关于信息图表立体化问题的研究

孙 恺

（南京师范大学，江苏 南京 210000）

人类较喜欢立体的东西，从3D 游戏的火爆以及立体电影的卖座就可以得出这个结论，而且从根源上说由于人们是三维世界的生物，对看上去立体的东西感觉似乎更真实，更可靠，这与人们的生活习惯息息相关。当今的信息图表设计中，出现了很多立体图，准确的说，是立体化的信息图表，值得深思。

首先，要介绍一下立体感，人类具有感知三维世界的能力。人的左右眼以不同的视点来观察同一个目标，所以在左右眼中所形成的图像有稍微的差别，而大脑利用这些差别再加以信息加工即可估算出目标的深度，从而获得三维世界的立体感。这就是人感知三维世界的原理（立体电影也是这个原理）。但在另一种情况即人只有或只用一只眼睛来观察的时候，人同样能够感知到三维世界的立体感，人的视网膜上的成像只是三维世界的一个二维的图像，但人脑对三维世界的大量实践和对三维感知经验的大量积累使得人类可以通过二维的图像去判断其长、宽、高、深度等。

既然人的视网膜是二维成像，人的立体感是大脑计算而来的，这也就表明人的眼睛并不能直接观察物体的各个角度，立体的感觉并不是直觉而是综合所有感觉的一种判断。由此可以得出一个结论，人是没办法全方位的看到事物的真相的，只能看到事物的一面或者说一个角度，也就是说眼见为实并不是真理。

但是事实上，立体感并不能够保证人们不受骗，如：时下很流行的立体画就是利用人们的立体感所创作的一种视错觉绘画，其实这些画根本不是立体的，而是二维平面的，只不过是角度问题，人们的眼睛被欺骗了。

笔者并不反对立体图的使用，只是反对毫无意义的平面图的立体化。立体图在当今信息图表应用中使用的越来越多，是一种重要的表达形式，但笔者研究的是立体化，结合前面对立体感的描述，可以得出结论：如果不是出于特定数据的表现的需要，将一个用二维形式就可以完美表现数据信息的信息图表变成三维立体的形式，这种图形的实用性较差，容易带来误解（见图1）。

图1 用二维图变成三维立体形式

上面这张3D 柱形图，这是一组离散数据，数据以字母表示（从A 到E），纵轴代表每个字母的数量。人们能一眼看出C有多少数量。

通常，人们看一张柱形图，都是通过坐标轴刻度和网格线来判断某个数值的大小，通过柱形图顶端边缘作为参考线与网格线来比较。但是3D 效果下，草率的人会直接把这个立体柱形的外轮廓作为实际的图形，他很可能会把柱体的后边线，即a 当做参考线，其实并不是这样的，正确的参考线应该是b，用b 去与纵坐标刻度进行对比，但该图还犯了个致命错误，它的柱体与零刻度线并没有相连，可以看到C 柱的底边线与横轴基线有距离，这使得即便有b 做参考线，也无法找到正确的数值了。这是一个为了追求立体效果而牺牲准确性的例子。

图2 四种车型的销售量

在饼图上立体化也会产生不大好的结果。如图2 所示，该饼图反应四种车型的销售量，在立体化之后，可以比较右侧蓝色扇面与紫色扇面的大小，由于立体效果，人们几乎感觉不出紫色扇面大于蓝色扇面，并且立体饼图很容易的使下半部分的圆形面积看上去大于上半部分（因为有截面），造成视觉错误。

真正的立体图形在制作的时候运用了正等轴测法、平行投影法甚至三点透视法，这些方法是比较复杂的，要运用一定的工具和几何方法才能绘制，其实如果没有标注，肉眼几乎无法判断其中的数量究竟是多少，只能猜个大概。而普通人是绝对没有耐心用尺子去量，甚至用数学方法去测算的，所以立体统计图通常是以计算机演示的，并且用在大数据展示上，但普通的数据用平面图就可以完美展现，此时将其立体化，可谓画蛇添足。

不当的信息图表立体化在下面的例子中尤为明显，介绍之前，笔者先介绍一个表现图形说谎程度的公式。

信息图表的说谎值=该表的图形内容/该表表达信息的内容

如果说谎值等于1，则该图像较为准确的反映了数据的内容。说谎值大于1.05 或小于0.95 表明严重扭曲或表达不完整。

下面就是一个极端的例子。一份报章报道显示了从1978年到1985 年之间，美国国会和交通运输部成立的一系列的燃油经济性标准的变化，汽车制造商从1978 年的每加仑跑满18英里到1985 年的每加仑27.5 英里，同比增长53%，以公式形式表现就是：（27.5-18）/18×100%=53%。但是这则信息用信息图表表现出来却是这样的，如图3 所示。

图3 燃油经济性标准的变化

其中，代表1978 年的每加仑18 英里的线段有0.6 英寸长，而与之相对应的代表1985 年的每加仑27.5 英里的线段有5.3 英寸长。虽然这副图表标注了数值，但是人们显然对图形更有兴趣，人们很显然的感觉到了代表1985 年的线段远远长过于代表1978 年的线段，可以算一下该信息图表实际表现的同比增长率，用公式体现就是：（5.3-0.6）/0.6×100%＝783%。

从53%到783%是一个很大的差距，如果用信息图表的说谎值来表示，也就是783/53=14.8 信息图表的谎言值达到了14.8，对比前面说的超过1.05 表明严重扭曲事实，这个统计图的误差实在是太惊人了。也许这个信息图表的作者是一名画家，他想在二维平面上营造出三维的透视效果，但事实证明这样做除了带来美观，对数据的真实性产生了毁灭性的后果。

再次强调，笔者反对的是立体化的统计图，即那些用二维表现就可以很好表达数据意义的图形被刻意变成了立体图形。立体统计图并不属于这一类，事实上，立体图由于其多维度的特点，在表现大数据的时候特别实用，是当今大数据信息可视化的重要表现形式，看懂立体统计图的大概意思其实并非难事，很多图肉眼就可以看出来，配合计算机辅助，可以精确到图上的每一个数据。

作为视觉设计的新基因，信息图表设计是一种富有潜力并逐步显现出来的、跨越语种屏障的设计语言，它将会越来越多地满足信息时代大众的视觉需求，在吸引日益麻木于平淡的视觉语言且渴望高效的读者注意的同时，创造信息时代视觉的新景观。但正确表现数据或者信息是每个设计师必须重视的话题。总之，优良的设计是功能与美感的结合，信息图表设计只有在尊重其功能性的基础上适当装饰才能真正的体现它的美。

［1］卢少夫.图表设计的市场效应［M］.上海：上海人民美术出版社，2002.

［2］叶苹.交点视觉设计丛书—图表设计［M］.哈尔滨：黑龙江美术出版社，2000.

［3］曹方.视觉传达设计原理［M］.南京：江苏美术出版社，2005.

［4］［英］E.H.贡布里希.秩序感［M］.杭州：浙江摄影出版社，1984.

［5］林家阳.图表设计［M］.哈尔滨：黑龙江美术出版社，2000.

［6］尹定邦.设计学概论［M］.长沙：湖南科学技术出版社，2001.