王 微

從歷史視角看信息視覺(jué)化設(shè)計(jì)的價(jià)值轉(zhuǎn)向

王 微

人類(lèi)對(duì)信息視覺(jué)化表達(dá)的關(guān)注歷時(shí)已久。在經(jīng)歷了科學(xué)表達(dá)、定量描述、定性分析、以用戶為中心的方法論轉(zhuǎn)向后，信息視覺(jué)化設(shè)計(jì)也逐漸完成了從以精準(zhǔn)描摹為手段的“功能”向以高效交流為核心的“服務(wù)”的價(jià)值轉(zhuǎn)變。

信息視覺(jué)化；科學(xué)表達(dá)；定量描述；定性分析；以用戶為中心

盡管20世紀(jì)80年代后期“信息視覺(jué)化設(shè)計(jì)”才真正從科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、圖形設(shè)計(jì)的次領(lǐng)域中分離出來(lái)成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。[1]但人類(lèi)對(duì)于“如何將信息進(jìn)行視覺(jué)化表達(dá)”這一議題的關(guān)注卻歷史悠久。自古以來(lái)，人們一直在探求如何借助視覺(jué)方式準(zhǔn)確地表現(xiàn)客觀存在。從史前人類(lèi)使用的簡(jiǎn)單圖形符號(hào)到科學(xué)筆記中準(zhǔn)確、詳實(shí)、生動(dòng)的藝術(shù)插圖；從數(shù)據(jù)繁多、功能各異的統(tǒng)計(jì)圖表到以人為本、便于理解的信息設(shè)計(jì)……在經(jīng)歷了科學(xué)表達(dá)、定量描述、定性分析、以用戶為中心的方法論轉(zhuǎn)向后，信息視覺(jué)化也逐漸完成了從以精準(zhǔn)描摹為手段的“功能”向以高效交流為核心的“服務(wù)”的價(jià)值轉(zhuǎn)變。

一、科學(xué)表達(dá)

信息視覺(jué)化的發(fā)生起源于自然科學(xué)的發(fā)展。人類(lèi)在觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、歸納中認(rèn)識(shí)和探尋自然規(guī)律，除文字和數(shù)字之外，理論的概括與推理主要依賴于抽象的視覺(jué)圖像輔助完成。

1．藝術(shù)作品中的科學(xué)性

16世紀(jì)文藝復(fù)興時(shí)期，意大利畫(huà)家、科學(xué)家、發(fā)明家列奧納多·達(dá)·芬奇（Leonardo Da Vinci，1452—1519）涉獵機(jī)械、工程、解剖學(xué)、建筑、軍事、數(shù)學(xué)等多門(mén)學(xué)科所留下的13，000多頁(yè)的筆記與繪畫(huà)可以稱(chēng)得上是視覺(jué)化表達(dá)在科學(xué)各領(lǐng)域應(yīng)用的最早典范。當(dāng)時(shí)的科學(xué)還不成熟，技術(shù)的局限使得肉眼成為當(dāng)時(shí)唯一的

圖2 受胎告知 達(dá)·芬奇

圖1 子宮內(nèi)胎兒的研究 達(dá)·芬奇

圖3 野火雞 約翰·奧杜邦

圖4 恩斯特·?？藸?《生命之樹(shù)》

注釋?zhuān)?/p>

① A page showing Leonardo's study of a foetus in the womb (c. 1510) Royal Library， Windsor Castle觀察利器。于是，繪畫(huà)成為記錄科學(xué)數(shù)據(jù)的重要手段。他曾說(shuō)過(guò)：“繪畫(huà)是自然的唯一模仿者，它能夠?qū)⒆匀唤缰修D(zhuǎn)瞬即逝的美生動(dòng)地保存下來(lái)。繪畫(huà)比文字語(yǔ)言更真實(shí)、更準(zhǔn)確地將自然萬(wàn)象傳達(dá)至我們的知覺(jué)?！碑?dāng)人們看到他所繪制的人體結(jié)構(gòu)圖時(shí)，很難判斷他到底是愛(ài)好解剖的藝術(shù)家還是精通繪畫(huà)的解剖學(xué)家（圖1）。①作為一位具有科學(xué)素養(yǎng)的藝術(shù)家，達(dá)·芬奇將藝術(shù)創(chuàng)作和科學(xué)探討相結(jié)合完成了大量藝術(shù)巨作，作品中所呈現(xiàn)出來(lái)的科學(xué)的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性令人驚嘆（圖2）。

2.科學(xué)中的藝術(shù)品

19世紀(jì)美國(guó)著名鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家、博物學(xué)家、畫(huà)家約翰·奧杜邦（John Audubon，1785—1851）因繪制鳥(niǎo)類(lèi)圖鑒而聞名。其作品因神態(tài)生動(dòng)、筆調(diào)細(xì)膩、構(gòu)圖巧妙令人銘記。他歷時(shí)12年出版的《美洲鳥(niǎo)類(lèi)》(1827～1838) 準(zhǔn)確且客觀地再現(xiàn)并記錄了自然形態(tài)的美，被譽(yù)為19世紀(jì)最具影響力、品質(zhì)最高的鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)研究著作之一，對(duì)后世野生動(dòng)物繪畫(huà)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。書(shū)中收錄了400多幅鳥(niǎo)類(lèi)形象，大部分采用真實(shí)尺寸。為了達(dá)到藝術(shù)效果又兼顧科學(xué)性，他經(jīng)常將多只不同種類(lèi)的鳥(niǎo)放置于同一幅畫(huà)面進(jìn)行對(duì)比，還會(huì)描繪水果、花草、巢、蛋及鳥(niǎo)類(lèi)捕食者輔以說(shuō)明（圖3）。奧杜邦將繪畫(huà)作為一種科學(xué)研究的工具，在對(duì)科學(xué)求真的探索過(guò)程中展現(xiàn)出對(duì)藝術(shù)的執(zhí)著與向往。作品不僅成為了科學(xué)研究中真實(shí)可靠的重要資料，也是不可多得的藝術(shù)佳作。

無(wú)獨(dú)有偶，德國(guó)著名生物學(xué)家、博物學(xué)家、哲學(xué)家、藝術(shù)家恩斯特·海克爾（Ernst Haeckel，1834—1919）是繼奧杜邦之后科學(xué)領(lǐng)域中又一位杰出的藝術(shù)家[2]。他是最早繪制動(dòng)物譜系圖的學(xué)者之一（圖4）。他大力支持并傳播查爾斯·羅伯特·達(dá)爾文（Charles Robert Darwin）的進(jìn)化論，并通過(guò)對(duì)胚胎學(xué)、形態(tài)學(xué)與細(xì)胞理論的研究使生物學(xué)研究的范圍得以不斷拓展（圖5）。1868年，他出版的《創(chuàng)造的歷史》在當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是科普版的《物種起源》，風(fēng)靡一時(shí)，頗為暢銷(xiāo)。不同于1859年達(dá)爾文出版的篇幅長(zhǎng)、含圖少的嚴(yán)肅的學(xué)術(shù)專(zhuān)著，《創(chuàng)造的歷史》運(yùn)用大量筆記和插圖通俗、生動(dòng)地介紹了進(jìn)化論。書(shū)中涵蓋放射蟲(chóng)形象140幅、新物種近4000種（圖6）。在?？藸柨磥?lái)，科學(xué)研究著作中的插圖只是換一種方式來(lái)證明由其他途徑得到的結(jié)論而已。?？藸柊褜?duì)自然的熱愛(ài)和對(duì)宇宙萬(wàn)物的虔誠(chéng)與細(xì)致觀察融于插圖圖像中，運(yùn)用擅長(zhǎng)的解剖學(xué)知識(shí)將各種生物形態(tài)描繪得淋漓盡致，為后人留下了不可多得的寶貴資料。該書(shū)的出版在當(dāng)時(shí)的德國(guó)科學(xué)界影響巨大，1876年被翻譯成英文，之后被反復(fù)再版印刷。

這一階段信息視覺(jué)化還處于借助視覺(jué)進(jìn)行思考的萌芽期。作品表象多以對(duì)自然的描摹和圖解為主，以科學(xué)性和準(zhǔn)確性為明顯特征，展現(xiàn)的內(nèi)容主要集中在自然的認(rèn)知方面。從當(dāng)時(shí)的人們對(duì)于藝術(shù)作品中的科學(xué)性和科學(xué)中的藝術(shù)品的喜愛(ài)與追捧，我們不難發(fā)現(xiàn)藝術(shù)在科學(xué)領(lǐng)域中展現(xiàn)出來(lái)的魅力與潛能以及科學(xué)對(duì)于藝術(shù)表達(dá)的渴望?？茖W(xué)圖像不斷滿足著社會(huì)對(duì)于科學(xué)知識(shí)增長(zhǎng)的需求，不斷促進(jìn)著科學(xué)發(fā)展的同時(shí)，也不斷挑戰(zhàn)著人們的想象力，為藝術(shù)帶來(lái)了新的視角。

二、定量描述

在信息視覺(jué)化的發(fā)展過(guò)程中，信息視覺(jué)化之外的如政治、經(jīng)濟(jì)、科技、思想文化等變革性事件所產(chǎn)生的影響打破了藝術(shù)自身的常規(guī)運(yùn)行軌跡，促成了信息視覺(jué)化概念的更迭與功能的飛躍。19世紀(jì)上半葉是自然科學(xué)取得輝煌成就的時(shí)代，也是統(tǒng)計(jì)學(xué)等綜合性學(xué)科的快速發(fā)展期。電力革命導(dǎo)致的技術(shù)進(jìn)步為信息視覺(jué)化的在定量描述方面的發(fā)展提供了充足養(yǎng)分。這一時(shí)期信息視覺(jué)化表現(xiàn)出定量描述的特征，即對(duì)社會(huì)現(xiàn)象的數(shù)量特征、數(shù)量關(guān)系與數(shù)量變化進(jìn)行分析，揭示、描述出社會(huì)現(xiàn)象的相互作用與發(fā)展趨勢(shì)。直線圖、柱狀圖、餅圖、環(huán)狀圖、時(shí)間序列圖、散點(diǎn)圖、等高線圖等我們今天熟知的數(shù)據(jù)繁多、功能各異的統(tǒng)計(jì)圖表在這一時(shí)期都得到了迅速發(fā)展。主題內(nèi)容也逐漸蔓延至社會(huì)、道德、醫(yī)學(xué)、自然、物理等更為廣闊的領(lǐng)域。[3]據(jù)記載，當(dāng)時(shí)的英國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家和經(jīng)濟(jì)學(xué)家們甚至認(rèn)為那些傳統(tǒng)圖像在描述事實(shí)的“準(zhǔn)確性”和“多角度”上顯得力不從心，他們更傾向于用數(shù)據(jù)圖形來(lái)表達(dá)學(xué)術(shù)觀點(diǎn)[4]。正如奧地利統(tǒng)計(jì)學(xué)家?jiàn)W托·紐哈斯（Otto Neurath）在1925年所說(shuō)：“語(yǔ)言是分散的，是圖表將它們聚合起來(lái)?！北蛔u(yù)為現(xiàn)代圖表之父——最早采用抽象視覺(jué)語(yǔ)言表達(dá)數(shù)據(jù)的英國(guó)工程師、政治經(jīng)濟(jì)學(xué)家威廉·普萊費(fèi)爾（William Playfair）是這一時(shí)期的代表人物。普萊費(fèi)爾于1786年和1801年先后出版《商業(yè)與政治圖集》和《統(tǒng)計(jì)學(xué)摘要》。他擺脫現(xiàn)實(shí)參照物，將經(jīng)濟(jì)因素之間的聯(lián)系形象化（圖7）。大量運(yùn)用直觀的柱狀圖、直方圖描述當(dāng)時(shí)的英國(guó)經(jīng)濟(jì)狀況，將概念進(jìn)行象征性的再現(xiàn)。這些借助視覺(jué)化形態(tài)表達(dá)自然、社會(huì)學(xué)科數(shù)據(jù)的特殊圖形在重要的知識(shí)領(lǐng)域之間搭建起了一座橋梁。由此，人們開(kāi)始對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生了更為濃厚的興趣，數(shù)據(jù)也因此受到人們的重視從而更加普及。

這一時(shí)期視覺(jué)化的應(yīng)用主要以統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)，以社會(huì)為研究對(duì)象，是以國(guó)家、城市等“隱形”的社會(huì)資源進(jìn)行思考與探索的階段。視覺(jué)化表現(xiàn)的功能仍然以描述性為主，以準(zhǔn)確性為主要特征。但認(rèn)知角度已經(jīng)發(fā)生偏移，開(kāi)始從對(duì)自然的研究轉(zhuǎn)向?qū)ι鐣?huì)的研究。

圖5 恩斯特??？藸?胚胎4-6周

圖6 恩斯特·?？藸?海星綱

圖7 1786年威廉?普萊費(fèi)爾繪制的小麥的單價(jià)和勞工周薪圖

三、定性分析

圖8 1855年約翰·斯諾在普通地圖上標(biāo)示出霍亂死亡分布地點(diǎn)

圖9 1861年查爾斯?約瑟夫?米納德繪制的拿破侖在俄戰(zhàn)役圖

圖10 亨利·彼克設(shè)計(jì)前的英國(guó)倫敦地鐵交通圖

圖11 1933年經(jīng)亨利?彼克重新設(shè)計(jì)后的倫敦地鐵交通圖

19世紀(jì)后半葉，信息視覺(jué)化開(kāi)始表現(xiàn)出定性分析的特征，即運(yùn)用歸納和演繹、分析與綜合以及抽象與概括等方法，對(duì)分析對(duì)象的性質(zhì)、特點(diǎn)、發(fā)展變化規(guī)律作出判斷。1855年霍亂在英國(guó)倫敦爆發(fā)并迅速傳播。當(dāng)時(shí)對(duì)霍亂起因的主流意見(jiàn)僅僅是空氣傳播。英國(guó)內(nèi)科醫(yī)生約翰·斯諾（John Snow）走街串巷挨家調(diào)查，將水質(zhì)研究、霍亂死亡統(tǒng)計(jì)分布與地圖對(duì)比分析，在發(fā)病地點(diǎn)連線中找出疾病與人口密度的關(guān)系以及可能導(dǎo)致疾病的原因，最終推斷出疾病的傳播源頭，并成功干預(yù)了霍亂的傳播（圖8）。該事件成為現(xiàn)代流行病學(xué)上的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新，同時(shí)也體現(xiàn)了視覺(jué)化的力量在社會(huì)、醫(yī)療領(lǐng)域的重要作用。這一設(shè)計(jì)案例打破了信息視覺(jué)化原有的描述性特征——側(cè)重于將已有的、整理好的內(nèi)容或規(guī)律進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，即所呈現(xiàn)的核心內(nèi)容和觀點(diǎn)都是預(yù)先設(shè)定好或者已經(jīng)結(jié)果明確的。有別于單純利用數(shù)字語(yǔ)言描述問(wèn)題的定量描述，斯諾的這一設(shè)計(jì)創(chuàng)舉更具探索性、診斷性和預(yù)測(cè)性等特點(diǎn)。這種定性分析并不追求精確的結(jié)論，而是了解問(wèn)題之所在，摸清情況，得出感性認(rèn)識(shí)。作為探索性信息視覺(jué)化表現(xiàn)中的一種，它更側(cè)重于在數(shù)據(jù)之中發(fā)現(xiàn)新的特征，探求新的認(rèn)知。

1861年法國(guó)工程師查爾斯·約瑟夫·米納德（Charles Joseph Minard）繪制的拿破侖在俄國(guó)的戰(zhàn)役圖壓縮了大量的信息并有效捕捉到五個(gè)獨(dú)立變量：橫向時(shí)間軸對(duì)應(yīng)了行軍途中軍隊(duì)規(guī)模的變量；標(biāo)注軍隊(duì)位移的經(jīng)緯度變化；用顏色區(qū)分軍隊(duì)行軍方向——棕色表示進(jìn)軍，黑色表示撤軍；標(biāo)注軍隊(duì)規(guī)模發(fā)生突變的地點(diǎn)名稱(chēng)以分析原因；底部表現(xiàn)溫度的折線圖從右到左反映了撤退途中的溫度變化（圖9）。設(shè)計(jì)者在表現(xiàn)拿破侖軍隊(duì)逐漸消亡的過(guò)程中，得出士兵數(shù)量銳減同溫度有關(guān)的結(jié)論。這種大膽的猜想以及過(guò)程中所激發(fā)出創(chuàng)造性思維將已有的事實(shí)和未知結(jié)合起來(lái)，為探求新知提供了無(wú)限的可能。

四、以用戶為中心

20世紀(jì)以前信息視覺(jué)化的案例無(wú)論是以何種學(xué)科為對(duì)象，所表現(xiàn)出的顯著特征均以數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性為基礎(chǔ)的。然而，1933年英國(guó)設(shè)計(jì)師亨利·彼克（Henry Beck）設(shè)計(jì)的倫敦地鐵圖徹底改變了人們對(duì)這一觀念的看法，展現(xiàn)出以用戶為中心、滿足用戶需求的新特征。作為首個(gè)抽象化的地圖設(shè)計(jì)，彼克從用戶的需求出發(fā)，為了更直觀地為乘客清晰導(dǎo)航，大膽地打破了傳統(tǒng)地圖的范式（圖10、圖11），拋棄了精確的地理方位關(guān)系，把地圖上蜿蜒曲折的弧線改成水平、垂直和45度角直線。與此同時(shí)，他忽略距離上的比例關(guān)系，把站臺(tái)等距放置，并移除了上方的街道網(wǎng)絡(luò)，最后得到了稀疏的、類(lèi)似電路板的設(shè)計(jì)，將錯(cuò)綜復(fù)雜的“客觀自然關(guān)系”轉(zhuǎn)化成易于理解的“主觀概念系統(tǒng)”。倫敦地鐵交通圖的成功取決于兩大設(shè)計(jì)策略：一是它側(cè)重于功能性而非地理意義上的準(zhǔn)確性。通過(guò)使用簡(jiǎn)單的線條（確保整齊的布局）、顏色（區(qū)分不同的線路）、清晰的排版（使得文字更易被閱讀）和符號(hào)（區(qū)分普通站點(diǎn)和換乘中轉(zhuǎn)站點(diǎn)）滿足了乘客換乘的需求；二是利用了地鐵系統(tǒng)在地下運(yùn)行、不被地面上的復(fù)雜地形所困擾的事實(shí)，去掉所有無(wú)關(guān)的細(xì)節(jié)，簡(jiǎn)化了原本復(fù)雜的信息。伴隨城市化發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程，該設(shè)計(jì)迅速成為風(fēng)靡倫敦的都市名片，影響了至今全球無(wú)數(shù)路線圖的設(shè)計(jì)。這是視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)觀念的一次革命，同時(shí)也開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代信息視覺(jué)化設(shè)計(jì)的新模式。

不同于科學(xué)表達(dá)階段的精準(zhǔn)描摹，也不同于定量描述、定性分析階段的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，這一階段信息視覺(jué)化才真正稱(chēng)得上是“設(shè)計(jì)”，一種基于數(shù)據(jù)整理、挖掘與表達(dá)，以用戶為中心，兼具有藝術(shù)表現(xiàn)力的主動(dòng)性設(shè)計(jì)，此時(shí)的信息是產(chǎn)品?！靶畔①|(zhì)量”一方面體現(xiàn)在對(duì)信息以及信息結(jié)構(gòu)本身的發(fā)掘、梳理和轉(zhuǎn)化上；另一方面則體現(xiàn)在對(duì)信息的理解能力以及對(duì)信息使用者的定位上，即如何通過(guò)視覺(jué)語(yǔ)言將“適當(dāng)?shù)男畔ⅰ痹凇斑m當(dāng)?shù)臅r(shí)間”，以“適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)言”和“適當(dāng)?shù)牧Χ取眰鬟f給“適當(dāng)?shù)娜恕保∪缙浞值靥幚砹嗽O(shè)計(jì)內(nèi)容、形式與設(shè)計(jì)消費(fèi)者之間的關(guān)系，增強(qiáng)了信息的傳播力，讓人感受到設(shè)計(jì)的智慧。

五、結(jié)語(yǔ)

信息視覺(jué)化只有一段短暫的“歷史”，卻擁有一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)去。從人類(lèi)開(kāi)始關(guān)注“如何將信息進(jìn)行視覺(jué)化表達(dá)”這一議題起，信息視覺(jué)化便肩負(fù)起藝術(shù)與科學(xué)并重的使命。然而在系統(tǒng)梳理典型案例的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)信息視覺(jué)化在不同時(shí)期所凸現(xiàn)出來(lái)的功能與價(jià)值是不盡相同的。在科學(xué)表達(dá)階段，視覺(jué)化的重心在于視覺(jué)表現(xiàn)，科學(xué)性體現(xiàn)在如何準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤从晨陀^存在，藝術(shù)性體現(xiàn)在把控畫(huà)面的能力以及視覺(jué)感染力上。在定量描摹階段，視覺(jué)化的重心在于數(shù)據(jù)表達(dá)，科學(xué)性體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、全面性，藝術(shù)性體現(xiàn)在數(shù)據(jù)表達(dá)形式的多樣性和創(chuàng)造性上。在定量分析階段，視覺(jué)化的重心在于解決問(wèn)題，科學(xué)性體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的收集、挖掘與表達(dá)，藝術(shù)性體現(xiàn)在探索性和預(yù)見(jiàn)性上。在以用戶為中心階段，視覺(jué)化的重心在于用戶體驗(yàn)，科學(xué)性體現(xiàn)在對(duì)信息的挖掘以及用戶心理的分析與把控，藝術(shù)性體現(xiàn)在如何呈現(xiàn)設(shè)計(jì)智慧。

今天的我們正處在一個(gè)變革的時(shí)代，如何發(fā)揮信息視覺(jué)化的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造一個(gè)在全新科技平臺(tái)上的合理的人類(lèi)溝通方式是今天的設(shè)計(jì)需要解決的問(wèn)題。設(shè)計(jì)以人為本的理念已經(jīng)深入人心，為人們提供良好的信息交流體驗(yàn)是設(shè)計(jì)的目標(biāo)也是設(shè)計(jì)的使命。新的時(shí)代背景下，信息視覺(jué)化設(shè)計(jì)將集結(jié)對(duì)科學(xué)與藝術(shù)、感性與理性、內(nèi)容與服務(wù)、溝通與體驗(yàn)、邏輯與情感等諸多問(wèn)題。對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)將是難得的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

王薇 湖北美術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)系講師

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J06

A

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湖北省教育廳人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目青年項(xiàng)目 (13q103)；湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究計(jì)劃優(yōu)秀中青年人才項(xiàng)目（Q20122101）。