運動的數(shù)據(jù)

康劍　李軒

摘要：信息圖表以統(tǒng)計學(xué)與設(shè)計學(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)視覺概念進行動態(tài)信息圖表設(shè)計方法研究。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)計研究中吸取數(shù)據(jù)可視化的原則、過程與方法等經(jīng)驗，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)計方法。旨在通過對動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計的應(yīng)用研究，從視覺設(shè)計的視角為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)、實時監(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)計方法應(yīng)用研究

文獻標(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際看到的比我們期望看到的內(nèi)容豐富得多?！苯y(tǒng)計學(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。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、計算機技術(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、強大的說服力。瑞典統(tǒng)計學(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，通過記錄圓的運動分析GDP與兒童存活率間的關(guān)系，通過圓點的運動觀察地區(qū)發(fā)展的趨勢，通過運動軌跡觀測地區(qū)發(fā)展的效率等第三世界的經(jīng)濟問題。動態(tài)視覺信息圖表能夠通過人機交互，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。（圖1）

二 動態(tài)視覺信息圖表的特點

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、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。枯燥的信息通過輕松的動態(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度；2、對于用戶體驗的注重，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)”指是計算機通過二進制的計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)計帶來新的技術(shù)與需求，信息圖表設(shè)計為數(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)計是信息圖表設(shè)計重要的組成部分，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)，認清了地鐵圖只希望找到出發(fā)與要達到的站名即可，并不關(guān)心如何沿著城市道路走，這一點本質(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，以圓點表示地鐵各站，形成了清晰、準(zhǔn)確的地鐵圖設(shè)計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中的優(yōu)勢，同時也可以有效地彌補傳統(tǒng)信息圖表的不足，與專業(yè)的計算機數(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，讓非專業(yè)人士通過對圖像的理解去分析數(shù)據(jù)表達的含義，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，最大程度上擴大了受眾范圍。運動的事物通過提高視覺刺激性和增強新鮮感，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，我們通過手機等多媒體獲取的信息量已經(jīng)遠遠超過了通過傳統(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)就是有意識地進行信息統(tǒng)計所表現(xiàn)出來的結(jié)果。動態(tài)視覺信息圖表設(shè)計的研究是基于數(shù)據(jù)可視化方式的研究，是將統(tǒng)計、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)計中是主要的對象。運動的數(shù)據(jù)圖能夠完成監(jiān)控數(shù)據(jù)變化，形象化運動的趨勢，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)計中字體往往充當(dāng)著平衡畫面點線面關(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)以一個字表達了霾形成的主要原因并將它所帶來的危害等信息表達出來。（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?！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，帶來由點到面的變化，整體到局部的轉(zhuǎn)變，正空間到負空間的過渡；旋轉(zhuǎn)是將元素按照一定的軸或中心點為基準(zhǔn)進行旋轉(zhuǎn)運動。（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。（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，元素也許并不需要變化，我們只需要通過觀看點的轉(zhuǎn)變就能夠完成這一動態(tài)設(shè)計。（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)計應(yīng)用

1設(shè)計程序

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，在設(shè)計程序上要遵循數(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)都可以用來檢驗之前步驟中的設(shè)計是否合理、準(zhǔn)確。

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

第二、將統(tǒng)計得來數(shù)據(jù)以相同的標(biāo)準(zhǔn)進行轉(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)計的角度對信息進行修飾，包括對圖表視覺風(fēng)格的設(shè)計，各圖形、字體、符號等元素的細節(jié)設(shè)計。

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，強調(diào)視覺上的和諧與節(jié)奏美，注重畫面中點線面的視覺關(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。

位置包括運動方向與運動發(fā)生的位置，分為有序運動、無序運動，有序運動是指元素的方向運動有一定的秩序，分為分散的各自保證同一方向的有序運動與元素集體有共同的移動方向。（圖15）在方向運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動。（圖16）而方位則是指元素發(fā)生運動所處的位置，方位的設(shè)計上可以遵循平面構(gòu)成的原則與方法，在同一位置上的旋轉(zhuǎn)運動或者放大縮小的運動。（圖17）

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

運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)計方法

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

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，整合整個項目中的因素設(shè)計出交互，通過用戶的使用體驗測試評估整個交互設(shè)計。（表1）以問題為中心的設(shè)計從交互行為出發(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)計注入了更強勢的視覺秩序感。通過圖像、動態(tài)設(shè)計充分調(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，在傳達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)計在設(shè)計方法上要充分考慮數(shù)據(jù)可視化的原則與設(shè)計方法。綜合思考數(shù)據(jù)可視化、信息圖表設(shè)計與動態(tài)視覺設(shè)計三個領(lǐng)域，以數(shù)據(jù)可視化程序為指導(dǎo)、信息圖表設(shè)計為原則，按照動態(tài)視覺設(shè)計步驟具體執(zhí)行的設(shè)計方法。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)計憑借可靠真實的數(shù)據(jù)、輕松的表現(xiàn)形式、通俗易懂的邏輯結(jié)構(gòu)在信息的傳達中更具有說服力。