基于視覺傳達的信息可視化設(shè)計

信息可視化增強的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)效果讓用戶以直觀的方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的觀察和瀏覽，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的特征關(guān)系和模式。依據(jù)CARD模型對信息可視化模型進行分解，并概述了時間序列數(shù)據(jù)和基于圖標可視化的兩種信息可視化方法。從用戶角度探索提高信息可視化的優(yōu)化方案，進而為信息可視化在視覺傳達設(shè)計以及視覺效果評價方面的研究提供有益的建議。

引言

在人類獲取信息的過程中，視覺系統(tǒng)是最重要的途徑。人類大約80%以上的信息是利用視覺系統(tǒng)獲取的，在不同的信息獲取途徑中視覺系統(tǒng)具有處理速度高、儲存容量大、信息可并行處理等優(yōu)勢。因此，人們越來越多求助于信息可視化技術(shù)。信息可視化是將原始數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為可視的表達形式，可視化的結(jié)果便于用戶對信息的記憶和理解，同時提高了用戶對數(shù)據(jù)的觀察能力和整體概念形成。隨著社會信息化的日益推進以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)、圖形處理技術(shù)等IT技術(shù)的發(fā)展，用戶對信息可視化的管理水平和設(shè)計要求也不斷提高。面對數(shù)量龐大而邏輯層次復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)，信息可視化的研究重點由任務(wù)為中心轉(zhuǎn)向以用戶為中心。只是通過技術(shù)創(chuàng)新的手段來提升信息可視化的質(zhì)量已不能滿足用戶需求，需要深入了解用戶的認知過程、理解過程和交互過程才能使信息可視化得到更全面的發(fā)展。

信息可視化概述

1. Card信息可視化模型

在Card等人的專著中提出了新的信息可視化模型，見圖1。將信息可視化過程劃

為三個不同的轉(zhuǎn)換過程：通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)表；通過可視圖將數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)化為可視化結(jié)構(gòu)；通過視圖轉(zhuǎn)換將可視化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成視圖。

2.基于圖標可視化

基于圖標的可視化方法，通過設(shè)計和優(yōu)化具有良好的可視特性幾何形圖形為圖標進行多維數(shù)據(jù)劃分。這些幾何圖形的可視化屬性例如：形狀、尺寸、色彩等可以作為區(qū)分數(shù)據(jù)的維度。最終建立多維數(shù)據(jù)到圖形可視化屬性的映射，實現(xiàn)源數(shù)據(jù)到視圖的轉(zhuǎn)化。代表性方法如星繪法。星繪法采用由一點向外輻射的形狀圖案，星狀圖形的一角映射數(shù)據(jù)不同的維度，線段的長短代表了每一個數(shù)據(jù)不同的值。

3. 時間序列數(shù)據(jù)可視化

時間序列數(shù)據(jù)是指具有時間屬性的數(shù)據(jù)集。針對時間序列數(shù)據(jù)，代表性方法有時間線法。時間線法是時間序列可視化中最常用的方式之一。水平軸代表時間軸，設(shè)置點的位置代表時間發(fā)展節(jié)點和相應(yīng)的數(shù)據(jù)值，將數(shù)據(jù)信息以圖標或圖片的形式按時間順序置于水平軸坐標系內(nèi)。對于有多個時間維度的源數(shù)據(jù)可以為每一個時間維度建立一個坐標系，讓數(shù)據(jù)信息垂直對齊和時間節(jié)點水平對齊準確得表達出客觀發(fā)展規(guī)律并幫助用戶進行事件趨勢比較。

基于視覺傳達的信息可視化優(yōu)化方法

1.構(gòu)建合理的邏輯結(jié)構(gòu)

構(gòu)建合理的邏輯結(jié)構(gòu)首先要對源數(shù)據(jù)進行層級劃分，明確層級與層級、信息與信息、信息與層級之間的關(guān)系，通過對信息進行分組整理、歸類完成結(jié)構(gòu)的初步搭建。將不同維度、性質(zhì)、量級和方位的信息分別通過圖形設(shè)計映射出來。根據(jù)用戶的信息需求和邏輯思維關(guān)系和進行各類、各維度的結(jié)構(gòu)排序，將問題的客觀規(guī)律突出顯示。使人們進行視覺思維活動時，思路更加清晰。利用語義對照表可協(xié)助快速完成該視覺傳達過程，降低在對信息的認知成本。

2.保證視覺清晰

視覺設(shè)計的差異性決定了其“彈出效果”，彈出效果越好，用戶的注意力篩選就越輕松。因此，通過改變圖標的形狀、尺度、位置等視覺特效來使目標信息從背景或非目標信息中凸現(xiàn)出來。視覺清晰性是一個權(quán)衡個體與集體關(guān)系的問題，如果同時改變多項視覺特效可以使目標信息模擬化、形象化、現(xiàn)實化的表現(xiàn)出來。同時還要注意，目標信息既要突出顯示、引人注目也不可過分醒目。因此，還要保持整體統(tǒng)一性，即整體界面風格的一致性，使用戶的注意力不會因為過于分散，阻礙記憶和理解。

3.利用用戶經(jīng)驗知識

由于有了經(jīng)驗知識的輔助，用戶常常能夠憑借過去已有的認知經(jīng)驗知識，不斷地學習和適應(yīng)新的信息可視化產(chǎn)品，因此，信息可視化產(chǎn)品既要平衡新的展示形式、功能和載體又要考慮用戶的經(jīng)驗知識，還要通過新的視覺效果提升信息的易讀性和理解能力。通過不斷對用戶的視覺思維進行訓練，豐富用戶的經(jīng)驗知識，使視覺活動更有效。

結(jié)語

本文分析了信息可視化模型，并概述了信息可視化常用方法，為可視化理論的發(fā)展提供幫助。提出基于視覺傳達的信息可視化優(yōu)化方法，降低用戶信息識別的成本，提高了視覺反應(yīng)效率，可有效地協(xié)助信息用戶更好地獲取和理解信息知識。然而，可視化的本質(zhì)仍是一種信息的組織和表達方式。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和計算技術(shù)的飛速發(fā)展，信息可視化作為一門新興的，具有廣闊的研究前景。信息可視化未來將向更加個性化的、定制式的方向發(fā)展，信息可視化的呈現(xiàn)方式更注重用戶的交互體驗過程，將更好的把原始數(shù)據(jù)的內(nèi)在含義表現(xiàn)出來，揭示其科學規(guī)律，為研究與決策提供服務(wù)。

（作者單位：延安大學西安創(chuàng)新學院）

作者簡介：李倩倩（1987-），女，籍貫：山東濟南，單位：延安大學西安創(chuàng)新學院，助教， 2014屆碩士，研究方向：視覺傳達、信息可視化等。

項目：本論文受延安大學西安創(chuàng)新學院科研培養(yǎng)項目支持，項目編號：2016JXKY-18。