黃光龍 張欣

摘要：為了簡化大數(shù)據(jù)信息可視化界面設(shè)計的過程，提出一種以用戶為中心的大數(shù)據(jù)信息可視化界面設(shè)計的流程，包括需求調(diào)研、分析數(shù)據(jù)、規(guī)劃設(shè)計和校驗測試四個部分。研究者使用該方法進行設(shè)計實踐，對方法進行驗證和改進。

關(guān)鍵詞：界面設(shè)計;信息可視化;設(shè)計流程;需求分析

中圖分類號：J524 文獻標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）01-0138-02

隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的迅速發(fā)展，大量用戶產(chǎn)生的海量信息被傳輸和記錄，造就了信息爆炸時代。海量的數(shù)據(jù)中蘊涵著各行各業(yè)的專業(yè)人群所亟需的規(guī)律和發(fā)展趨勢，如何利用海量信息中的有用信息成為各企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇。信息可視化就是為了展現(xiàn)復(fù)雜數(shù)據(jù)背后的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)和模式的手段，能夠幫助人們更好地利用用戶產(chǎn)生的海量信息。有研究者認為，信息可視化的三大發(fā)展方向分別是跨媒體、大數(shù)據(jù)時代與社交網(wǎng)絡(luò)[1]，而我們正處于大數(shù)據(jù)時代的信息可視化階段。

1 大數(shù)據(jù)信息可視化顯示界面綜述

大數(shù)據(jù)信息可視化顯示界面是基于大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，大數(shù)據(jù)的處理過程主要包括：數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)呈現(xiàn);大數(shù)據(jù)信息可視化顯示界面的關(guān)鍵之處在于數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的主要方式是數(shù)據(jù)可視化[2]，數(shù)據(jù)可視化是將大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果以可讀、可見形式輸出，以方便用戶有效地獲取相關(guān)信息。大數(shù)據(jù)信息顯示界面的數(shù)據(jù)可視化通過菜單、按鈕、文本、圖標(biāo)、圖片等設(shè)計要素將界面中的大數(shù)據(jù)信息顯示出來，并實現(xiàn)與之交互，以幫助執(zhí)行用戶目標(biāo)任務(wù)[3]。

信息可視化可以視為編碼（encoding）和解碼（decoding）兩個相互映射的過程：編碼是將數(shù)據(jù)映射為如形狀、位置、顏色、文字、符號等可視化圖形的視覺元素;解碼則是對視覺元素的解析?？梢暬幋a的兩個特征是效率和準確性，效率指的是能夠迅速獲得大量信息，準確是指解碼獲得初始真實信息[4]。國內(nèi)外研究者對信息可視化進行了探索，對大數(shù)據(jù)可視化的概念和流程進行解讀、辨析和研究，使得行業(yè)內(nèi)工作人員在大數(shù)據(jù)可視化的概念問題上達到統(tǒng)一，便于溝通[5]。Card等人將信息可視化解釋為：對抽象數(shù)據(jù)使用計算機支持的、交互的、可視化的表示形式以增強認知能力[6]。但是目前還未有關(guān)于大數(shù)據(jù)信息顯示界面設(shè)計的完整設(shè)計流程和方法來，本文提出一種關(guān)于大數(shù)據(jù)顯示界面設(shè)計的流程和方法，便于相關(guān)開發(fā)和設(shè)計人員對大數(shù)據(jù)顯示界面進行設(shè)計。

2 信息可視化顯示界面設(shè)計的過程

大數(shù)據(jù)信息顯示界面是用戶與系統(tǒng)交互的唯一工具，用戶通過解碼這一過程獲取信息。而大數(shù)據(jù)信息的冗雜和龐大，不能將所有初始信息全部在界面設(shè)計中呈現(xiàn);為了更好的讓用戶進行解碼，因此在“編碼”即界面設(shè)計的過程中需要以用戶為中心。BenFry在他的著作《可視化數(shù)據(jù)》里把數(shù)據(jù)可視化的流程分為了七步：獲取、分析、過濾、挖掘、表示、修飾、交互，在這些流程中并不是每個步驟都是以用戶為核心來執(zhí)行，且其側(cè)重點于數(shù)據(jù)展示設(shè)計方面，文中提出一種將用戶研究貫穿于整個過程的界面設(shè)計方法。此方法包含需求調(diào)研、分析數(shù)據(jù)、規(guī)劃設(shè)計和檢驗測試四個階段，每個階段都要求設(shè)計者具有同理心去進行，從用戶的視角展示用戶期望獲取的信息。

2.1 需求調(diào)研

大數(shù)據(jù)信息可視化界面所呈現(xiàn)的是視覺信息，其和文字信息一樣具有高低語境之分，因此在進行設(shè)計前需要對用戶進行分類，針對不同的用戶，所展現(xiàn)的信息和可視化的方式也有所差異。一般情況下用戶分為新手用戶、中間用戶和專家用戶三類;新手用戶指的是從未接觸過大數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用的用戶，中間用戶指的是曾經(jīng)接觸過大數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用的用戶，專家用戶指的是有大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)經(jīng)驗的專業(yè)人員。在對用戶進行分類和確認后，需要挖掘出此類用戶的目標(biāo)需求，具體的需求指標(biāo)項包括：顯示界面的主題、數(shù)據(jù)的權(quán)威和準確性、用戶關(guān)注點和相關(guān)行為原因等。常用到的用戶研究方法包括：焦點小組、用戶訪談、競品分析、用戶觀察法等，但是需要注意的是在需求挖掘的過程中需要定性和定量的方法相互結(jié)合。

2.2 分析數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)可視化的數(shù)據(jù)量過于龐大，不可能將所有數(shù)據(jù)毫無處理地全部展現(xiàn)給用戶，因此，需要站在目標(biāo)用戶的角度上分析數(shù)據(jù)，以便保證用戶與顯示界面交流時思維和操作過程都十分清晰。在進行數(shù)據(jù)分析時，可以采用以下步驟：（1）分析需求維度——將用戶提出的需求拆分到最小維度;（2）選擇數(shù)據(jù)——選擇最佳數(shù)據(jù)來說明需求現(xiàn)狀;（3）合并維度——對同一維度數(shù)據(jù)進行歸類，化繁為簡;（4）選擇表現(xiàn)——確定用哪種表現(xiàn)形式來體現(xiàn)數(shù)據(jù)。在進行用戶調(diào)研時，用戶提出的需求都相對比較模糊，并不能夠直接選擇合適的數(shù)據(jù)清洗地表達，需要將客戶提出的需求進行詳細拆分，直到能夠使用數(shù)據(jù)來展現(xiàn)的最小維度。接下來需要對各組數(shù)據(jù)進行選擇，挑選出最能夠展現(xiàn)客戶需求的數(shù)據(jù)來展現(xiàn)用戶的每個需求。由于單一的維度只能反映出某個需求的一個表象，而需求的更深層現(xiàn)象需要多個維度的數(shù)據(jù)才能展現(xiàn)，需要將同一維度數(shù)據(jù)進行歸類，數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生的對比便能展現(xiàn)出用戶所關(guān)注的需求本質(zhì)。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在顯示界面上需要可視化的載體，所以在合并完維度后需要選擇合適的組件來展示數(shù)據(jù)。常用的組件包括：柱狀圖、餅/環(huán)狀圖、面積圖、區(qū)域圖、散點圖、氣泡圖、儀表盤、溫度計/刻度儀、雷達圖、地圖、熱區(qū)圖和甘特圖等，每種組件的選擇都是依據(jù)用戶需求和對應(yīng)數(shù)據(jù)維度的特性來選擇。

2.3 規(guī)劃設(shè)計

在經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后，基本上已經(jīng)確定顯示界面上需要展示的數(shù)據(jù)信息和相關(guān)展示組件，接下來需要進行詳細的規(guī)劃設(shè)計，此階段主要考慮的是用戶在“解碼”過程的細節(jié)感受。因此在進行規(guī)劃設(shè)計時更需要強調(diào)以用戶為中心，通常需要遵循一些基本準則，包括用戶導(dǎo)向原則、KISS原則、布局控制、視覺平衡原則、文字可讀性、以及和諧一致性原則等。

在進行規(guī)劃設(shè)計時，具體可分為以下四個部分：（1）模塊設(shè)計;（2）維度表現(xiàn);（3）動效設(shè)計;（4）數(shù)量控制。由于可視化顯示界面的使用情景不同，在進行設(shè)計時需要考慮是將直接其進行整體設(shè)，還是分成每個單獨模塊進行設(shè)計后再組合成一個整體;后者延展性更強，適用于一個界面用于不同場景的多個界面載體展示和后期需要進行數(shù)據(jù)展現(xiàn)維度調(diào)整兩種情況;前者視覺效果更強且精致，給用戶更強烈的視覺效果。在數(shù)據(jù)分析階段，已經(jīng)確定了適用什么組件來展示相關(guān)數(shù)據(jù)維度，需要在此基礎(chǔ)上進一步設(shè)計其詳細的表現(xiàn)形式，包括二大小、位置、形狀、顏色和方向等;在顏色設(shè)計上，不僅需要考慮不同背景下色彩的情感，還需要注意的是信息的呈現(xiàn)清晰度和用戶的視覺認知疲勞等。在可視化界面設(shè)計中，增加動效設(shè)計能夠在傳遞原信息的同時帶給人們豐富的內(nèi)容和聯(lián)想。同時，對于一些需要挖掘深層信息的數(shù)據(jù)可視化來說，它們的“動”是不能被設(shè)計的，因為數(shù)據(jù)的變化是不可知的，那么其中主體的圖形形象或者其他屬性就需要經(jīng)過藝術(shù)化的加工和處理，強化重點信息而弱化或者隱藏相關(guān)信息，這樣用戶才能快速獲取有效信息[5]。最后，還需要對實施數(shù)據(jù)的不可控性進行展現(xiàn)上的控制，確定頁面最后不會出現(xiàn)太密或太疏，直接影響用戶最終的感受仁

2.4 校驗測試

完成了所有的設(shè)計工作后，需要對可視化顯示界面進行校驗測試，以確保設(shè)計的界面能夠擁有良好的用戶體驗，也便于進行設(shè)計改進。校驗測試主要包括REVIEW需求、實地測試和可信性測試三個部分。REVIEW需求為了保證用戶所提的每個需求在我們進行數(shù)據(jù)分析和設(shè)計的過程沒有被遺漏，且已經(jīng)進行了充分的展現(xiàn)。因為設(shè)計可視化界面展現(xiàn)的硬件載體與當(dāng)前設(shè)計所用的硬件載體不同，需要將其進行實地測試，確保實地使用的具體效果，包括動效是否達到預(yù)期、色差是否能接受等?？尚行詼y試主要檢驗所設(shè)計的可視化界面能否快速地被用戶“解碼”，可以設(shè)計者自己作為講解員，給用戶講解所設(shè)計的界面，能否使用一句話或一段話描述界面，且同時用戶能夠理解。

3 設(shè)計實例

研究者為某地區(qū)單位大數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計可視化大屏界面，大屏所針對的用戶主要為專家用戶，但是其特殊之處在于專家用戶需要偶爾協(xié)同新手用戶一起使用，因此包括了新手和專家兩類用戶。在進行用戶訪談和競品分析后，得到用戶所關(guān)注的主題是社區(qū)門禁管理數(shù)據(jù)的展示和挖掘，通過顯示界面展示該地區(qū)人員使用社區(qū)門禁情況和趨勢;這些數(shù)據(jù)和趨勢有三個用途：日常工作統(tǒng)計、領(lǐng)導(dǎo)巡查匯報和來賓參觀講解。用戶的需求包括：統(tǒng)計辦理門禁卡人員情況、預(yù)警人員情況、門禁監(jiān)控情況、工廠和住宅區(qū)門禁情況對比、各區(qū)工作人員工作情況等。在得到用戶的需求后，則進行需求和數(shù)據(jù)分析。在經(jīng)過分析需求維度、選擇數(shù)據(jù)、合并維度和選擇表現(xiàn)后，確定使用柱狀圖來展現(xiàn)一年內(nèi)各區(qū)域預(yù)警人員總數(shù)，使用餅狀圖來展現(xiàn)某月重點人員分類對比情況，浮動表格形式來展現(xiàn)工作人員工作情況，地圖來展示人員分布情況，面積圖、折線圖和氣泡圖結(jié)合來展示辦理門禁卡人員情況等

最后進行規(guī)劃設(shè)計，結(jié)合色彩和動效設(shè)計后，得到設(shè)計方案。將設(shè)計方案進行檢驗測試后，再結(jié)合用戶需求進行相關(guān)修改，便得到如下圖1所示的某地區(qū)可視化顯示界面效果圖。

4 結(jié)論

在如今的互聯(lián)網(wǎng)時代，大數(shù)據(jù)將會不斷影響和改變著人們的生活，大數(shù)據(jù)信息可視化顯示界面對于大數(shù)據(jù)和可視化技術(shù)的應(yīng)用起著關(guān)鍵作用，在文中提出相關(guān)大數(shù)據(jù)可視化顯示界面的設(shè)計方法，并通過設(shè)計實例進行相關(guān)的論述：此方法通過需求調(diào)研、分析數(shù)據(jù)、規(guī)劃設(shè)計和校驗測試，以用戶為中心設(shè)計大數(shù)據(jù)信息可視化顯示界面c此設(shè)計過程在一定程度上能夠為設(shè)計者在進行界面設(shè)計時提供流程的指導(dǎo)，為設(shè)計者提供了一種可參考的設(shè)計規(guī)范。

參考文獻

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