基于美学原理的数据可视化设计研究

于海娇

摘 要：随着我国经济水平的不断提升，在人们日常生产生活中开始逐渐引进先进科学技术，其中数据可视化技术的运用就给人们创造了极大的便利。通过对数据信息可视化处理，人们能够更加直观形象地应用数据资料。数据可视化不仅给人们带来技术上的便利，同时其自身存在的美学理念也是广受大众欢迎的重要因素。分析数据可视化设计中的美学特点，能够帮助人们在社会生产生活中更好地运用数据信息，使其充分发挥内在价值。

关键词：数据可视化;设计;审美

一、数据可视化设计中的美学概述

随着信息技术的兴起，人类社会逐渐进入大数据时代，社会开始出现各种移动设备、传感器以及电子商务产品，不断促进着人类社会发展。由于移动互联网等信息技术的日趋成熟，使得信息的产生和管理需要借助数据管理媒介，将其中的海量信息全部包含在内。而可视化设计则是在数据信息应用中对数据进行交互的可视化表达，是人类智慧的结晶。数据可视化技术可将本来难以显示的数据借助不同的图形、颜色、纹理以及符号等形式展现出来，提升数据分辨率。同时，数据可视化设计中，针对图形、颜色以及符号运用时还可展示美学韵味，全方位体现数据可视化的美学效果[1]。

二、基于美学原理的数据可视化设计意义

随着信息技术的发展，数据可视化设计过程中将产生日渐丰富的美学形态。在信息数据可视化与美学之间的互动方面，有关部门对数据可视化技术的功能和美学特征都进行了深入研究，发现从客观角度二者之间没有必然联系，数据可视化的功能只是传达信息以及帮助用户快速理解潜藏在数据中的内在含义。而基于美学原理的数据可视化则更加倾向于发掘用户本身情感以及对数据的主观感受，更加关注视觉基本表现形式，能够表现出数据可视化设计意义，并改造出社会需要的新型数据表现方式吸引用户，突出人类本性体验，引发用户最真实的情感需求，促使数据与用户之间产生情感共鸣。

（一）数据艺术能够以科学为支撑

当今时代正处于数字信息化时代，科学家将数据中新的思想与认知标准同艺术结合，将信息创造成数据艺术品展现在人类面前。数据可视化作为一门交叉学科，主要由信息设计组成，研究领域主要包括设计艺术学、心理学、美学等内容，能够帮助社会大众了解数据中的内在联系，并引导其关注数据中的重要信息。以安卓智能手机发展为例，基于美学原理的数据可视化设计能够充分将智能手机中关于颜色、品牌以及手机体积等内容按照美学原理进行改造，产生不同品牌的手机款式，受到人们广泛欢迎的背后是数据可视化的创新效果。此外，以Squarified正方化算法为例，人类对于面积辨别能力较弱，尤其在对比矩形面积时较为困难，采用Squarified算法可有效避免面积识别弱的弊端，达到最强可视化效果[2]。

（二）数据艺术能够融入情感性

在数据信息化逐渐渗透的今天，无论是政治领域，还是经济、人文以及科研领域，社会大众都会将自己的思想观念通过各种外在形式展现出来。数据可视化工作者的任务就是要整合这些数据资源，利用其创造出更具有感染力的数据可视化作品。数据信息是理性的，但只要通过设计者的再利用，将其融入不同美学元素，就会增添感情色彩，深入挖掘出数据背后的情感特征。此外，由于数据可视化艺術具有信息量多样、复杂等特点，在使用过程中还需将美学因素与社会认知充分结合，将美学因素渗透于数据可视化艺术中，引起社会大众的情感共鸣，最终体现其情感性[3]。

三、基于美学原理的数据可视化设计方法

（一）从视觉中实现数据可视化

一方面，基于美学原理的数据可视化要想实现，需要从数据建构的视觉语言中进行处理。当今处于信息时代，数据信息设计者通过展现不同数据之间的内在联系，使数据的表现形式不再受限于单一图形，而是采用数据建构方法来丰富视觉语言。设计者将数据内在联系、组织结构等内容进行细致分析，最终归纳出数据可视化内在规律，突出数据信息变化过程，最终为大众创造出更为直观形象的数据可视化信息。另一方面，要想实现数据可视化的美学展现，需要从编码的复杂性入手。数据编码形式最初是由于审美观以及思维方式发生变化引起的。设计师在数据可视化处理时，可将部分复杂编码以数据图形形式表现，在数据信息中融入有关视觉感官的美学元素，使其在视觉上充满艺术气息[4]。

（二）从无序中实现数据可视化

在美学原理的数据可视化中，与有序相对应的是数据的无序性。主要以网络媒介为中心，加强信息多元化及生活化，最终实现由数据信息化向数据可视化转变，这一转变过程就是从有序向无序过渡的阶段。传统数据信息只能显示单一式的树状结构，随着信息化技术日趋复杂化，这种单一化形式显然难以适应当下时代对于信息表达的需求。在网络语境中，数据结构以其复杂的特点将数据形式进行创新，加入美学元素，比如色彩搭配、图形转换等内容，然后对数据可视化技术进行精确设计，捕捉人眼无法获取的信息，实现信息数据传递中的可视化功能。

（三）从过程中实现数据可视化

传统信息可视化采用电脑编程制作可视化软件，偶尔也会加入信息化图形，社会大众对这一形式审美主要局限于表面图形的呈现方式，加之这种图形呈现方式主要采用静态媒介，往往只注重结果，忽略了展现过程，一定程度上给社会大众带来视觉上的不良冲击。考虑美学原理参与的数据设计师可将数据可视化技术改进之后，将传统树状图形创新成情感地图，充分展现社会大众对于空间的认知，将数据信息与情感体验通过数据可视化这一过程充分联系起来。在情感地图中，人们可利用感应器感受熟悉感觉的城市，使冰冷的地图变成有温度的美好回忆[5]。

四、基于美学原理的数据可视化设计案例分析

（一）图像制作加入视觉点缀

视觉语言的无障碍性有利于打通信息交流通道，便于社会大众借助信息资源开展工作和丰富生活。而数据可视化设计即利用信息交流通道，以图像视觉为主要传播形式，辅以相应文字点缀，丰富展示内容。同时，视觉点缀主要通过对图形、图表的运用与真实情境建立起来一种内在联系。比如，在教育领域，对学生数据信息用不同颜色加以填充，再利用智能合并方式，使学生信息更加直观且突出，增强学生资源中数据信息的艺术效果[6]。

（二）数据可视融入艺术美学

当前，数据可视化技术已经被广泛运用于教育、科研等各个领域。从新闻领域而言，新闻可视化的展示形式以图像为主、文字为辅的教育形式来展现新闻信息，社会大众在解读新闻信息时既可以感受文字美，又能够充分发挥想象空间，将新闻信息转化为可视化的图像美，吸引受众注意力。同时，在数据可视化设计中，要想运用美学原理，需要设计师充分掌握视觉内在结构原理，将艺术与情感融入数据结构创建中，丰富色彩构成与版面设计，增强社会大众的审美情趣以及情感认知，丰富数据可视化艺术表现形式。

（三）数据内容增添图表类型

数据可视化设计中，美学原理的运用还需丰富图表类型，采用这一方式的主要作用是可以增强视觉隐喻效果。由于数据可视化技术运用领域较为广泛，采用隐喻这一语言修辞手法可有效增强数据信息说服力。通过图表形式可将文字或数据等难以表达的信息充分展现出来，深入挖掘信息背后真正含义。比如以柱状图、折线图以及平行坐标等形式呈现特定对象的基本状况，进而合理调整单位或企业的规划方案[7]。

综上所述，随着社会的发展与进步，数据可视化技术已经被广泛运用于人们日常生产生活中，并且在众多领域都发挥了重要价值。但是社会大众价值观念在不断发生变化，传统数据信息技术的呈现方式已经难以满足大众需求，需要数据設计者顺应时代发展潮流，创新数据可视化设计途径，并在探索过程中融入美学原理，注重发掘数据可视化设计内在艺术性，为社会大众提供丰富的视觉享受，进而实现数据可视化设计领域的深入发展。

参考文献：

[1]魏婧婧.信息可视化设计中的美学、认知与情感[J].大众文艺，2018（22）：79-80.

[2]许海凤.新媒介技术环境下新闻可视化的美学审视[J].媒体观察，2018（1）：50-51.

[3]邢祥.可视化新闻的美学追求[J].新媒体，2016（14）：59-60.

[4]戴文澜.美学角度的信息可视化概述[J].设计，2016（3）：127-128.

[5]刘鸿宇.信息可视化技术及应用研究[J].软件，2019（11）：157-158.

[6]李铁萌.数据艺术：当代技术思潮下的一种新艺术形态[J].南京艺术学院学报，2019（3）：10-12.

[7]于晖.数据可视化：科学与艺术的融合之美[J].科学艺术，2019（7）：153-154.

作者单位：

三亚学院信息与智能工程学院