信息可视化介绍及图例

2016-3-11 蓝蓝

信息可视化（Information visualization）是一个跨学科领域，旨在研究大规模非数值型信息资源的视觉呈现，如软件系统之中众多的文件或者一行行的程序代码，以及利用图形图像方面的技术与方法，帮助人们理解和分析数据。与科学可视化相比，信息可视化则侧重于抽象数据集。信息可视化囊括了数据可视化、信息图形、知识可视化、科学可视化以及视觉设计方面的所有发展与进步。在这种层次上，如果加以充分适当的组织整理，任何事物都是一类信息：表格、图形、地图，甚至包括文本在内，无论其是静态的还是动态的，都将为我们提供某种方式或手段，从而让我们能够洞察其中的究竟，找出问题的答案，发现形形色色的关系，或许还能让我们理解在其他形式的情况下不易发觉的事情。不过，如今在科学技术研究领域，信息可视化这条术语则一般适用于大规模非数字型信息资源的可视化表达。信息可视化致力于创建那些以直观方式传达抽象信息的手段和方法。可视化的表达形式与交互技术则是利用人类眼睛通往心灵深处的广阔带宽优势，使得用户能够目睹、探索以至立即理解大量的信息。

各种各样数据结构的可视化需要新的用户界面以及可视化技术方法。现在，这已经发展成为了一门独立的学科，也就是“信息可视化”[2] 。信息可视化与经典的科学可视化是两个彼此相关的领域，但二者却有所不同。在信息可视化当中，所要可视化的数据并不是某些数学模型的结果或者是大型数据集，而是具有自身内在固有结构的抽象数据。此类数据的例子包括：1）编译器等各种程序的内部数据结构，或者大规模并行程序的踪迹信息；2）WWW 网站内容；3）操作系统文件空间；4）从各种数据库查询引擎那里所返回的数据，如数字图书馆。

信息可视化领域的另一项特点就是，所要采用的那些工具有意侧重于广泛可及的环境，如普通工作站、WWW、PC机等等。这些信息可视化工具并不是为价格昂贵的专业化高端计算设备而定制的[2] 。

信息可视化与可视化分析在目标和技术之间存在着部分重叠。虽然在这两个领域之间还没有一个清晰的边界，但大致有三个方面可以作以区分。科技可视化主要处理具有地理结构的数据，信息可视化主要处理像树、图形等抽象式的数据结构，可视化分析则主要挖掘数据背景的问题与原因。

与可视化分析论之间的联系

就目标和技术方法而言，信息可视化与可视化分析论之间存在着一些重叠。当前，关于科学可视化、信息可视化及可视化分析论之间的边界问题，还没有达成明确清晰的共识。不过，大体上来说，这三个领域之间存在着如下区别：

1）科学可视化处理的是那些具有天然几何结构的数据（比如，MRI数据、气流）；

2）信息可视化处理的是抽象数据结构，如树状结构或图形；

3）可视化分析论尤其关注的是意会和推理。

发展历史

自十八世纪后期数据图形学诞生以来，抽象信息的视觉表达手段一直被人们用来揭示数据及其他隐匿模式的奥秘。二十世纪90年代期间新近问世的图形化界面，则使得人们能够直接与可视化的信息之间进行交互，从而造就和带动了十多年来的信息可视化研究。信息可视化试图通过利用人类的视觉能力，来搞清抽象信息的意思，从而加强人类的认知活动。籍此，具有固定知觉能力的人类就能驾驭日益增多的数据。信息可视化的英文术语“Information Visualization”是由斯图尔特·卡德、约克·麦金利和乔治·罗伯逊于1989年创造出来的。据斯图尔特·卡德1999年的报告称，二十世纪90年代以来才兴起的信息可视化领域，实际上源自其他几个领域。2003年，本·什内德曼指出，该领域已经由研究领域之中从稍微不同的方向上崭露出头角。同时，他还提到了图形学、视觉设计、计算机科学以及人机交互，以及新近出现的心理学和商业方法。

今天的世界由信息建构而成，对信息的设计就成为设计师急需解决的问题。信息可视化围绕着“可读逻辑可用”的目的传递信息，将枯燥繁琐的数据转为值得消费的产品..........，提高用户体验。

信息可视化设计

数据可视已经是过去的事了，现在流行的是信息可视。不必多加解释，一张出色的Infographic蕴含的巨大信息量，胜过文字一万倍。

如今，图表已经不能叫做图表，线形图、柱形图、饼状图已经完全落后，以往人们把数据资料以视觉化的方式表现出来，这种做法现在变成了“创意可视化信息图形”（Infographic）。在Google上搜索“Infographic”，可以搜索到6440000项结果，及无数让你目眩神迷的色块、线条和图形的组合。

在译言网上，已经有一个项目组叫做“Infographics”，爱好者们热衷于把国外“创意可视化信息图形”作品上的英文标注翻译成中文，一年内完成了120多个任务，的一幅《世界劳动力价格的惊人差距》，点击量近8万次。东西网去年9月才开设的“新读图时代”栏目中，也已有了近百幅信息视图。

早在三四年前，国外就涌现了大批信息视图发烧友。Flickr上一个图表爱好者的小组“Diagram Diaries”，分享了近2500张信息视图，类似的小组还有：“Flickr Pools for Infographics”、“visual information”、“Infografistas.com/Infographics News” 、“Infografia/Infographics”、“InfoVis”等。专供分享可视信息图的个人博客大受欢迎，“Information Is Beautiful”的博主大卫·麦克卡德莱斯（David McCandless）收藏了大量精美的信息图表，甚至结集出版了一本同名畅销书，目前他正以数据收集和可视信息设计为职业；华盛顿经济学家达斯汀·史密斯（Dustin Smith）的博客“Chart Porn”里，汇编了五花八门的信息视图，政治、经济、文化、健康、饮食等领域均有涉及；甚至还有专门针对地图类信息视图的“Strange Maps”，作者法兰克·雅各布（Frank Jacobs）自己就是一位收集地图的超级爱好者。

数据可视已经是过去的事了，现在流行的是信息可视——隐喻、新闻、策略、趋势，一切抽象概念都可以绘制成图。习惯看图说话的人们可以闭嘴了，不必多加解释，一张出色的Infographic蕴含的巨大信息量，远胜于文字若干倍。

毫无疑问，“信息设计师”已经是一个热门行当，我们以后都应该这样称呼制图美编了吗？而且，在这个行当里，的确是可以出艺术大师的。比如迈克尔·安德森（Michael Anderson），这位出生于美国西弗吉尼亚州的图形艺术家，已经成为视觉控的神。他掌控色彩的功夫出神入化，对数据的排列方式也达到了突破人类想象的程度，他甚至可以把个人简历做成图表，这份简历如今就挂在他的个人网站首页。

完成一个“创意可视化信息图形”，绝对不像看上去的那么简单。专业人士认为，它涉足制图学、图形绘制设计、计算机视觉、数据采集、统计学、图解技术、数形结合以及动画、立体渲染、用户交互等，而你至少必须了解的领域有：影像学、视知觉、空间分析、科学建模等。要下的工夫很多，这和以往找几个数据做柱形图已经完全不是一个概念了。