运动的数据

康剑　李轩

摘要：信息图表以统计学与设计学的交集为基础，成为信息时代解决数据混杂的方法，本文结合动态视觉概念进行动态信息图表设计方法研究。阐释数据可视化与动态信息图表间的内在关系，分析动态信息图表对于数据可视化的作用，结合彼此所长，在动态视觉信息图表设计研究中吸取数据可视化的原则、过程与方法等经验，形成数据可视化领域内的动态视觉信息图表设计方法。旨在通过对动态视觉信息图表设计的应用研究，从视觉设计的视角为实现数据的可视化呈现、实时监控、数据复杂关系的整理寻找方法，将复杂的数据可视化转换为清晰简单的信息图表。

关键词：数据可视化动态视觉信息图表设计方法应用研究

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2015）10-0027-04

“一幅图画最伟大的价值莫过于它能够使我们实际看到的比我们期望看到的内容丰富得多。”统计学家John Tukey用形象的语言说明了数据可视化的本质就是用图画展现信息与信息图表有同样的出发点。一基于动态视觉的信息图表

动态视觉信息图表基于多媒体、计算机技术发展而来通过时间线的推移制定图表信息的秩序，是信息图表向时空维度的延伸，简而言之是能动的信息图表。

动态视觉信息图表与传统静态信息图表既相对立又相关联，动态视觉信息图表的动态属性决定其与平面的信息图表是相互对立的两个概念。然而，信息图表中的动态视觉并不是单纯与静态相对，动态并非随着时间的推移由一个人或物的拟人化进行情节上的叙述，而是通过时间将视觉连接起来，因此动态视觉信息图表更注重画面感的构成，仍然要遵循视觉规律与原则，从这点上看又与传统信息图表相关联。动态视觉融入信息图表的优势在于形象、生动、强大的说服力。瑞典统计学家汉斯_罗斯林在TED的演讲中用动态视觉信息图表扭转了根植于西方人思想中对于第三世界的偏见：以颜色区分地域显示亚洲、欧洲等地收入情况，通过数据随着时间的更迭，运动的色块显示了亚洲逐渐脱离贫穷的趋势。将色块化成等面积的圆，通过记录圆的运动分析GDP与儿童存活率间的关系，通过圆点的运动观察地区发展的趋势，通过运动轨迹观测地区发展的效率等第三世界的经济问题。动态视觉信息图表能够通过人机交互，控制某几个因素对数据主体、个体反复的分析。在汉斯先生的报告中，通过鼠标控制代表韩国与巴西的气泡，对比其数据变化的趋势与速度，支撑第三国家发展迅猛的论点。（图1）

二 动态视觉信息图表的特点

1秩序性

信息图表将信息高度概括总结，通过最为简洁的形式表现出来，但是大量的信息在同一个平面展出，单纯依赖对于人的视觉顺序的运用并不能够使所有人以我们期望的顺序接受信息，个体的差异也会带来一定视觉的紊乱。动态视觉让信息图表秩序井然，通过时间轴的限定，信息在什么时候出现，出现多长时间都是一致的，受众接收到的信息是统一的可被预设的。

2故事性

优秀的信息图表需要构建一个动人的故事，诉说数据背后的信息，通过数据呈现社会、经济、军事等问题，能否激起受众的画面感，是否拥有生动的故事性直接影响着受众对于信息的接受认可度。鉴于动态视觉与动画、影视的联系，动态视觉能够本能地建立故事感，因此动态视觉信息图表能够轻松诉说故事，拥有得天独厚的故事性。

3生动性

动态视觉信息图表的故事性使得其对于信息展现具有生动性。枯燥的信息通过轻松的动态呈现给我们，信息图表本身相对于枯燥无序的信息，加入了的图表设计者的理解而显得更为轻松，再加之动态表现，将视觉动起来，赋予整个信息图表视觉上的生命力。

4传播性

动态视觉信息图表采用多媒体、界面传播为主要媒介。数码技术的普及，对于电子产品的依赖，使得动态视觉信息图表的传播更为广泛。物联网、互联网间的互联互通使动态视觉信息图表的传播更为及时。研究表明人对于运动的画面印象更为深刻，动态视觉能够调动多种感官接收信息，使信息的传播更为有效。动态视觉信息图表比传统信息图表更具广泛、及时和有效的传播性。

5交互性

动态视觉信息图表的交互性主要体现在：1、对于数据显示的控制，通过与人交互控制其进度；2、对于用户体验的注重，让用户能够按照自己喜欢有更丰富的选择；3、动态信息图表中用户的参与感，从一个被灌输的角度转变成参与者的视角加入动态信息图表中。

三 信息图表在数据可视化领域的运用

数据可视化是指将大型集中的数据以图形图像形式表示，并利用数据分析和开发工具发现其中未知信息的处理过程。“数据”指是计算机通过二进制的计算法则建造的另一个客观世界，替代了书籍、文字的光芒，成了信息的承载者。数据可视化本质就是信息的可视化与信息图表的研究内容一致。内容上的相交是二者跨界合作的基础，数据可视化為信息图表设计带来新的技术与需求，信息图表设计为数据可视化带来落地与承载。

两者在研究范畴上有大量的交集：地图设计是信息图表设计重要的组成部分，而数据可视化应用的领域中基于GPS技术在地图的基础上加入了实时的路面监控与追踪定位等技术将其呈现在个人媒体设备界面中。不仅现今科技中二者有相同的研究范畴，在各种研究专注中引用的经典案例也有大量相同的内容：例如哈里.贝克设计的伦敦地铁图，之前的地铁图都是建立在地图之上的，尽量保持原有地图的细节，线路九曲回肠，交叉复杂。哈里从受众不同的需求出发，认清了地铁图只希望找到出发与要达到的站名即可，并不关心如何沿着城市道路走，这一点本质上的区别，用清晰的电路图形式通过横纵与斜线表示走的方向，以圆点表示地铁各站，形成了清晰、准确的地铁图设计大大加速了我们获取信息的效率。（图2）

门捷列夫的元素周期表以表格的形式呈现已知的化学元素间的关系与周期性的变化，揭示复杂、多样的规律，看出各元素的大致属性与规律，帮助我们探索未知元素，从对信息的挖掘、分析以及探索的角度也是数据可视化的经典。（图3）

信息图表是数据可视化的方式，数据可视化是信息图表的内容。动态信息图表结合了信息图表在信息传达中的优势，同时也可以有效地弥补传统信息图表的不足，与专业的计算机数据可视化相比动态视觉信息图表最大的优势就是拥有更广泛的受众。采用图形与数据结合的动态信息图表，通过图形符号完成信息的传达，让非专业人士通过对图像的理解去分析数据表达的含义，并且跨越了语言的障碍让不同语言体系的受众都可以“阅读”动态信息图表的数据可视化，最大程度上扩大了受众范围。运动的事物通过提高视觉刺激性和增强新鲜感，充分调动人的兴趣，提高记忆效率。信息图表通过形象的图形、有逻辑地整理简化需要识记的内容，减少所需记忆的信息量，建立信息间的关联性加快人的识记效率。动态视觉信息图表以界面为传播媒介，我们通过手机等多媒体获取的信息量已经远远超过了通过传统媒介，通过各种图像图形接收原本文字所传达等信息。

四 动态视觉信息图表元素

1数据

数据形式多样并非只是数字，文字、图像、声音等都可以成为数据，数据就是有意识地进行信息统计所表现出来的结果。动态视觉信息图表设计的研究是基于数据可视化方式的研究，是将统计、挖掘得来的大数据以视觉的形式呈现的方法，因此数据在信息图表设计中是主要的对象。运动的数据图能够完成监控数据变化，形象化运动的趋势，增加数据信息量。

2文字

文字在信息图表中的存在形式有两种：一种是作为辅助解释说明的文字，另一种是符号化文字。视觉设计中字体往往充当着平衡画面点线面关系的角色以及视觉引导的作用。由于解释说明性文字较多整体看来以线的形式存在，在动态视觉中可以线的生成含有方向性，因此可以通过线的运动来引导视线方向与场景切换、穿插。（图4）

符号化文字以点的形式存在，通常代表着某个主旨，以一个字或一个词象征一段话具有很强的代表性，形象的转换为具有图像意味的文字。通过字体与图像的融合形成故事感。动态字体设计中“霾”字将冒烟的烟囱图像、汽车排放尾气与防毒面罩等图像置换到文字当中。通过图像的视觉动态以一个字表达了霾形成的主要原因并将它所带来的危害等信息表达出来。（图5）

3符号

在古罗马时期的地图上就已经出现了符号意识。地图大量运用图形来减少文字，通过清晰的图形代替文字的赘述，更为先进的是地图中已经出现了具有代表性的建筑的形式，通过简化的不同建筑图标代替规模大小不同的城市。（图6）图形在相同的语境下具有强大的语言功能，在同样的语境下只需要解释—下图形就能够自动代替语言完成信息的传达。《水的足迹》中图表以符号代表不同的物品，记录了培育小麦或煮咖啡等所需的用水量，将水与我们的生活息息相关事物之间的需求关系表现出来，呼吁节约用水。（图7）

4动态

动态是动态视觉信息图表区别于传统信息图表设计的本质属性，通过依附于数据、文字、符号等元素成为动态视觉信息图表无形的元素。主要包括以下几种

（1）变换：指元素的相对变化，包括位移、缩放与旋转三种变换。位移是元素在界面位置的移动，包括位置与方向两个属性；缩放是元素自身面积的变化，带来由点到面的变化，整体到局部的转变，正空间到负空间的过渡；旋转是将元素按照一定的轴或中心点为基准进行旋转运动。（图8）

（2）形变：形变是元素自身形态的变化，描述元素形状在单位时间内轮廓外形的变化，分为规则形变和不规则形变两类。规则形变指元素形态变化有规律可循、可被记录与重现，动态有机械感与逻辑感，包括扭曲、弯曲、内嵌和膨胀、锯齿、扭转等。不规则形变指外形的不规则变化，具有偶发感与随机感，很难重现。包括喷溅、爆炸、甩吹等。（图9）

（3）生长：生长是元素从无到有、从有到繁、从繁多衰的变化过程，与生物的生长规律无异，属于形变的一种，是动态视觉中最常用的动态。点移动成线，线移动成面，面移动成体，生长动态可以分成线、面、体三种生长。（图10）

（4）质态：质态本指物体的属性是实体的附属品，包括颜色与质感。这种变化通常伴随着属性的改变。从红色到绿色的变化是本质变化，颜色与质感的动态是记录属性变化的动态设计。（图11）

（5）视角：视角动态是从观察者的角度出发的动态设计，元素也许并不需要变化，我们只需要通过观看点的转变就能够完成这一动态设计。（图12）

（6）交互：交互是动态中的特殊形式，指有受众参与，通过人机间沟通让受众加入到信息图表中。交互是特殊的动态，分为参与型与控制型，参与型指受众参与到图表中去，节目中观众通过座位上的按钮进行投票，投票的结果会以图表的形式显示在屏幕上；（图13）控制型则是人掌握信息图表呈现的一种方式。（图14）

五 动态视觉信息图表设计应用

1设计程序

作为数据可视化的呈现方式的动态视觉信息图表设计，在设计程序上要遵循数據可视化的研究程序。包括信息收集、数据转换分析、图表化表示、信息修饰与动态交互设计五个环节，彼此间相互关联，缺一不可，前一步为下一步铺垫，后一步基于之前的研究而产生环环相扣，每个环节都可以用来检验之前步骤中的设计是否合理、准确。

第一、信息收集是与项目相关的数据的统计，这一点与数据可视化是相同的。

第二、将统计得来数据以相同的标准进行转换，数据可视化中的数据转换与分析多通过编程控制数据分析的标准，由程序自动完成，动态视觉信息图表对于数据的转换与分析则更多地注入了个人的情感。

第三、采取图表的形式呈现整理好的数据，选取图表形式，分析坐标类型，制定出最大最小极限，使得图表在适合的界面内完整地呈现出来。

第四、从视觉设计的角度对信息进行修饰，包括对图表视觉风格的设计，各图形、字体、符号等元素的细节设计。

最后综合考虑信息呈现的节奏与受众，确定了整个动态视觉信息图表的动态呈现方式，按照数据的分析制订动态脚本，构建动态，通过剪辑调整信息图表的运动节奏。节奏的掌握要配合信息的主次与受众的视觉特性。

2设计方法

（1）动态构成方法

动态构成指基本动态元素的组合与构成，是在四维时间空间中按视觉美组织基础的动态元素，强调视觉上的和谐与节奏美，注重画面中点线面的视觉关系。动态构成在保证视觉效果的基础上综合考虑动态的位置、状态与趋势三个方面。

位置包括运动方向与运动发生的位置，分为有序运动、无序运动，有序运动是指元素的方向运动有一定的秩序，分为分散的各自保证同一方向的有序运动与元素集体有共同的移动方向。（图15）在方向运动中还有一种是较为特殊的就是元素按照指定的路径去运动。（图16）而方位则是指元素发生运动所处的位置，方位的设计上可以遵循平面构成的原则与方法，在同一位置上的旋转运动或者放大缩小的运动。（图17）

动态状态是指运动的表象，包括跟随与游离两种状态。跟随就是元素共同保持同—方向的运动；（图18）游离则是元素各自保持着自身运动的同时在画面中无序的长时间存在与画面中。（图19）

运动趋势上分合指的是多个元素间相互聚拢或四散的趋势，通常是以某个点或线为中心的分为有规则和不规则的两种。（图20）

（2）交互设计方法

交互体验发展的目的就是为了在人与物之间建立更为真实的沟通，设计方法可以分为以用户为中心的设计方法、以问题为中心的设计方法。

以用户为中心主张以人文本的理念，对确定的目标群体分析，得出目标用户在使用中的需求，整合整个项目中的因素设计出交互，通过用户的使用体验测试评估整个交互设计。（表1）以问题为中心的设计从交互行为出发，确定交互的目的，分析交互目标群体及效果出发创设用户的使用情景。（表2）

结论

信息图表与数据可视化在本质上都是对于统计得来的数据信息的可视化呈现，所涉及的领域也相似，为信息图表作为数据可视化基础的、简单的存在形式提供了可能性。过于专业的数据可视化对数据分析与利用逐渐成了障碍。动态视觉信息图表弥补了传统信息图表无法记录数据变化、能容信息量有限等缺陷，为数据可视化的大众化提出了解决方案。

动态视觉通过时间纬度上统一的节奏规定了信息出现的顺序，最大可能地消除了受众在接收视觉信息时的主观差异性，为信息图表设计注入了更强势的视觉秩序感。通过图像、动态设计充分调动受众观看时的感官刺激，带给受众更为生动有趣的传播体验，在传达信息时不在受纸媒大小的限制，通过场景的变换，可以无限制的增加信息的容量。

动态视觉信息图表设计在设计方法上要充分考虑数据可视化的原则与设计方法。综合思考数据可视化、信息图表设计与动态视觉设计三个领域，以数据可视化程序为指导、信息图表设计为原则，按照动态视觉设计步骤具体执行的设计方法。应用于数据可视化领域的动态视觉信息图表设计凭借可靠真实的数据、轻松的表現形式、通俗易懂的逻辑结构在信息的传达中更具有说服力。