基于視覺傳達的信息可視化設計

信息可視化增強的數據呈現效果讓用戶以直觀的方式實現對數據的觀察和瀏覽，從而發現數據的特征關系和模式。依據CARD模型對信息可視化模型進行分解，并概述了時間序列數據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化方案，進而為信息可視化在視覺傳達設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，視覺系統是最重要的途徑。人類大約80%以上的信息是利用視覺系統獲取的，在不同的信息獲取途徑中視覺系統具有處理速度高、儲存容量大、信息可并行處理等優勢。因此，人們越來越多求助于信息可視化技術。信息可視化是將原始數據信息轉化為可視的表達形式，可視化的結果便于用戶對信息的記憶和理解，同時提高了用戶對數據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實技術、圖形處理技術等IT技術的發展，用戶對信息可視化的管理水平和設計要求也不斷提高。面對數量龐大而邏輯層次復雜的信息數據，信息可視化的研究重點由任務為中心轉向以用戶為中心。只是通過技術創新的手段來提升信息可視化的質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

為三個不同的轉換過程：通過數據轉換將源數據轉換成數據表；通過可視圖將數據表轉化為可視化結構；通過視圖轉換將可視化結構轉化成視圖。

2.基于圖標可視化

基于圖標的可視化方法，通過設計和優化具有良好的可視特性幾何形圖形為圖標進行多維數據劃分。這些幾何圖形的可視化屬性例如：形狀、尺寸、色彩等可以作為區分數據的維度。最終建立多維數據到圖形可視化屬性的映射，實現源數據到視圖的轉化。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據不同的維度，線段的長短代表了每一個數據不同的值。

3. 時間序列數據可視化

時間序列數據是指具有時間屬性的數據集。針對時間序列數據，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，設置點的位置代表時間發展節點和相應的數據值，將數據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。對于有多個時間維度的源數據可以為每一個時間維度建立一個坐標系，讓數據信息垂直對齊和時間節點水平對齊準確得表達出客觀發展規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化方法

1.構建合理的邏輯結構

構建合理的邏輯結構首先要對源數據進行層級劃分，明確層級與層級、信息與信息、信息與層級之間的關系，通過對信息進行分組整理、歸類完成結構的初步搭建。將不同維度、性質、量級和方位的信息分別通過圖形設計映射出來。根據用戶的信息需求和邏輯思維關系和進行各類、各維度的結構排序，將問題的客觀規律突出顯示。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出來。視覺清晰性是一個權衡個體與集體關系的問題，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、現實化的表現出來。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.利用用戶經驗知識

由于有了經驗知識的輔助，用戶常常能夠憑借過去已有的認知經驗知識，不斷地學習和適應新的信息可視化產品，因此，信息可視化產品既要平衡新的展示形式、功能和載體又要考慮用戶的經驗知識，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，豐富用戶的經驗知識，使視覺活動更有效。

結語

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，為可視化理論的發展提供幫助。提出基于視覺傳達的信息可視化優化方法，降低用戶信息識別的成本，提高了視覺反應效率，可有效地協助信息用戶更好地獲取和理解信息知識。然而，可視化的本質仍是一種信息的組織和表達方式。隨著計算機網絡和計算技術的飛速發展，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、定制式的方向發展，信息可視化的呈現方式更注重用戶的交互體驗過程，將更好的把原始數據的內在含義表現出來，揭示其科學規律，為研究與決策提供服務。

（作者單位：延安大學西安創新學院）

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新學院科研培養項目支持，項目編號：2016JXKY-18。