關于信息圖表立體化問題的研究

孫 愷

（南京師范大學，江蘇 南京 210000）

人類較喜歡立體的東西，從3D 游戲的火爆以及立體電影的賣座就可以得出這個結論，而且從根源上說由于人們是三維世界的生物，對看上去立體的東西感覺似乎更真實，更可靠，這與人們的生活習慣息息相關。當今的信息圖表設計中，出現了很多立體圖，準確的說，是立體化的信息圖表，值得深思。

首先，要介紹一下立體感，人類具有感知三維世界的能力。人的左右眼以不同的視點來觀察同一個目標，所以在左右眼中所形成的圖像有稍微的差別，而大腦利用這些差別再加以信息加工即可估算出目標的深度，從而獲得三維世界的立體感。這就是人感知三維世界的原理（立體電影也是這個原理）。但在另一種情況即人只有或只用一只眼睛來觀察的時候，人同樣能夠感知到三維世界的立體感，人的視網膜上的成像只是三維世界的一個二維的圖像，但人腦對三維世界的大量實踐和對三維感知經驗的大量積累使得人類可以通過二維的圖像去判斷其長、寬、高、深度等。

既然人的視網膜是二維成像，人的立體感是大腦計算而來的，這也就表明人的眼睛并不能直接觀察物體的各個角度，立體的感覺并不是直覺而是綜合所有感覺的一種判斷。由此可以得出一個結論，人是沒辦法全方位的看到事物的真相的，只能看到事物的一面或者說一個角度，也就是說眼見為實并不是真理。

但是事實上，立體感并不能夠保證人們不受騙，如：時下很流行的立體畫就是利用人們的立體感所創作的一種視錯覺繪畫，其實這些畫根本不是立體的，而是二維平面的，只不過是角度問題，人們的眼睛被欺騙了。

筆者并不反對立體圖的使用，只是反對毫無意義的平面圖的立體化。立體圖在當今信息圖表應用中使用的越來越多，是一種重要的表達形式，但筆者研究的是立體化，結合前面對立體感的描述，可以得出結論：如果不是出于特定數據的表現的需要，將一個用二維形式就可以完美表現數據信息的信息圖表變成三維立體的形式，這種圖形的實用性較差，容易帶來誤解（見圖1）。

圖1 用二維圖變成三維立體形式

上面這張3D 柱形圖，這是一組離散數據，數據以字母表示（從A 到E），縱軸代表每個字母的數量。人們能一眼看出C有多少數量。

通常，人們看一張柱形圖，都是通過坐標軸刻度和網格線來判斷某個數值的大小，通過柱形圖頂端邊緣作為參考線與網格線來比較。但是3D 效果下，草率的人會直接把這個立體柱形的外輪廓作為實際的圖形，他很可能會把柱體的后邊線，即a 當做參考線，其實并不是這樣的，正確的參考線應該是b，用b 去與縱坐標刻度進行對比，但該圖還犯了個致命錯誤，它的柱體與零刻度線并沒有相連，可以看到C 柱的底邊線與橫軸基線有距離，這使得即便有b 做參考線，也無法找到正確的數值了。這是一個為了追求立體效果而犧牲準確性的例子。

圖2 四種車型的銷售量

在餅圖上立體化也會產生不大好的結果。如圖2 所示，該餅圖反應四種車型的銷售量，在立體化之后，可以比較右側藍色扇面與紫色扇面的大小，由于立體效果，人們幾乎感覺不出紫色扇面大于藍色扇面，并且立體餅圖很容易的使下半部分的圓形面積看上去大于上半部分（因為有截面），造成視覺錯誤。

真正的立體圖形在制作的時候運用了正等軸測法、平行投影法甚至三點透視法，這些方法是比較復雜的，要運用一定的工具和幾何方法才能繪制，其實如果沒有標注，肉眼幾乎無法判斷其中的數量究竟是多少，只能猜個大概。而普通人是絕對沒有耐心用尺子去量，甚至用數學方法去測算的，所以立體統計圖通常是以計算機演示的，并且用在大數據展示上，但普通的數據用平面圖就可以完美展現，此時將其立體化，可謂畫蛇添足。

不當的信息圖表立體化在下面的例子中尤為明顯，介紹之前，筆者先介紹一個表現圖形說謊程度的公式。

信息圖表的說謊值=該表的圖形內容/該表表達信息的內容

如果說謊值等于1，則該圖像較為準確的反映了數據的內容。說謊值大于1.05 或小于0.95 表明嚴重扭曲或表達不完整。

下面就是一個極端的例子。一份報章報道顯示了從1978年到1985 年之間，美國國會和交通運輸部成立的一系列的燃油經濟性標準的變化，汽車制造商從1978 年的每加侖跑滿18英里到1985 年的每加侖27.5 英里，同比增長53%，以公式形式表現就是：（27.5-18）/18×100%=53%。但是這則信息用信息圖表表現出來卻是這樣的，如圖3 所示。

圖3 燃油經濟性標準的變化

其中，代表1978 年的每加侖18 英里的線段有0.6 英寸長，而與之相對應的代表1985 年的每加侖27.5 英里的線段有5.3 英寸長。雖然這副圖表標注了數值，但是人們顯然對圖形更有興趣，人們很顯然的感覺到了代表1985 年的線段遠遠長過于代表1978 年的線段，可以算一下該信息圖表實際表現的同比增長率，用公式體現就是：（5.3-0.6）/0.6×100%＝783%。

從53%到783%是一個很大的差距，如果用信息圖表的說謊值來表示，也就是783/53=14.8 信息圖表的謊言值達到了14.8，對比前面說的超過1.05 表明嚴重扭曲事實，這個統計圖的誤差實在是太驚人了。也許這個信息圖表的作者是一名畫家，他想在二維平面上營造出三維的透視效果，但事實證明這樣做除了帶來美觀，對數據的真實性產生了毀滅性的后果。

再次強調，筆者反對的是立體化的統計圖，即那些用二維表現就可以很好表達數據意義的圖形被刻意變成了立體圖形。立體統計圖并不屬于這一類，事實上，立體圖由于其多維度的特點，在表現大數據的時候特別實用，是當今大數據信息可視化的重要表現形式，看懂立體統計圖的大概意思其實并非難事，很多圖肉眼就可以看出來，配合計算機輔助，可以精確到圖上的每一個數據。

作為視覺設計的新基因，信息圖表設計是一種富有潛力并逐步顯現出來的、跨越語種屏障的設計語言，它將會越來越多地滿足信息時代大眾的視覺需求，在吸引日益麻木于平淡的視覺語言且渴望高效的讀者注意的同時，創造信息時代視覺的新景觀。但正確表現數據或者信息是每個設計師必須重視的話題。總之，優良的設計是功能與美感的結合，信息圖表設計只有在尊重其功能性的基礎上適當裝飾才能真正的體現它的美。

［1］盧少夫.圖表設計的市場效應［M］.上海：上海人民美術出版社，2002.

［2］葉蘋.交點視覺設計叢書—圖表設計［M］.哈爾濱：黑龍江美術出版社，2000.

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