信息的可視化框架表達(dá)與建構(gòu)實(shí)現(xiàn)

趙景

摘 要 智媒時(shí)代，信息的接入途徑極大豐富，信息化成為主流?？梢暬切畔⒖勺x性的升級(jí)要求，可視化信息亦成為很多人接觸頻率最高的表達(dá)形式。所以目前可視化已然成為敘述的主體框架之一，大有趕超原有文字和圖片主導(dǎo)的敘述框架之勢。文章以可視化軟件tableau為例，對(duì)信息的可視化框架建構(gòu)展開論述，希望對(duì)可視化的框架表達(dá)建構(gòu)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 信息;可視化;框架建構(gòu);Tableau Desktop

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-0360（2019）08-0032-04

1 緣起

智能設(shè)備的興起，給世界帶來了更多的可能。借助于越來越強(qiáng)大的通信技術(shù)、智能技術(shù)和數(shù)字技術(shù)，人們的生活已經(jīng)可以逐漸的被數(shù)字定義。信息成為人們對(duì)世界的抽象，在這種映射中，人們完成了腦海中對(duì)于客觀世界的信息建構(gòu)。在以往的信息建構(gòu)與表達(dá)中，途徑大多數(shù)是通過文字和圖片來實(shí)現(xiàn)的。而智能設(shè)備的興起，信息行業(yè)也同步發(fā)生了轉(zhuǎn)型。不光是傳統(tǒng)的文字和圖片表達(dá)有信息化的趨勢，數(shù)據(jù)信息本身也成為新的源頭，由此誕生了一系列的社會(huì)變革。雖然信息有了極大的豐沛，但也隨之產(chǎn)生了一些問題。巨大的信息上載已經(jīng)超過了普通人在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行信息解讀的能力，因而產(chǎn)生了在原來抽象基礎(chǔ)之上的另一層更深的抽象要求——可視化。用視覺圖表的形式來定義現(xiàn)實(shí)世界抽象后的出來的具體數(shù)據(jù)信息，從而解決人類的認(rèn)知短板，用更有效率、簡約且切中本質(zhì)的方式來獲取對(duì)于世界的正確的、宏觀的、整體的解讀。由此，信息的可視化成為了一種新形式下的敘事潮流，本文即基于此種背景而緣起。

在諸多的可視化方法中，軟件的作用越來越重要。本文以希望借由對(duì)信息可視化軟件Tableau的Desktop終端的軟件設(shè)計(jì)思路，來闡釋數(shù)據(jù)信息的可視化框架表達(dá)，以及其建構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)。

2 概念闡釋

2.1 可視化

“可視化”對(duì)應(yīng)英文單詞“visualization”，意思是“將某物進(jìn)行視覺化的處理過程和行為動(dòng)作”。而“信息可視化”一詞最早出現(xiàn)在Robertson等1989年發(fā)表的文章《用于交互性用戶界面的認(rèn)知協(xié)處理器》中。

信息可視化是將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為視覺形式的過程，可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)效果，讓用戶以直觀、形象的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的理解，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱藏的特征、關(guān)系和模式。

信息可視化的圖表形式最早出現(xiàn)于18世紀(jì)，歷史和政治學(xué)家Playfair和數(shù)學(xué)家Lambert首次創(chuàng)建了可視化圖表。

2.2 框架建構(gòu)

“框架”即frame，最早見于1955年人類學(xué)家貝特森發(fā)表的論文《一項(xiàng)關(guān)于玩耍和幻想的理論》。在這篇論文中，貝特森提出，任何一種傳播活動(dòng)，都包含三元素：符號(hào)、符號(hào)的指代和傳受雙方圍繞該符號(hào)產(chǎn)生互動(dòng)行為的規(guī)則。與瑞士語言學(xué)家索緒爾在結(jié)構(gòu)語言學(xué)中所提出來的語言文字可以分解為“所指”“能指”以及“意指作用”有很大的相似性。

而社會(huì)學(xué)家E·戈夫曼出版《框架分析》一書，則對(duì)框架進(jìn)行了更深入的定義。在他的觀點(diǎn)中，框架指的是人們用來認(rèn)識(shí)和闡釋外在客觀世界的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

2.3 Tableau Desktop

在數(shù)據(jù)大爆發(fā)的現(xiàn)在，人們已經(jīng)不再擔(dān)心信息的匱乏，取而代之的是，信息的搜索、篩查能力獲得極大的考驗(yàn)。以前可能因?yàn)榧夹g(shù)的原因?qū)е轮R(shí)的鴻溝（知溝），而現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)化為知識(shí)搜索能力的鴻溝“搜溝”，因?yàn)檫@種極大爆發(fā)所帶來的信息篩查能力滯后，呈現(xiàn)在不同人面前是完全不同的兩個(gè)世界。由此，出現(xiàn)了眾多的解決方案。比如出現(xiàn)了專門的機(jī)構(gòu)來進(jìn)行篩查和融合，如咨詢公司;也出現(xiàn)了專門的信息篩選者，如音頻付費(fèi)節(jié)目的內(nèi)容創(chuàng)立者。當(dāng)然，這些都是從代工的角度出發(fā)的，但如果不想把這種篩選假手于人，則需要提升自我的信息篩查能力，在不改變其他條件的情況下，信息的表達(dá)方式的呈現(xiàn)以及被領(lǐng)悟的效率，可以成為一個(gè)突破點(diǎn)。Tableau Desktop就是這樣一個(gè)突破點(diǎn)。

Desktop是Tableau這一款商用可視化軟件的桌面端。具有強(qiáng)大的信息可視化編輯功能，能生成常見的條形圖、餅圖、散點(diǎn)圖、線形圖之外，還能完成地圖、熱圖、盒須圖、樹形圖、氣泡圖、雷達(dá)圖等非常用圖形，并能進(jìn)行儀表板和故事等的互動(dòng)性表達(dá)。同時(shí)，還有Online、Server、Pad、Mobile等多終端的輸出體驗(yàn)。2019年，Tableau在2018年底推出了衍生軟件PREP之后，再次更新，升級(jí)為Tableau Prep Builder。標(biāo)志著這款在數(shù)據(jù)可視化方面占據(jù)很大市場份額的軟件朝家族化方向發(fā)展。其中，把數(shù)據(jù)的預(yù)先處理單獨(dú)提出來，也可以看出軟件開發(fā)者對(duì)于數(shù)據(jù)處理的重視。

3 軟件的層級(jí)與框架的表達(dá)

Tableau Desktop的軟件操作基本分為三個(gè)大的步驟：第一，登錄軟件，進(jìn)入軟件的登錄連接層。第二，從登錄連接層的“連接”面板連接數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Tableau Desktop，進(jìn)入數(shù)據(jù)字段層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)查看、編輯原始數(shù)據(jù)，分配字段的功能。第三，在準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)后，進(jìn)入數(shù)據(jù)可視化的轉(zhuǎn)換操作層，即將已經(jīng)導(dǎo)入到軟件內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的表達(dá)，在此層面，有工作表、儀表板、故事等不同的操作層級(jí)，借用數(shù)據(jù)窗口、篩選器面板、標(biāo)記面板等工具，對(duì)可視化的進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。最后，選擇不同的終端，輸出。軟件的層級(jí)創(chuàng)制雖是軟件工程師的工作，但是其邏輯架構(gòu)和框架的認(rèn)知建構(gòu)是完全吻合的。具體方式如下。

3.1 登錄連接層與共同的語義空間的塑造——連接層：數(shù)據(jù)的連接、映射、篩選等

在框架的設(shè)定中，認(rèn)知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建是一個(gè)重要的維度。換言之，在紛繁復(fù)雜的社會(huì)現(xiàn)實(shí)存在中，用框架來界定一個(gè)限制，將要表達(dá)的對(duì)象從大的背景中提取出來，成為敘事的對(duì)象。通過這種方式，對(duì)敘事對(duì)象的范圍進(jìn)行選擇，架設(shè)共同的語義空間。而從客觀現(xiàn)實(shí)中抽象出來的數(shù)據(jù)，通過本地文件或服務(wù)器連接的方式，成為Tableau Desktop的選擇對(duì)象，進(jìn)入到軟件里。所以，在可視化框架的共同語義空間塑造方面，軟件就是這樣通過連接層的數(shù)據(jù)映射，框限可視化的路徑，從而實(shí)現(xiàn)框架的表達(dá)。

3.2 數(shù)據(jù)字段層與所指的實(shí)現(xiàn)——字段層：類別、屬性、程度、層級(jí)

數(shù)據(jù)信息的可視化需要經(jīng)歷兩層抽象。數(shù)據(jù)通過科學(xué)抽樣的方法塑造了一個(gè)信息化的世界，從現(xiàn)實(shí)世界到數(shù)據(jù)，是為第一層抽象。抽象過的數(shù)據(jù)通過視覺傳達(dá)的方式，來塑造一個(gè)可以直接用視覺暗示來表達(dá)的數(shù)字藝術(shù)世界，是為第二層抽象。而Tableau Desktop的第二層數(shù)字字段層，則是這兩個(gè)抽象之間的連接點(diǎn)。在這個(gè)層次中，數(shù)據(jù)還有另一重名字：字段。

在第二層，抽樣而來的數(shù)據(jù)還需要根據(jù)可視化的目標(biāo)進(jìn)行清洗和編輯，通過篩選、合并集、隱藏等多種技術(shù)手段使得數(shù)據(jù)符合可視化的基本前提要求。清洗后的數(shù)據(jù)可以查看和編輯，以字段為單位，為下一個(gè)階段的可視化做準(zhǔn)備。

在這里，數(shù)據(jù)是本體，是意義的起點(diǎn)。但抽象的概念本體，在可視化軟件中需要用視覺符號(hào)來進(jìn)行具體呈現(xiàn)，故需要在技術(shù)上對(duì)其進(jìn)行分解并有機(jī)組合成一個(gè)概念的集合體。一個(gè)概念大體乎是從類別、屬性、程度、層級(jí)或關(guān)系等方面來進(jìn)行歸屬劃分，故從技術(shù)上，Tableau Desktop對(duì)其進(jìn)行了字段的默認(rèn)認(rèn)定，即維度和度量的劃分。在字段的表達(dá)形式上，數(shù)值型字段默認(rèn)為度量，它主要是用數(shù)字的形式來對(duì)概念字段進(jìn)行程度上的表達(dá)，其背景默認(rèn)是綠色。而非數(shù)值型字段則默認(rèn)為維度，對(duì)應(yīng)概念字段的屬性、類別和層級(jí)，其背景默認(rèn)是藍(lán)色。同時(shí)還有細(xì)致的區(qū)分，尤其是經(jīng)緯度作為一類非常特別的字段，前面還加入了地球小圖標(biāo)以示區(qū)別。在很多人非常關(guān)注的層級(jí)方面，用了可以折疊的方向指示符，同時(shí)配合以開放的層級(jí)調(diào)整。在某些特殊字符類型中，比如日期型字段，如20190322，也有可能被制作者劃為數(shù)值型，故增加了維度和度量的自由轉(zhuǎn)換按鈕等。

總而言之，在數(shù)據(jù)查看、編輯層中，所指能以字段組合的形式進(jìn)行綜合呈現(xiàn)。

3.3 可視化轉(zhuǎn)換操作層與能指的實(shí)現(xiàn)——符號(hào)層：顏色、大小、形狀、位置、方向、角度、標(biāo)簽等

在最表層的可視化操作層，可以很容易的找到與可視化表達(dá)有關(guān)的幾乎所有的視覺暗示要素。同時(shí)也有和數(shù)據(jù)層有著直接的映射關(guān)系，如數(shù)據(jù)面板中“維度”和“度量”等。而在原始數(shù)據(jù)編輯不夠的情況下，還有“篩選器”能輔助數(shù)據(jù)的進(jìn)一步編輯。

在視覺暗示的元素方面，它們都集中于“標(biāo)記”面板，能對(duì)由“拖曳”這個(gè)操作直接生成的可視化表達(dá)進(jìn)行細(xì)致的處理。雖然軟件自帶的智能顯示圖表樣式有24種之多，但從視覺暗示的角度來說，無非是矩形、扇形、圓形、條形、線形、塊形、圈形等多種視覺因素和顏色、大小、位置、方向、角度、標(biāo)簽和坐標(biāo)軸的疊加。這些視覺表達(dá)元素成為概念的具體外化，并能以一種集中簡約的方式反應(yīng)各種數(shù)據(jù)維度，尤其在人力很難快速反應(yīng)的趨勢、格局、離散、軌跡和規(guī)律的表達(dá)方面，尤其出色。

4 可視化框架的建構(gòu)實(shí)現(xiàn)

Tableau Desktop通過可視化的符碼塑造了數(shù)據(jù)信息的視覺框架。但如果不分享與表達(dá)，則始終只是閉門造車。在內(nèi)容的輸出上，軟件有很多輸出途徑，手機(jī)、平板、筆記本和固定臺(tái)式電腦是主要的終端形式，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲(chǔ)、頁面鏈接分享等多種寫作和閱讀模式。通過不同視覺終端的呈現(xiàn)，在Tableau Desktop的框架下，實(shí)現(xiàn)其建構(gòu)功能。在用戶的角度，其認(rèn)知過程大概可以分為以下三個(gè)步驟。

4.1 感知——作用于眼睛

光線作用于我們眼睛的第一步就是折射，同時(shí)眼睛下意識(shí)的將所看目標(biāo)和背景的輪廓區(qū)分，是為感知。而在設(shè)計(jì)中，借助顏色、大小、形狀、位置、方向、角度等工具，可視化的符號(hào)都是首先作用于眼睛，形成認(rèn)知塑造的第一步。

4.2 區(qū)分——作用于神經(jīng)

在輪廓感知的基礎(chǔ)之上，眼睛開始遵循認(rèn)知科學(xué)和腦科學(xué)的諸多原則，如閉合原則、相似原則、臨近原則等，眼睛將這種區(qū)別投射到了視網(wǎng)膜上，形成腦電波。在這個(gè)過程中，區(qū)分是第二步。

4.3 總結(jié)——作用于大腦

以電流的形式傳輸?shù)酱竽X中的腦電波，通過和以往的認(rèn)知記憶對(duì)比，提出疑問，印證假設(shè)，從而得出結(jié)論。在此過程中，大腦中的以往的認(rèn)知記憶是一個(gè)重要的參考，它使我們以往的認(rèn)知定勢，通過和新輸入信號(hào)的對(duì)比，要么證實(shí)，要么證偽，融合提煉出新的對(duì)事物的認(rèn)知，是為建構(gòu)（framing）。

5 小結(jié)

以Tableau Desktop為例，信息可視化的框架建構(gòu)是通過共同語義空間建構(gòu)、拆分所指維度、視覺暗示符號(hào)的能指表達(dá)和視覺終端框架限制性分享而整體建構(gòu)起來的，通過和已有視覺記憶的對(duì)比分析，融合生成新的視覺認(rèn)知定勢，由此實(shí)現(xiàn)信息可視化的框架建構(gòu)。

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基金項(xiàng)目：本文系校級(jí)創(chuàng)新強(qiáng)校工程-科研資助項(xiàng)目“信息可視化”的一部分。

作者簡介：趙 景，中山大學(xué)南方學(xué)院文學(xué)與傳媒學(xué)院，新聞系副主任，講師。