探究信息可视化的内在规律

摘要：可视化信息图表的作用就是提供给人们一种更好的方法及步骤去处理即将要面对的庞大数据群，他不仅揭示了信息背后模式和隐藏的联系，还将发挥更大的分析作用。通过对可视化信息图表的分析总结使之更完美地展现，可以说可视化信息图表是应对信息大爆炸的技术手段，而且它也将成为引领政治、文化、经济、社会以及技术变革的重要力量。

关键词：信息图形 可视化 图形展现

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2016）01-0122-02

为何要将数据制作成可视化信息图表，引用国际数据公司（IDC）的监测数据，2011年，全球被创建和被复制的数据总量为1.8ZB（1.8万亿GB）。1.8ZB是什么概念？举例来说，1.8ZB相当于全球每个人每天都去做2.15亿次高分辨率的核磁共振检查所产生的数据总量。预计到2020年，全球将总共拥有40ZB，相当于地球上每个人产生5200GB的数据，对比2010年，数据量将增长近50倍。对于人类表现的无意识状态下对数据的认知能力，需要可视化信息图表设计的表达，其作用就是提供给人们一种更好的方法及步骤去处理他们即将要面对的庞大数据群。

1 可视化信息图表的概况

1.1 可视化信息图表的定义

可视化信息图表是信息设计的核心，引用西班牙设计专家JohnCosta的定义：可视化就是让一些现象或实现可见并且易懂；一些不具备观察性或可见性的现象。所以，准备模拟及数字文档、构思空间布局是信息设计师轻松创作的前提。

可视化信息图表更专注与客观、准确、实用和美观，简而言之：功能限制形式。

独立的可视化信息图表应该被看成是一种自身的外延及实现目的的方法和手段的技术，是使用者处理类似任务的辅助工具。因此，它不仅仅是纯粹艺术表现，也属于实用艺术分支，并不是艺术家主观的布局，而应该归因于设计师仔细推敲和局限性处理。

1.2 可视化信息图表的历史

1812年Charles Joseph Minard为拿破仑进攻莫斯科而绘制的叙述性图表，把当时对莫斯科进攻和后退过程中，各个入口以及可能遇到的被害情况等数据通过可视化图表一目了然地表现出来；自从经典的绘图方法建立以来，1967年雅克・贝尔坦所发表的图形学理论，确定了并叙述了构成图形设计的基本框架及其主要因素；在美国独立战争期间William Playfair使用一些图表应用于政治及经济方面的写作，乃是最早采用线和面之类抽象的视觉资源来可视化地表达数据的人之一；1854年John Snow绘制的伦敦霍乱病情位置地图中，不仅在地图中标注出西部病人所处方位，而且通过分析准确找到疫情的发源地；1879年Ernst Haeckel绘制的《人类谱系》，将人类定义于进化链条的顶端；英国医学专家Florence Nightingale首次将统计图应用于克里米亚半岛战争的政府政策报告等。

1.3 可视化信息图表的特性

Ben Shneiderman曾经写道：可视化的目的不是堆积数据，而是得出分析结果。可视化信息图表的首要目的是可读性，或者说源于优雅的实用性的美感表现。任何复杂、呆板、难消化、过于抽象的表现都不利于读者消化数据，可视化信息图表设计将信息以不同的形式和结构表现，区别于图形设计，仅仅是以美感来愉悦受众。

2 可视化信息图表的功能

2.1 清晰表述

繁冗、复杂的数据或信息难以快速并准确被理解，可视化信息图形就是用一种形象化的、准确的、客观的、直观的方式表现信息，从而提高人们应用信息的效能，便于更高效和清晰地交流信息，并且增强感染力。

图1在新奥尔良和圣伯纳德教区，500000人现在生活在等于或低于海平面的地方，如地图所示低洼地区的人口。其中一些地区在卡特里娜飓风之后的好几个星期还处于水下，并且面临未来的风暴都具有严重的洪灾风险。杰佛逊和奥尔良教区具有全国最高的重复洪灾损失。橘色圆圈代表处于海平面或低于海平面的入口，蓝色由浅到深代表双足站立的高度由海平面逐渐降低到海平面以下（0至-lO），黄色代表了当地下发的建筑许可证（海平面和海平面十英尺以下的地址已发出约120000个许可证）。由此可见此次受灾的严重程度。

2.2 帮助分析

可视化信息图表是帮助智慧和知觉挖掘数据深层次内容的一种工具。在完全理性的表述中，可视化信息图表站在一个相对中立的角度，能够通过数据的可视化展示更广阔的范围、难以发现的规律和模式、优点和不足以及无法预料的成分。

运用可视化信息图表的分析，能够为研究学习提供更多的补充和资源、帮助消费者更好地选择商品、帮助企业分析发展投资的风险等。

图2根据不同的影响（如：抑郁、父母、家庭、伙伴等等），分析出生活中各个方面对青少年自尊方面的影响，面积最大的、最突出的是对青少年自尊影响最严重的，而排在末端的是对青少年自尊影响最小的，面积从大到小依次递减，蓝色和粉色分别表示此方面因素所占的男孩、女孩的比重。通过图表的抽象概念与数据表现很好的结合，颜色搭配以及相互间的逻辑关系，我们可以很容易知道各方面因素将带来的影响。

2.3 跨学科传译

不同专业之间存在着理解上的冲突和困难，将不同学科的专业知识运用视觉语言进行传译，并运用可视化信息图表一目了然的表达时，能有效地减少专业知识的艰涩，从而变得易于交流和接受。

图3这张图表展现的是2007年美国在房地产和信贷市场方面失败的原因，图中取美国国旗13道红白条中的7条红条分别代表七个方面分别表达的其数据的发展现状及趋势。通过分析我们能找出潜藏的信息，从中不难看出经济的发展趋势，2007年美国GDP增速放缓估计为2.2%，但在2008预计是0.9%。

2.4 艺术表现

所谓艺术，是人类综合各方面元素的有机产物，是人们现实生活和精神世界的形象表现。这类可视化信息图表的作品目的不是为了揭示信息和数据本身的规律或者结构，而是利用可视化技术创造出具有审美趣味的作品。计算机科学家Robert Kosara在2007年的IEEE可视化大会（lnformation Visualization Conference）上提出：“艺术性的可视化作品并不是为了展示数据，而是要传达某个特定的观点。”当代艺术家可以通过不同的数据集发出自己的声音。

Stefanie Posavec从事的研究属于可视化和艺术的边缘科学。图4中的不断分支，依次代表章、节、句、词，所用颜色对应Posavec为这本书设定的十一个主题分类（如旅行、工作、生存、当地生活等）。设计师有意让著作的多章节看起来强像动植物有机体的多细胞结构，通过线条和颜色的循环排列表达这本书的节奏。所以，这张图表没有过多关注见解，而是让读者从另外一个角度解读这本书。

3 可视化信息图表的应用

数据可视化专家Edward Tufte这样说道：信息展示和统计图表的整个历史――包括所有通信设备――完全是方法的进化史，是致密度、复杂度、维度，甚至有时是美感方面的提升。

下面介绍几种可视化信息图表的应用方法/原理：

1）抽象或模拟

本体与代表物之间非常类似时，可以完全是模拟图；相反本体与代表物之间相关度越小，可视化信息图表则越抽象。

2）兼顾实用与美观

少量的装饰元素（例如字体、颜色等）可以兼顾实用性，不会干扰到图表中的信息；相反矫揉造作则会干扰图表信息的认知度。

3）紧密或分离

轴线式图表所展示的数据则与图表上的位置与数据的空间占有比例关系相对应。

4）空间维度

利用空间维度创造不同视角的信息图表，便于读者多角度分析数据的深度、数量及比重。

5）创新与通用

依据数据的特性以象征图形表现或通用统计表格的形式，规避传统数据（柱状图、饼状图、曲线图表等）方式出现。

6）简洁与重复

以简洁的方式展示复杂的数据或以重复的方式以不同的方法展示相同的数据，避免读者感到厌烦或便于理解。结语

物理学家Hans Christian von Baeyer在其著作《信息：科学新语言》中说道：“信息就像一场连绵细雨，轻轻地落在每个人身上，人们却毫无察觉。”这个形象比喻不仅是这个信息泛滥世界的真实写照，而且是对未来的展望；在这场信息细雨中可视化信息图表揭示了信息背后模式和隐藏的联系，还将发挥更大的作用。所以说可视化信息图表是应对信息大爆炸的技术手段，它将成为引领政治、文化、经济、社会以及技术变革的重要力量。