纯化、达意、秩序、愉悦——论科技期刊信息图表设计的观念维度

■蔡顺兴

东南大学艺术学院，江苏省南京市玄武区四牌楼2号 210096

张道一先生认为：“观念是在现实生活中，人们为了应对实际难题而萌生的解决办法。”[1]数字出版时代，科技推动媒体变革，使得信息传播的速度超过以往任何时期，多种媒体并存，为人们提供了可以享有不同阅读形式的读书条件。纸质科技期刊“倘使缺少图像，便会失去对读者的诱惑力和视觉冲击力”[2]。

科技期刊向来以理性、秩序、科学、严谨著称，具有极高的实用价值，但囿于存有大量晦涩混沌的抽象信息、艰深难懂的专业知识、纷繁枯燥的统计数据等，短时间内，往往很难让读者迅速获取有效信息。与此同时，紧张的工作节奏必然会不断挤压公众的阅览时间，人们渴望找到一条快速高效、省时省力的途径，以减轻目力感知单一文本的阅读负担，使读书成为轻松愉悦的精神享受。

事实上，人们通过长期的知识积累和看书经历逐渐认识到，读图是解决这一难题的有效方法之一。即是说，在确凿可信且又十分亲近的视觉信息面前，读者不需要像以往那样吃力地细读文字，而是通过有趣的阅读过程达到一种需求满足，并获得有说服力的解释[3]。正是依据这一客观事实，可视化信息图表设计的价值观适时诞生。

在数字时代，科技期刊广泛采用切当的可视化信息图表设计，是为了满足纯化文本信息、增强文字功能、节约阅读时间、提高速读效率等方面的实际需求，已形成根据现实需求的信息图表设计观念。这一观念来源于实践，是基于日常生活的直接需要而建立起来的，主要包括纯化、达意、秩序和愉悦4个方面[1]。确切地说，“纯化”是图表浓缩信息的手段；“达意”是图表表达文本内容的基础；“秩序”是完善图表阅读功能的方法；“愉悦”则是读图快意的体现。四者正是牵引信息图表设计走向阅读“直接需要”的观念维度，使信息图表设计实现实用功能与艺术审美的和谐统一。

1 科技期刊信息图表设计的发展现状

追本溯源，科技期刊信息图表设计相关研究大约出现在20世纪70年代，由英国平面设计师特格拉姆所使用的“Information Design”一词发展而来。在此之后，和“信息设计”密切相关的“信息图表设计”“信息可视化设计”“统计图形学”“量化信息的视觉表现”等名称相继出现。如：“美国人爱德华·塔夫特(Edward Tufte)于20世纪70年代开设了一门‘统计图形学(Statistical Graphics)’的课程，并于1982年出版了第一本信息设计专业书籍《量化信息的视觉表现》(TheVisualDisplayofQuantitativeInformation)。”[4]这类名称的使用，无非是“信息设计”术语应用的扩大化。

毫无疑问，西方国家在科技期刊信息图表设计领域已走过了漫长的发展历程。受现代艺术思潮影响，欧美设计流派众多，形式多样，技艺精湛，市场发育十分成熟，尤其是顶级科技期刊信息图表设计，始终引领世界发展潮流。而我国目前在该领域的发展相对滞后，还处在成长阶段。

1.1 信息图表设计市场发育不完善

无可讳言，中国科技期刊信息图表设计业尚欠发达，暂无法与欧美国家同列比肩，其因在于：(1)市场缺乏相应的对口专业设计队伍，无法满足科研单位的需要。虽然中国科学院及其所属的地方科研院所设有少数专门从事插图的人员编制，但真正从事科技期刊信息图表设计的专业人员少之又少。(2)受买卖双方价值观制约，信息图表设计市场发育不完善。除了一些国家支持的高科技项目外，如芯片开发、航空航天、环境保护、生物医药、地理信息等，或者个别具有前瞻性的企事业单位愿意花钱支付这项设计费，大多公司并未意识到承担这笔费用的必要性，致使这一设计事业得不到市场的有力支持。

1.2 信息图表设计业正在成长

近几年，随着数字媒体的发展，一些主流的网络媒体开始设立以数据展示为基础的专题版块，比如腾讯新闻的“数据控”，网易新闻的“数读”等[4]。虽然其中的许多设计并不属于科技信息图表设计范围，但为推动科技信息图表设计事业向前发展起到了促进作用。

与此同时，少数平面设计公司也开展这项设计业务，如北京敬人设计工作室，曾受中国科学院水生生物研究所委托，为长江生物多样性科学保护创作了许多成功的可视化信息图表，其部分作品被刊登在中国科学院主办的《人与生物圈》期刊上[5]。更可喜的是，2018年，《科学家》编辑部举办了“最佳信息图表评选活动”，评选出2018年的最佳信息图表设计(图1)，这反映出我国科技期刊越来越重视这一信息图表的设计。

图1 肌肉老化的多样性图片来源于http:∥j.jxnews.com.cn/p/20181227/4922009.html

此外，中国知网所提供的查阅信息显示，仅2018年，以“信息图表设计”为关键词的论文就有96篇，而以“信息可视化”为关键词的论文则多达539篇，涉及医药、计算机、动植物、化学、大气物理等高科技领域。可见，目前中国的科技信息图表设计事业正处在上升时期。

1.3 信息图表设计业的崛起任重道远

虽然信息图表设计的研究文章数量可观，但是仔细分析便会发现，绝大部分与科技论文有关的信息图表是作为论证图解，即用来分析本专业技术特点的讲解图，如气象分析图，经济数据图，天文、水利、海况讲解图等，不一而足。这类图表虽具有科学性、实用性，却也多有偏颇，与本研究所探讨的实用性与艺术性相统一的观点相去甚远。不仅如此，部分论文的内容只是概念、意义和制作方法的介绍，所涉及的作品范例模块化、程式化现象严重，且内容多显冷漠、教条，理性有余，感性不足，缺乏美感，不能引起人们的阅读冲动，为读者带来读图快意。

我国科技期的信息图表设计与欧美顶级科技期刊相比，无论在创意性、审美性，还是在趣味性方面，均存有明显差距。确切地说，许多论文仅为一隅之见，对图表设计的科学性与艺术性认识存有偏差，未将科技类信息图表所涉及的精炼提取、准确达意、创作表现、艺术欣赏等方面的内容整体联系起来综合探究。据此，若要使信息图表设计有质的飞跃尚需时日。正因如此，本研究针对上述现象，试图通过“纯化”“达意”“秩序”“愉悦”四维度，以增强科技期刊信息图表设计的准确性、实用性、艺术性、审美性，使信息图表真正能够做到准确传达文字信息的功能。

2 纯化——图表的精炼维度

信息图表，即信息可视化(Information Visualization)，旨在利用计算机技术对信息对象的特征进行必要的精炼、抽取、转换与整合，并运用图形、图像、符号等视觉形式，彰显信息的内容特征和相关语义。“这一过程是将抽象的信息转换为一种视觉形式，从而降低受众的认知负担，以便最大限度地利用人们的多通道和分布式认知功能以及形象思维功能，达到意会(Sense-Making)的目的。”[6]信息图表大致分为两类：(1)科学可视化，如人类的身体、土地、分子等物理参数；(2)抽象的无物理参数的可视化，如文本、分层分类以及统计数据等[7]。无论哪一类，“图(Graph)的可视化在信息可视化中均占有极为重要的地位，而文本、维度、评估和地理、地图、时空方面的可视化也是信息可视化的重要研究方向”[8]。

2.1 精炼维度具有无可替代的时代性

追本溯源，中国古籍卷帙浩繁，图式多为图画语言、摹绘记事，增补文字所不及。《书林清话》中认为：“吾谓古人以图、书并称，凡有书必有图。”[9]这表明中国古人读书离不开图文并茂的书籍形式，主要是因为图可以发挥精简文字、辅助阅读的作用。配图形式经过数千年的发展，逐渐演变为翰林子墨、博学鸿儒阶层的图书固定形制，成为正统典籍的文化符号，具有成教化、助人伦的社会功用。

在欧洲，早期的信息可视化与演示有关，它源自英国政治经济学家威廉·普莱费尔(William Playfair)于1786年出版的第一部关于时间序列的著作[7]。从那时起，信息可视化便成为英国书刊阅读的重要辅助形式之一，发挥着扫盲去昧、增益知识的作用。

然而，古今读图有别，不可同日而语。“今天我们虽然已经有了非常完整的文字和书写系统，但是人类的文化却开始走向一个新的趋势——从纯文字走向图文并茂，甚或以图说话的时代：读图时代”[10]。

2.2 精炼维度具有浓缩繁琐参数的作用

信息图表的精炼维度，主要是对特定数据的分析处理、浓缩提炼，如文本、统计数据、抽象概念等，依靠可视化技术，以生动、高效的图形阐释内中的意义[6]。马库斯·斯洛普认为一个信息图表相当于用千余数据的输入来换取柱状图、趋势图、散点图、饼状图和分布图的输出结果[11]。数字时代，设计师面对数不胜数的经济数据、复杂多变的气象征候资料、日新月异的工业生产成果等，毋须千言万语的口舌陈述，只需以科学真实的图表符号、生动活泼的图像编排便能使读者一目了然。可见，这完全得益于图表的精简纯化功能，使得文本信息变复杂为简单，化混沌为清晰；使盘根错节、千头万绪的问题浓缩成简明扼要、明确易懂的视觉符号；进而引导人们超越认识，弄清事理，解析难题，理顺秩序；把读图变成安适自在、清心怡然的阅读享受。

2.3 精炼维度具有视觉传达信息的直观功能

格式塔心理学家鲁道夫·阿恩海姆认为“在思维活动中，视觉意象之所以是一种高级得多的媒介，主要是由于它能为物体、事件和关系的全部特征提供结构等同物(或物体)”[12]，表明图表(视觉意象)作为传达信息“高级得多的媒介”，不仅可以强化与之相关的“物体、事件和关系的全部特征”，而且还能够使用精炼切当的图式，直观呈现语词所要表达的“等同”信息，其效率之高远超抽象参数、语词言表，体现出人类对于图形具有天然的亲和力。美国报刊设计协会利用视觉跟踪仪对读者的读报情况进行调查，发现报刊上的各种元素依照读者阅读兴趣高低的排列依次是美术设计、照片、标题、广告、导读、图片说明、文字，最受欢迎的不是文字，而是视觉元素，文字的受欢迎程度只有23%，而美术设计是80%[6]。由此可见，直观性是信息图表的主要功能之一。

3 达意——图表的基础维度

“达意”是图表功能的基本维度。可视化图式能否准确地转化文本信息，是衡量科技期刊图表设计成功与否的根本标准，如2003年在日本名古屋举办的世界平面设计师大会上提出“信息之美”的主题，将信息设计的清晰度、独创性和幽默感作为当代设计的3个基本条件[3]。其中，清晰度被推为三者之首，足见其重要。在“达意”的维度里，作为图表创作主体的设计师，可自由把握创意的脉落走向，随时控制页面的节奏起伏，从而使得图表信息能够确切表达于纸张表层之上，但这一切均离不开“达意”的实现法则。

3.1 “达意”需要“线”性的精心策划

一幅精彩绝妙、出神入化的图表设计，是一个流程规范、思考缜密的“线”性过程，至少需要经过信息分析、资料收集，形态把握、符号选择，以及物化表达等环节的筹划采选，悉心布局。

(1) 信息分析是通过知性的文化解读、独特的创作视角、准确的审美再造，将文本内容转化为贴切得当的图式。而作为图形设计的构成要素，资料无疑是信息组成的基础，它直接影响图表信息传达的准确性与全面性，左右读者对于直观视觉信息的接受与理解。

(2) 形态把握专注于图表的选形绘制。设计师要从复杂多变的要素中寻找、筛选、发现适宜的形态以满足设计的审美需求，因此，形态把握往往决定着图表的审美品位。同时，形态把握还必须与符号选择相互配合。只有根据设计内容，采选恰当的图式形态来切当表达语词信息，图表符号才能把文本的混沌思路，语词的晦涩隐匿转化成清晰明了、令人过目难忘的图表记忆[13]。

(3) 物化表达直接关系到图表外观的视觉形式是否具备超然的美学价值。大凡巧思运筹、独特非凡的图式表现，经由纸张材料、印刷工艺、艺术特效等不同环节之间的密切协同与高妙契合，其物化表达可呈出独具匠心、物华工巧的艺术魅力。

3.2 “达意”需要设计师对原著内容的准确把握

信息图表设计的终极目标在于能够诠释文本，解释文字所不及；启发读者对于原著的内涵进行推敲揣摩；借助文本语意与视图转换，使读者与著者双方心路互通、信息交换。因此，在“达意”的视域里，面对文本内容，设计师是唯一能够将文本信息浓缩为图表信息的诠释者。阿恩海姆曾指出：“将意象作为符号使用时，它的抽象性一定要低于符号所暗示的东西，换言之，一种符号必须能为某一‘类’事物或某一类力的作用方式赋予具体的‘形状’”[12]。其观点表明，图形作为“形状”使用时，具象视觉“符号”代表某一类抽象信息。显然，图表的设计表现，不仅要契合原文的个性特征，而且还需要创作者拥有良好的学养去把握原著的精神内涵。唯有如此，设计师才能用准确的图表符号过滤掉冗余的语词描述，并以高效的可视化组织方式，消弭读者注意力涣散的不足。如此，读者目光驻留页面的瞬间，既能全面、快速地洞晓设计原创的渊深与绝妙，又能透过图形背后隐藏的设计理念，了解文本原创的深意。

3.3 “达意”需要确切的图式使读者感受原文的时空张力

纸质科技期刊是静止的，若要使其成为富含呼吸张力的动态生命体，则离不开形象生动的图表创意，恰当的图式造型可促成静态页面转换成动静相宜的灵动体。

读图时，读者翻动静态书页，随着文字与图形页面时空关系的悠然变换，暗示着读者对于原文要旨的清晰理解，同时，也蕴含着设计师细心揣摩文本内涵的创作辛劳。当读者审视图形时，其目光已不再局限于闲雅静观的平面视图信息，而是期待着图表内含跃然的空间延伸张力。

图表伴随书页翻动，缓慢改变着阅读的时空关系，与其互动，使读者确信自身能够走进文本原创的时空思路中。此时，只有设计恰当的图式，“达意”才能引导读者领悟图表的绝妙，真切体会到图文转换的时空张力。

4 秩序——阅读的功能维度

秩序化的信息图表设计，不仅可为读者带来美妙的形式体验，而且还能使图表具有完善的阅读功能。因此，在现代设计范式中，正是因为人们合理地利用了秩序的特性，才得以彰显图表阅读的功能维度。

4.1 图表秩序的形成依赖于网格序列构建

可视化信息图表要素的知性达意，离不开网格构成的秩序营造[14]。一方面，秩序的内在规定性要求必须从图文相互关联的要素中寻找紧密的联系，从不规则、无规律的线索中归纳、演绎出井然完整的端绪线路来构建信息图表；另一方面，通过外展的视觉图式向读者传达信息，以消释连篇累牍的语词压力[15]。贡布里希指出，正因为几何形状在自然界中很少见，所以人类的脑子就选择了那些有规律的表现形式；大家一般认为有规律的表现形式是具有控制能力的人脑产物，因此，它们与自然的混杂状况形成明显的对比[16]。“有规律的表现形式”指的就是图式秩序，而秩序恰恰是“具有控制能力的人脑产物”。

4.2 图表秩序的构成形式主要取决于网格结构

人类创造现代网格设计的主要目的之一，就是为了获取版式排列的秩序感，有秩序的图表设计必然具有良好的功能性。不过，图表秩序受到网格结构的制约。实践中，只有精确利用数列级差计算方法，才能合理分割书刊页面的设计区域，使得那些清晰显露于纸张表面的图形、字符等设计要素能够依序分列于网格框架结构中[17]。从实际应用来看，尽管绝大多数图表版面没有显现网格参数线，但是人的潜意识并未因此丧失对秩序的感知，其玄机就隐藏在底层看不见的隐形网格中。不仅如此，图表秩序的形成条件还取决于依附在网格结构上的组织要素是否符合形式法则规律，诸如节奏、韵律、方向、力场、分割、对称、平衡等[18]。只有当网格结构上的组织要素与形式法则规律相符，并借助形式法则的适时引动时，良好的秩序才能够形成。因此，网格结构是决定图形秩序的关键。

4.3 图表秩序能为读者提供感悟图式深意的路径

人们对于信息图表秩序的追求，不仅仅是为了获得明晰的思路、逻辑的推理[19]，还在于悠然惬意地体会深藏于图表的文化意蕴。书籍好似阅读体验“场”，图表秩序的形成，除了数列级差排列外，还包括符号、线段、节点、字符等要素之间的聚散离合、渐显渐隐，这就为读者营造出清静淡泊的体验氛围。尽人皆知，读图可以产生联想。设计师运用其独特的创意手段捕捉秩序的变化，通过多变的信息符号寻找浸染于图式结构中的规律性，使图表构成因子处在页面翻阅“场”的时空秩序中，形成一个个规则、次序的散射信息流，以此引导读者去揣摩那些潜藏于书页中的深远信息。只要读者恬适安坐在书桌前，就可静态默然地面对眼前不透明的书页，凭借自身的学识修养，体会纸张秩序背后的幽深与委婉，通过页与页之间的内容差异比较，便可真切感悟图表内藏的理性深意。

图2 世界四大料理

杉浦康平先生将20世纪60年代学科、不可视数值、难以表现的时空概念......均通过超常想象的理性归纳、科学推理以及对数字内容与图像的重新解释，从另一种视点剖析肉眼看不见的事物本质并透视出内在的整体关系，捕捉住事物脉动的轨迹，形成令人趣味盎然、印象深刻的视觉图形[20]。再者，文字内容驳杂、繁芜的《世界四大料理》(图2)，借助于直观、简洁的图像诠释，对日本、中国、法国、印度4个国家的料理进行逻辑分析和解构，用形象化的图像符号、色彩语言生动解读、展现不同民族饮食文化的差异，从而为读者呈献出美轮美奂的欣赏图景[20]。

5 愉悦——审美的欣赏维度

人们从不同的视角赏图、评画，品味纯艺术的神采雅韵，或许早已司空见惯，不足为奇，然而，如若能从静态信息图表所蕴含的审美魅力中获得欣赏的满足，确实能为读者带来闲适愉悦的审美享受。尽管图表欣赏的价值取向无法与纯艺术欣赏相提并论、等量齐观，但信息图表也与纯艺术一样，拥有相通的审美功用。它既能怡情养性、陶冶情操，又能启迪心智、化育精神，因此，图表形式语法是否具备审美价值，是设计方案成功与否的核心之一。正因如此，人们对于科技期刊图表的精心设计，不仅是为了切合接受信息的现实需要，还为了满足读者视觉审美的需要。即设计师必须依照文本内容想方设法地设计出各种具有美感的创意方案，诸如对称平衡、螺旋上升、垂直倾斜、上下波动等富含韵律的读图形式，让读者能够真切体会到图表的骨架、图式、字符、线段、节点等设计要素千变万化的绝妙。因此，无论设计师选择怎样的设计形式，图表是否被赋予超然的审美性则是读者自始至终的价值判断和消费核心。一般来说，从读图中获得审美愉悦主要取决于两个方面因素。

5.1 内含动感倾向的图表设计能为读者带来读图的审美快意

阿恩海姆认为：“我们在不动的式样中感受到的‘运动’，就是大脑在对知觉刺激进行组织时激起的生理活动的心理对应物。”[21]即动感能够产生美感张力。一旦设计师设计出具有动感倾向的信息图表，那么读者便能够很快体会到静态图表内含的动感倾向的审美快意。

卓越的设计师好似一位受到灵感亲近的乐队指挥，跃然挥动节拍，有节奏地上下起伏，时缓时急，律动在白色的页面中，并通过强与弱、曲与直、疏与密、黑与白等规律，将点、线、面、体，符号与色彩，字符与标号等元素和谐统一地契合在信息图表的整体架构中，使静态页面变成抑扬顿挫、理性秩序、富有动感的视觉信息生命体。《地球物种进化图》是由美国《国家地理》出版的一幅反映地球物种进化的演变图(图3)。图表采用动态化螺旋式框架结构，形象生动地描绘出美洲大陆上的生物历经古代泥盆纪、密西西比纪、宾夕法尼亚纪，直至新生代全新纪的进化过程。该进化图直观、详确，将静止、呆板的数据列表转换成生动活泼的图式语言。其构形盘旋上升，科学诠释了时空延展。人们既能够详细观察海洋生命由低级向高级进化的历程，又可以悠然欣赏陆生动物“物竞天择，适者生存”的自然图景，螺旋式的独特表现方法，灵活体现出动感图式的审美张力。

图3 地球物种进化图图片来源于https:∥acidcow.com/pics/13699-creative-infographics-47-infographics.html

5.2 图表的直观性可给人们带来以简御繁的欣赏愉悦

信息图表的直观性能够简明扼要地解析事物的轨迹，使读者倘佯在体验与品味的余韵中，欣赏图式的情趣与绝妙。显然，妙趣横生、简练扼要的图形设计作品，不仅可以传达出典型化、个性化的创作理念，而且也可以化腐朽为神奇，将陌生繁琐的地理信息、隐晦深奥的社科学理以及艰深难解的数理知识等，通过恰当的图式语言，图解成一目了然、雅俗共赏的大众读物，因此，删繁就简是其深明通达的设计策略，既符合数字信息时代快节奏、高效率的社会需要，又能满足接受者安恬儒雅的阅读快意。

由中国科学院主办的《人与生物圈》于2014年第1期刊登的《拯救江豚的三大措施》[5]就是有力的例证(图4)。中国科学院水生生物研究所的专家认为，运用信息图表的形式分析江豚生存状况，不仅可以向航运、渔业、沿江企业等单位直观、生动、形象地宣传保护措施，还可直接向沿江居民提供简明易懂的图像信息，使广大群众能够自觉树立环保意识，并从信息图表中欣赏到简洁明了的拯救江豚规划美图。

敬人设计工作室承接设计任务后，在中国科学院水生生物研究所专家的悉心指导下，根据委托方的文字资料，对大量文本参数信息进行深入解读，凝练出长江水纹、污水排放、滥捕滥捞等大小事件所需的信息图式。设计图被分成污染、捕捞、挖沙、航运等表现区域，客观形象地反映出江豚所面临的生存威胁。在图4所示的生存危机的螺旋漏斗上方，设计师绘出两座过渡捕捞和自然灾害的锯齿大山，江豚只有跨越这两座大山，才能游到生存的幸福彼岸。

图4 拯救江豚的三大措施图片来源于《人与生物圈》2014年第1期

该设计方案运作期间，设计小组广泛征求多方意见，对阅读效果进行实际测评。该方案经过无数次讨论和修改，终获好评，赢得赞誉。究其原因，就在于该图表的信息表达准确，能够为读者带来简化文本、明示主题、以简御繁的欣赏愉悦。

6 结语

观念是人们为了应对客观需求、化解实际难题而产生的解决办法。数字科技导致现代媒体发生颠覆性革命，为人类提供了全新的阅读方式。日常生活中，紧张的工作节奏使人们渴望找到一条快捷、高效的速读途径，而科技期刊的阅读成为人们学术研究、知识积累、怡情养性的精神享受。

实践中人们获知，读图乃是实现这一愿望的有效方法之一。一方面，图表具有纯化文本、浓缩信息的功能；另一方面，读图可为读者带来欣赏的愉悦。人们恰是基于这一现实需要，形成了纯化、达意、秩序、愉悦等图表设计的观念维度：(1)在“纯化”的维度里，图表是精炼文本内容的方法与手段，可减轻读者的目力负担；(2)“达意”是图表准确诠释文本信息的前提，图表不仅需要精确传达抽象信息的内涵，还要帮助读者真切感受到图文转换的时空张力；(3)“秩序”是增强图表阅读功能的途径，读者只有借助于条理化的网格构建，才能清晰明白图表的信息深意；(4)“愉悦”是图表欣赏的现实体现，其内含动感倾向的审美快意，言简意赅的直观表达能够应合人们的审美需要。四个维度相辅相成，互为表里，经由实践引动信息图表设计走向实用性与观赏性相统一的观念维度。

值得强调的是，由于历史原因，国内科技期刊信息图表设计与欧美国家顶级科技期刊相比，尚存有不小的差距，只有本着纯化、达意、秩序、愉悦的设计理念，才能有效提高我国科技期刊信息图表的设计水平。