，移動端應(yīng)用往往難以提供足夠的靈活性和定制選項，限制了用戶根據(jù)個人需求對數(shù)據(jù)進行深入探索和分析。在網(wǎng)絡(luò)平臺上，雖然利用HTML5、CSS3、JavaScript等前端技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的動態(tài)展示和交互，但這些技術(shù)的應(yīng)用往往忽略了用戶操作習(xí)慣和審美需求。

（三）信息安全與隱私保護薄弱

在信息可視化與數(shù)字媒體融合的發(fā)展過程中，信息安全與隱私保護的問題在個人數(shù)據(jù)的處理和存儲方面日益顯著。信息可視化作為數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的一種方式，其安全性和隱私保護機制的薄弱不僅關(guān)系到用戶個人信息的保護，也影響到整個數(shù)字媒體生態(tài)的健康發(fā)展。在數(shù)據(jù)采集階段，信息可視化需要大量數(shù)據(jù)作為支撐，這往往涉及用戶的個人信息，包括但不限于地理位置、瀏覽習(xí)慣、購物記錄等。這些數(shù)據(jù)在未經(jīng)加密或匿名化處理的情況下被收集和傳輸，易于遭受黑客攻擊和數(shù)據(jù)泄露。此外，由于缺乏有效的數(shù)據(jù)管理和訪問控制機制，敏感信息可能被未經(jīng)授權(quán)的第三方訪問或濫用，造成用戶隱私被侵犯。在數(shù)據(jù)處理與存儲方面，當(dāng)前信息可視化應(yīng)用中的數(shù)據(jù)加密技術(shù)和隱私保護措施還不夠完善。例如，在阿里云、AWS（亞馬遜云計算服務(wù)）等云計算平臺上進行數(shù)據(jù)處理和存儲時，數(shù)據(jù)的安全性往往依賴于第三方服務(wù)提供商的安全策略，一旦這些平臺遭受攻擊或內(nèi)部存在安全漏洞，將直接威脅到數(shù)據(jù)的安全性[3]。此外，某些信息可視化工具在設(shè)計時未能充分考慮數(shù)據(jù)隱私保護，在數(shù)據(jù)可視化展示中直接暴露用戶個人信息，或在不必要的情況下收集過多的用戶數(shù)據(jù)。

四、信息可視化中運用數(shù)字媒體的路徑分析

（一）深化技術(shù)與內(nèi)容的融合

信息可視化中數(shù)字媒體的應(yīng)用關(guān)鍵在于理解技術(shù)與內(nèi)容融合的深度與廣度。信息可視化技術(shù)，作為數(shù)據(jù)表達和理解的重要工具，其在數(shù)字媒體領(lǐng)域的應(yīng)用遠超傳統(tǒng)圖表和圖形表示。通過高級計算機視覺算法并結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，信息可視化能夠?qū)?fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀、易理解的視覺格式，從而大幅提升信息傳遞的效率和準(zhǔn)確性。技術(shù)開發(fā)人員需具備強大的數(shù)據(jù)處理能力，通過使用Python編程語言的Pandas庫和Matplotlib庫，可以有效地處理和展現(xiàn)大量數(shù)據(jù)，而機器學(xué)習(xí)算法則能夠從數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，為決策提供支持。同時，虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)的融入，如使用Unity或Unreal Engine開發(fā)交互式3D可視化，也為信息可視化帶來了新的維度。而內(nèi)容方面的創(chuàng)新，不僅要展現(xiàn)數(shù)據(jù)本身，還需將數(shù)據(jù)與具體情境結(jié)合，如通過情境模擬和故事講述等方式，使得數(shù)據(jù)背后的信息更加生動和具體[4]。通過利用D3.js這類工具進行定制化數(shù)據(jù)可視化設(shè)計，可以使得數(shù)據(jù)故事更具吸引力和教育意義。在數(shù)據(jù)新聞領(lǐng)域，這一技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于揭示社會、政治和經(jīng)濟現(xiàn)象。此外，由于人工智能技術(shù)的不斷演進，自動化數(shù)據(jù)分析和可視化生成將成為可能，這要求研究人員需要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，以適應(yīng)行業(yè)變化。同時，由于移動設(shè)備和社交媒體的普及，信息可視化作品需要適應(yīng)不同的展示平臺和格式，確保信息傳播的有效性。與此同時，還可以通過集成先進的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，利用大數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)，從海量數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，為信息可視化提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持。通過使用自然語言處理（NLP）技術(shù)分析社交媒體趨勢，為可視化提供實時動態(tài)數(shù)據(jù)。

（二）優(yōu)化用戶互動性與體驗設(shè)計

在信息可視化領(lǐng)域，提升用戶互動性與體驗設(shè)計是實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)傳達的核心。在數(shù)字媒體環(huán)境下，這一目標(biāo)要求深入探索與用戶互動、體驗相關(guān)的技術(shù)和設(shè)計方法。用戶界面（UI）與用戶體驗（UX）設(shè)計在信息可視化的互動性中扮演關(guān)鍵角色。優(yōu)秀的UI設(shè)計能夠使用戶輕松地導(dǎo)航并與數(shù)據(jù)進行交互，而UX設(shè)計則確保整個交互過程符合用戶的預(yù)期和需求。例如，通過高級的JavaScript庫，如D3.js，可以開發(fā)動態(tài)、交互式的數(shù)據(jù)可視化，使得用戶能夠通過簡單的鼠標(biāo)懸?；螯c擊動作獲取更深入的數(shù)據(jù)解讀。此外，數(shù)據(jù)可視化的個性化也是提升用戶體驗的關(guān)鍵。個性化體驗設(shè)計要求根據(jù)用戶的行為、偏好及歷史交互數(shù)據(jù)定制展示內(nèi)容。在此過程中，機器學(xué)習(xí)技術(shù)可以通過分析用戶數(shù)據(jù)，預(yù)測其興趣點，從而實現(xiàn)個性化的數(shù)據(jù)展示。例如，通過使用協(xié)同過濾算法，根據(jù)用戶過去的瀏覽和互動記錄推薦相關(guān)的數(shù)據(jù)視圖。交互設(shè)計的另一個重要方面是多感官體驗的整合。通過融合視覺、聽覺甚至觸覺元素，可創(chuàng)造更為豐富和沉浸式的數(shù)據(jù)體驗。在處理視覺化音頻數(shù)據(jù)時，除了展示波形圖外，還可以通過音頻播放或變化的顏色、形狀等視覺元素來傳達音頻信息的不同維度[5]。此外，信息可視化的可訪問性設(shè)計需要考慮到不同能力和背景的用戶，確保所有用戶都能無障礙訪問和理解數(shù)據(jù)。從技術(shù)角度看，前端開發(fā)技術(shù)，如HTML5、CSS3和JavaScript，是實現(xiàn)這些設(shè)計的基石，不僅提供了構(gòu)建交互式和動態(tài)數(shù)據(jù)可視化所需的工具，還支持跨平臺應(yīng)用的開發(fā)，確保數(shù)據(jù)可視化作品能在不同的設(shè)備和操作系統(tǒng)上無縫展示。

（三）強化信息安全與隱私保護

信息可視化處理的數(shù)據(jù)往往包含敏感信息，因此保障這些信息的安全與隱私是居于核心地位的。信息安全與隱私保護策略應(yīng)涵蓋數(shù)據(jù)收集、存儲、處理、展示及傳輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)，確保在整個數(shù)據(jù)生命周期中的安全性。在數(shù)據(jù)收集階段，重要的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的最小化收集，即僅收集完成特定任務(wù)所必需的數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)脫敏技術(shù)應(yīng)被廣泛應(yīng)用，通過技術(shù)手段，如匿名化和偽化處理敏感信息，從而在不影響數(shù)據(jù)分析和可視化效果的前提下，降低數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險。數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié)則需要重視數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用，采用高強度加密算法，如AES（高級加密標(biāo)準(zhǔn)）和RSA（非對稱加密），保護存儲的數(shù)據(jù)不被未授權(quán)訪問。在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，在運用人工智能、機器學(xué)習(xí)等高級技術(shù)進行數(shù)據(jù)分析時，應(yīng)采用安全的算法設(shè)計，如同態(tài)加密和安全多方計算，以確保在計算過程中數(shù)據(jù)的隱私不被泄露。在數(shù)據(jù)展示方面，在不泄露具體個人或敏感信息的情況下，展示數(shù)據(jù)的總體趨勢和模式[6]，這可能涉及復(fù)雜的數(shù)據(jù)匿名化技術(shù)和敏感度分析。數(shù)據(jù)傳輸則要求使用安全的傳輸協(xié)議，如HTTPS和TLS（傳輸層安全協(xié)議），以及數(shù)據(jù)簽名和驗證技術(shù)，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和完整性。除了技術(shù)手段，還需要建立完善的數(shù)據(jù)安全管理體系和隱私保護政策。這包括制定嚴格的數(shù)據(jù)訪問控制策略，確保只有被授權(quán)人員能夠訪問和處理敏感數(shù)據(jù)，以及定期對從事數(shù)據(jù)處理的人員進行數(shù)據(jù)安全和隱私保護培訓(xùn)。

五、結(jié)語

綜上所述，信息可視化作為數(shù)字媒體領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，其在數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、信息傳播及用戶體驗方面的作用不容小覷。通過高級計算機視覺算法、交互式設(shè)計原則及用戶體驗優(yōu)化，信息可視化使得復(fù)雜數(shù)據(jù)集成為直觀、易于理解的視覺呈現(xiàn)。結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，信息可視化不僅加強了數(shù)據(jù)的解讀能力，還提升了信息的獲取效率。在數(shù)字媒體環(huán)境下，信息可視化通過提供動態(tài)、交互式的視圖極大地豐富了數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。同時，由于移動技術(shù)和社交媒體的不斷演進，信息可視化的應(yīng)用也日益多樣化。未來，信息可視化將繼續(xù)與新興技術(shù)相結(jié)合，進一步擴展其在數(shù)字媒體中的應(yīng)用范圍和深度。因此，深入研究和實踐信息可視化的創(chuàng)新應(yīng)用將是一個持續(xù)的、充滿挑戰(zhàn)和機遇的過程。

參考文獻

[1]姚婷.融媒體時代信息可視化設(shè)計在新聞傳播中的應(yīng)用[J].新聞愛好者，2022（10）：91-93.

[2]趙輝.基于新媒體技術(shù)條件下的信息可視化設(shè)計[J].傳媒，2018（01）：88-90.

[3]童珂.淺談新聞傳播中的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計[J].中國報業(yè)，2022（15）：120-121.

[4]馮文博.數(shù)字媒體藝術(shù)環(huán)境下信息圖形化研究[J].包裝工程，2020，41（12）：292-295.

[5]曾祥敏，王俐然，潘九鳴.融媒體交互可視化深度報道研究——兼論深度報道與碎片信息的對立統(tǒng)一[J].新聞與寫作，2018（10）：35-43.

[6]劉曉慶.信息可視化：政務(wù)新媒體的新表達方式[J].新聞與寫作，2017（09）：83.

作者單位：鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

`責(zé)任編輯：張津平