可視化傳播視覺邏輯中的時空轉換

【摘要】：在歷史悠久的可視化生產過程中涉及到了計算機技術、圖像處理技術、視覺藝術、人機交互等多領域學科。在應用層面涉及到生物技術、醫療衛生、空間地理、金融、教育、通信等應用領域，具有很高的社會價值，據考證，最早的科學可視化案例是在1686年，英國科學家哈雷制作了世界信風地圖。[1]本文通過研究可視化文本在傳播時所面臨的時空轉換問題來揭示可視化傳播的內在邏輯結構，分為空間時間化、時間空間化兩個部分來分析。

【關鍵詞】：可視化視覺邏輯；空間時間化；時間空間化

一、引言

可視化（Visualization），即借助計算機圖形學和圖像處理技術等方式，將數據、信息內容展現為直觀的圖形或圖像它由于符合閱聽人瀏覽的心理，使得信息得以更有效的傳播。而表面復雜多樣的可視化文本歸根結底都需要依靠特定的編碼系統挖掘收集處理設計呈現為具有形式美感同時傳達高效直觀的可視化圖景。可視化文本以拓撲法為主要編碼方式，利用符號來表征，被時間和空間兩者建構而成的，因此本章節《可視化傳播的視覺邏輯》遵循可視化文本的內在規律，通過對空間時間化、時間空間化、邏輯節點化當中的相關視覺邏輯排布進行詳細分析闡述，來挖掘出可視化文本內部視覺邏輯的排布規律和普遍規則，展示出可視化生產中應掌握的基本視覺技巧。

二、空間時間化

時間和空間，自古以來就一直是哲學家、近代物理學家十分關注并為之爭論不休的研究領域，隨著文明的進步和科學的發展，人類對時空的認識也在不斷深化。從亞里士多德樸素的時空觀到近代牛頓力學的絕對時空觀，再到現代愛因斯坦的相對時空觀人類對時間空間的認識不斷深入豐富，總體而言，在哲學和自然科學發展的歷史上人類對于時間和空間的屬性認知大概包括四類：實存型時空觀代表人物是牛頓他認為時間和空間是不依賴于任何物質或人的意志而獨立存在的實在之物或自存體；屬性型時空觀代表人物亞里士多德、萊布尼茲，亞里士多德認為時間是物質運動過程的量度，空間是物體的包圍者；萊布尼茲認為時間和空間只不過是食物的某種關系秩序或屬性。依附于實在物之中本身并沒有實體的存在；主觀型時空觀其代表人物是笛卡爾和康德，迪科爾認為時間和空間是思維領域的某種屬性，而康德認為時空是純直觀的感性形式，是一種主觀的產物；相對論時空觀，以愛因斯坦為代表，他認為時空的幾何屬性依賴于物質的分布，作為物質運動廣延性的空間與物質運動連續性的時間，是物質與運動的一種最基本的屬性。另一方面人們對時間與空間相關關系的認知也可分為3中模式：時空分離模式牛頓的絕對時空觀中時間和空間看作勢相互分離毫無聯系的；時空一體模式這是指在愛因斯坦的四維時空理論里，時間空間是緊密聯系的，具有內在統一性的；時空互換模式這是建立在社會時空特性基礎上的一種時空思維模式。[2]基于上述人類時空觀的演變在當下的可視化語境范圍內，時間和空間兩者互相轉化是一種基本的視覺構建邏輯。空間是可被主體直接感知同時具有間斷性和連通性的表征實在，空間的連貫性凸顯在與時間的結合當中，空間被時間化是一個古老的命題，在語言符號認知系統中時間的最早指向性表征就依靠人類對空間的感知，例如空間視域中的“前后遠近”被借用來表征時間視域時便形成了時間的線性節點繪制模型，因此從人類開始感知空間以來，借用空間來表征時間便是一種常用的手段。除了認知語言學之外在其他藝術形態中從古到今空間被時間化都是一種重要的表征手段，與中國古詩詞山水畫作當中空間視域常常被時間化形成獨特的東方美學景觀。可視化領域的空間時間化正是借用延續了上述方式，利用時間的連貫性線性特征來彌補空間視域的斷裂弱點，使觀看者更易接受可視化文本。這個互動可視化文本表征了全世界各地男性和女性在某些方面的差距。以各地城市為節點以時間為橫軸用線段形成的閉合圖形（涂色部分）即形成的空間視域來形成比較項目。時間對空間的切割和整合在可視化文本中的表征。

表征工具和視覺邏輯建構模式

空間作為可被感知的直觀實在要時間化就必須要有從具象化到抽象化的過程，為了在可視化文本彌補其斷裂性增強其連貫性，就需要借助相關的符號工具完成這一工作常用的符號有“數字符號”利用相關的數字符號如“300m”（距離）、“90”（等高線）、“3990”（海拔）等等這些數字符號常常利用在地圖上幫助觀看者對所表征的空間視域有尺度上的感知。在數字符號“400”、“100”表征的海拔等高線使得在長江入海口這一空間視域中的地形和空間中的高低位置等等有了明了的認知數字“34”、”90”同樣作為海拔等高線而存在，而紫色線段即“自動繪制游覽最短距離”的線性結構時間的流暢結構圈圍起來的視覺平面空間。由此可見，空間時間化工具不僅以來數字還有圖形符號即點狀符號、線狀符號等以及一些視覺符號。瀑布圖表中橫軸表征時間的線性特征藍色橘色色塊面積即由視覺符號中的色彩和面狀符號結合而成表征空間大小占比多少。色塊即空間視域落腳在時間軸線上時間視域來度量便是一種空間時間化的表征。通過上述對空間時間化的闡釋，我們會發現當一個單一的空間在時間化的呈現當中，會出現“抽象化”、“聚合模型”的視覺構建邏輯。這是由于空間和時間的本質屬性所決定的，空間的具象直觀要轉變為抽象的時間概念就必須要有一個抽象化的過程，等高線用抽象化的數字來表征空間視域上的高度高度“聚合”落腳到數字上。這種聚合模型廣泛應用在此領域。如前所述，可視化文本中空間時間化的表征是在數據可視化、信息可視化、內容可視化等等中間一種很常見的可視化視覺邏輯。它常常出現的可視化文本有：在可視化圖表中空間時間化的用法很常見，這里以氣泡圖和散點圖為例說明。氣泡圖：多維度比較，每個維度的數值都能呈現，大小表示，色彩表示，可以完成1.路徑描繪2.強弱描繪，氣泡用透明色較好，因為有疊合比如颶風的運動強度和軌跡透明氣泡可表明颶風暫留時間是多少，也可以將氣泡刻度化。折線圖：適合二維的大數據集尤其是那些趨勢比單一數據點更重要的場合，反映趨勢。條形圖：兩個柱狀圖合并兩個比較項目兩個維度比較，如果軸過長就有優勢可持續兩個地方不同年齡階段對牛奶的需求亮特點是不怕項目多條塊過長。散點圖可以比較多個維度和柱狀圖類似。散點圖也可以體現集中情況一般用網格線來表征它的集中情況以達到一目了然的目的經濟學家刊登世界人口年齡分布的劇烈變化狀況條形圖。空間時間化之所以用這幾類圖表來表征，主要是考慮到它們都具有很強的連續性表現走勢位置等而這些都是作為平面的絕對靜止空間所需要的彌補的連續感。這個可視化圖描述了近些年諾貝爾獎獲得者分類得獎年份、獲獎時自己的年齡家鄉畢業學校。可以看到的是不同的空間屬性聚合在一條時間線周圍所有的色斑都緊緊圍繞著時間線將空間的高度聚合。

二、時間空間化

關于時間的問題亞里士多德、牛頓等人已經作了系統的闡述，都認為時間是事物持續性的量度康德認為時間是“感性直觀的純粹形式”。黑格爾對時間本性的揭示仍然是圍繞著其物質之間的關系展開的，他把時間看作是物質存在的基本形態事物之中分解和抽象出來的有關規定組成的認識對象。[3]時間具有單向流逝和無限永恒的特征。一部電影就是一個小世界，在這個小世界中間人物關系往往是復雜多樣的，有朋友敵對親屬情侶等等關系，以電影《Forrest Gump》為例應用可視化軟件繪制人物關系圖同時結合顏色這一視覺符號來分類表征關系屬性。完成對節點中心性的研究后下一步驟就是將社交網絡、用戶大數據等狀況進行可視化繪制，根據上述內容這時繪制往往需要遵循以下兩個方面的繪制原則如前所述，空間在人類的感知時間的過程中扮演了重要的角色，時間的空間隱喻是文化觀中一個重要的心理機制實驗表明空間概念能加快人們對時間概念的處理。而隱喻是時間概念空間化背后唯一的認知機制。空間隱喻來自于人們自己直接的身體體驗，因為人類在最初認識世界的時候，就是通過自身在空間環境當中的位置和運動開始的；通過自身與外界事物的上下前后里外遠近等空間關系對數量地位時間等非空間概念進行空間隱喻化感知。從人類的生理結構上來看人類的視覺系統比較發達有直接感知時間的能力因此通過空間概念來認識時間概念有其生理基礎。[4]

表征工具和視覺邏輯建構模式

時間形象化工具如前所述，時間作為一種抽象化的客觀實在想要讓人們更快速直觀的了解，就應該將其形象化，而形象化的一種方式便是時間的空間化，在空間化的過程中間需要借助一定的工具要完成。尤其是面狀符號大量的面積和色塊來表征。北京時間5月3日全世界的目光都注視著美國拉斯維加斯米高梅大酒店，當今世界最著名的兩位拳王梅威瑟與帕奎奧正面碰撞。最終梅威瑟12個回合點數擊敗帕奎奧贏得了這場“世紀大戰”的勝利。這是一場令人血脈賁張的世紀大戰是一場價值至少4億美元的昂貴大賽，這場比賽比全世界50多個國家的GDP還值錢，可謂真正的一拳千金！“把梅威瑟一秒鐘賺的美元平鋪起來有809.78平米可以鋪滿兩個籃球場”將“一秒鐘”和“兩個籃球場”對等起來就是一個典型的時間空間化案例通過這種面狀符號對時間的形象化轉化使得時間變得更生動有趣。通過一定的視覺符號設計視覺形象用來替代“呆板”的時間，增加其敘事性情感化讓時間數據有趣起來。“那些年開過天安門的閱兵車”，這樣一個時間維度上的連貫事件要想讓觀看者對此有形象清晰的認識就采用了組合視覺形象的方式畫面中的“閱兵車”、“首長朱德”、“對話框”設計，以網絡時代人人熟悉的交互界面設計為背景加入具有時代表征力的視覺形象，配有文字補充生動形象讓人易于接受。通過上述對時間空間化的闡釋，我們會發現當一個被建構的連續的時間視域要形象化表征時空間充當了主要的工具，在這個過程當中會出現“具象化”、“擴張模型”的視覺構建邏輯。這是由于空間和時間的本質屬性所決定的，時間的一個具象化的過程需要在表現維度上進行“擴張”具體方式就是將時間視域通過“展開”的方式具象直觀化。具體而言通過大小、色塊、三維3D、4D、5D、6D等增加維度加深寬廣度的方式來講時間空間化。颶風 Katrina是美國歷史上損失最嚴重和破壞力最強的自然災害，它和歷史上其他事件有什么關聯性？紫色透明扇面將時間空間化，扇面面積的大小表征歷史事件和颶風相關性的大小。在可視化文本中時間空間化是一種很重要的表征手段主要表現在圖表、具有故事性的科普可視化作品中等。在圖表中常常遇到時間空間化的實例，主要表現在散點圖、氣泡圖、瀑布圖當中這些圖表的主要特征是同時具有時間和空間維度于是方面了兩個維度之間的相關表征和彌補。時間要具象化借助視覺形象來故事化以便信息的傳遞。每年暑假，全國都會發生多起兒童溺水事件。結合最近發生的新聞，圖視繪及時做了知識普及。

注釋：

[1]方秋玲：《大數據支持的數據新聞可視化研究》，碩士學位論文，西南大學，第15頁。

[2]呂道文：《黑格爾的時間空間初探》，《大學物理》2010年第十期第一頁。

[3]呂道文：《黑格爾的時間空間初探》，《大學物理》2010年第十期第二頁。

[4]肖燕：《時間的見識解理據》，《外國語文》2014年十二月第六期第二頁。

參考文獻：

[1]方秋玲：《大數據支持的數據新聞可視化研究》，碩士學位論文，西南大學，第15頁。

[2]呂道文：《黑格爾的時間空間初探》，《大學物理》2010年第十期第一頁。

[3]呂道文：《黑格爾的時間空間初探》，《大學物理》2010年第十期第二頁。