基于美學(xué)原理的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計研究

于海嬌

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中開始逐漸引進(jìn)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，其中數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的運(yùn)用就給人們創(chuàng)造了極大的便利。通過對數(shù)據(jù)信息可視化處理，人們能夠更加直觀形象地應(yīng)用數(shù)據(jù)資料。數(shù)據(jù)可視化不僅給人們帶來技術(shù)上的便利，同時其自身存在的美學(xué)理念也是廣受大眾歡迎的重要因素。分析數(shù)據(jù)可視化設(shè)計中的美學(xué)特點，能夠幫助人們在社會生產(chǎn)生活中更好地運(yùn)用數(shù)據(jù)信息，使其充分發(fā)揮內(nèi)在價值。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)可視化;設(shè)計;審美

一、數(shù)據(jù)可視化設(shè)計中的美學(xué)概述

隨著信息技術(shù)的興起，人類社會逐漸進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，社會開始出現(xiàn)各種移動設(shè)備、傳感器以及電子商務(wù)產(chǎn)品，不斷促進(jìn)著人類社會發(fā)展。由于移動互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的日趨成熟，使得信息的產(chǎn)生和管理需要借助數(shù)據(jù)管理媒介，將其中的海量信息全部包含在內(nèi)。而可視化設(shè)計則是在數(shù)據(jù)信息應(yīng)用中對數(shù)據(jù)進(jìn)行交互的可視化表達(dá)，是人類智慧的結(jié)晶。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可將本來難以顯示的數(shù)據(jù)借助不同的圖形、顏色、紋理以及符號等形式展現(xiàn)出來，提升數(shù)據(jù)分辨率。同時，數(shù)據(jù)可視化設(shè)計中，針對圖形、顏色以及符號運(yùn)用時還可展示美學(xué)韻味，全方位體現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化的美學(xué)效果[1]。

二、基于美學(xué)原理的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計意義

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)可視化設(shè)計過程中將產(chǎn)生日漸豐富的美學(xué)形態(tài)。在信息數(shù)據(jù)可視化與美學(xué)之間的互動方面，有關(guān)部門對數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的功能和美學(xué)特征都進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)從客觀角度二者之間沒有必然聯(lián)系，數(shù)據(jù)可視化的功能只是傳達(dá)信息以及幫助用戶快速理解潛藏在數(shù)據(jù)中的內(nèi)在含義。而基于美學(xué)原理的數(shù)據(jù)可視化則更加傾向于發(fā)掘用戶本身情感以及對數(shù)據(jù)的主觀感受，更加關(guān)注視覺基本表現(xiàn)形式，能夠表現(xiàn)出數(shù)據(jù)可視化設(shè)計意義，并改造出社會需要的新型數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式吸引用戶，突出人類本性體驗，引發(fā)用戶最真實的情感需求，促使數(shù)據(jù)與用戶之間產(chǎn)生情感共鳴。

（一）數(shù)據(jù)藝術(shù)能夠以科學(xué)為支撐

當(dāng)今時代正處于數(shù)字信息化時代，科學(xué)家將數(shù)據(jù)中新的思想與認(rèn)知標(biāo)準(zhǔn)同藝術(shù)結(jié)合，將信息創(chuàng)造成數(shù)據(jù)藝術(shù)品展現(xiàn)在人類面前。數(shù)據(jù)可視化作為一門交叉學(xué)科，主要由信息設(shè)計組成，研究領(lǐng)域主要包括設(shè)計藝術(shù)學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)等內(nèi)容，能夠幫助社會大眾了解數(shù)據(jù)中的內(nèi)在聯(lián)系，并引導(dǎo)其關(guān)注數(shù)據(jù)中的重要信息。以安卓智能手機(jī)發(fā)展為例，基于美學(xué)原理的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計能夠充分將智能手機(jī)中關(guān)于顏色、品牌以及手機(jī)體積等內(nèi)容按照美學(xué)原理進(jìn)行改造，產(chǎn)生不同品牌的手機(jī)款式，受到人們廣泛歡迎的背后是數(shù)據(jù)可視化的創(chuàng)新效果。此外，以Squarified正方化算法為例，人類對于面積辨別能力較弱，尤其在對比矩形面積時較為困難，采用Squarified算法可有效避免面積識別弱的弊端，達(dá)到最強(qiáng)可視化效果[2]。

（二）數(shù)據(jù)藝術(shù)能夠融入情感性

在數(shù)據(jù)信息化逐漸滲透的今天，無論是政治領(lǐng)域，還是經(jīng)濟(jì)、人文以及科研領(lǐng)域，社會大眾都會將自己的思想觀念通過各種外在形式展現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)可視化工作者的任務(wù)就是要整合這些數(shù)據(jù)資源，利用其創(chuàng)造出更具有感染力的數(shù)據(jù)可視化作品。數(shù)據(jù)信息是理性的，但只要通過設(shè)計者的再利用，將其融入不同美學(xué)元素，就會增添感情色彩，深入挖掘出數(shù)據(jù)背后的情感特征。此外，由于數(shù)據(jù)可視化藝術(shù)具有信息量多樣、復(fù)雜等特點，在使用過程中還需將美學(xué)因素與社會認(rèn)知充分結(jié)合，將美學(xué)因素滲透于數(shù)據(jù)可視化藝術(shù)中，引起社會大眾的情感共鳴，最終體現(xiàn)其情感性[3]。

三、基于美學(xué)原理的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計方法

（一）從視覺中實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化

一方面，基于美學(xué)原理的數(shù)據(jù)可視化要想實現(xiàn)，需要從數(shù)據(jù)建構(gòu)的視覺語言中進(jìn)行處理。當(dāng)今處于信息時代，數(shù)據(jù)信息設(shè)計者通過展現(xiàn)不同數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，使數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式不再受限于單一圖形，而是采用數(shù)據(jù)建構(gòu)方法來豐富視覺語言。設(shè)計者將數(shù)據(jù)內(nèi)在聯(lián)系、組織結(jié)構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致分析，最終歸納出數(shù)據(jù)可視化內(nèi)在規(guī)律，突出數(shù)據(jù)信息變化過程，最終為大眾創(chuàng)造出更為直觀形象的數(shù)據(jù)可視化信息。另一方面，要想實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化的美學(xué)展現(xiàn)，需要從編碼的復(fù)雜性入手。數(shù)據(jù)編碼形式最初是由于審美觀以及思維方式發(fā)生變化引起的。設(shè)計師在數(shù)據(jù)可視化處理時，可將部分復(fù)雜編碼以數(shù)據(jù)圖形形式表現(xiàn)，在數(shù)據(jù)信息中融入有關(guān)視覺感官的美學(xué)元素，使其在視覺上充滿藝術(shù)氣息[4]。

（二）從無序中實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化

在美學(xué)原理的數(shù)據(jù)可視化中，與有序相對應(yīng)的是數(shù)據(jù)的無序性。主要以網(wǎng)絡(luò)媒介為中心，加強(qiáng)信息多元化及生活化，最終實現(xiàn)由數(shù)據(jù)信息化向數(shù)據(jù)可視化轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變過程就是從有序向無序過渡的階段。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息只能顯示單一式的樹狀結(jié)構(gòu)，隨著信息化技術(shù)日趨復(fù)雜化，這種單一化形式顯然難以適應(yīng)當(dāng)下時代對于信息表達(dá)的需求。在網(wǎng)絡(luò)語境中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以其復(fù)雜的特點將數(shù)據(jù)形式進(jìn)行創(chuàng)新，加入美學(xué)元素，比如色彩搭配、圖形轉(zhuǎn)換等內(nèi)容，然后對數(shù)據(jù)可視化技術(shù)進(jìn)行精確設(shè)計，捕捉人眼無法獲取的信息，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)傳遞中的可視化功能。

（三）從過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化

傳統(tǒng)信息可視化采用電腦編程制作可視化軟件，偶爾也會加入信息化圖形，社會大眾對這一形式審美主要局限于表面圖形的呈現(xiàn)方式，加之這種圖形呈現(xiàn)方式主要采用靜態(tài)媒介，往往只注重結(jié)果，忽略了展現(xiàn)過程，一定程度上給社會大眾帶來視覺上的不良沖擊?？紤]美學(xué)原理參與的數(shù)據(jù)設(shè)計師可將數(shù)據(jù)可視化技術(shù)改進(jìn)之后，將傳統(tǒng)樹狀圖形創(chuàng)新成情感地圖，充分展現(xiàn)社會大眾對于空間的認(rèn)知，將數(shù)據(jù)信息與情感體驗通過數(shù)據(jù)可視化這一過程充分聯(lián)系起來。在情感地圖中，人們可利用感應(yīng)器感受熟悉感覺的城市，使冰冷的地圖變成有溫度的美好回憶[5]。

四、基于美學(xué)原理的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計案例分析

（一）圖像制作加入視覺點綴

視覺語言的無障礙性有利于打通信息交流通道，便于社會大眾借助信息資源開展工作和豐富生活。而數(shù)據(jù)可視化設(shè)計即利用信息交流通道，以圖像視覺為主要傳播形式，輔以相應(yīng)文字點綴，豐富展示內(nèi)容。同時，視覺點綴主要通過對圖形、圖表的運(yùn)用與真實情境建立起來一種內(nèi)在聯(lián)系。比如，在教育領(lǐng)域，對學(xué)生數(shù)據(jù)信息用不同顏色加以填充，再利用智能合并方式，使學(xué)生信息更加直觀且突出，增強(qiáng)學(xué)生資源中數(shù)據(jù)信息的藝術(shù)效果[6]。

（二）數(shù)據(jù)可視融入藝術(shù)美學(xué)

當(dāng)前，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于教育、科研等各個領(lǐng)域。從新聞領(lǐng)域而言，新聞可視化的展示形式以圖像為主、文字為輔的教育形式來展現(xiàn)新聞信息，社會大眾在解讀新聞信息時既可以感受文字美，又能夠充分發(fā)揮想象空間，將新聞信息轉(zhuǎn)化為可視化的圖像美，吸引受眾注意力。同時，在數(shù)據(jù)可視化設(shè)計中，要想運(yùn)用美學(xué)原理，需要設(shè)計師充分掌握視覺內(nèi)在結(jié)構(gòu)原理，將藝術(shù)與情感融入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建中，豐富色彩構(gòu)成與版面設(shè)計，增強(qiáng)社會大眾的審美情趣以及情感認(rèn)知，豐富數(shù)據(jù)可視化藝術(shù)表現(xiàn)形式。

（三）數(shù)據(jù)內(nèi)容增添圖表類型

數(shù)據(jù)可視化設(shè)計中，美學(xué)原理的運(yùn)用還需豐富圖表類型，采用這一方式的主要作用是可以增強(qiáng)視覺隱喻效果。由于數(shù)據(jù)可視化技術(shù)運(yùn)用領(lǐng)域較為廣泛，采用隱喻這一語言修辭手法可有效增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息說服力。通過圖表形式可將文字或數(shù)據(jù)等難以表達(dá)的信息充分展現(xiàn)出來，深入挖掘信息背后真正含義。比如以柱狀圖、折線圖以及平行坐標(biāo)等形式呈現(xiàn)特定對象的基本狀況，進(jìn)而合理調(diào)整單位或企業(yè)的規(guī)劃方案[7]。

綜上所述，隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中，并且在眾多領(lǐng)域都發(fā)揮了重要價值。但是社會大眾價值觀念在不斷發(fā)生變化，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息技術(shù)的呈現(xiàn)方式已經(jīng)難以滿足大眾需求，需要數(shù)據(jù)設(shè)計者順應(yīng)時代發(fā)展潮流，創(chuàng)新數(shù)據(jù)可視化設(shè)計途徑，并在探索過程中融入美學(xué)原理，注重發(fā)掘數(shù)據(jù)可視化設(shè)計內(nèi)在藝術(shù)性，為社會大眾提供豐富的視覺享受，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化設(shè)計領(lǐng)域的深入發(fā)展。

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作者單位：

三亞學(xué)院信息與智能工程學(xué)院