信息可视化设计概论

2020 年（农历庚子年），无论对于中国还是世界，都是一个见证历史变迁的重要时刻：肆虐的瘟疫使得全人类面对由新冠病毒带来的“至暗时刻”。挣扎求生的病人、寂静的城市街道、救护车的警笛、冷酷无情的死亡数字..这一切都在告诉人们：我们将面对一个更加陌生和未知的世界。正如美国前国务卿基辛格指出的：新冠肺炎的大流行将永远改变世界秩序。只有依靠科学技术，人类才能真正战胜病毒、走出死神的阴影，重新沐浴在阳光下；而大数据、人工智能、基因工程与信息可视化技术无疑是*重要的武器之一。信息可视化不仅能展现事实，而且也是面向未来的指南针。人们渴望通过数据与分析判断趋势与未来，信息可视化设计的价值正在于此。

20 世纪20 年代，约翰·B. 斯帕克斯，一位雀巢美国公司的经理，需要频繁乘火车长途旅行。作为一个业余历史爱好者，他总是随身携带一本历史书和一个记事本作为旅途的伙伴。每次归来，记事本上都记满了读书心得、人名或日期等。日积月累，斯帕克斯的读书笔记本越来越多，如何才能从中挖掘和整理出历史脉络？斯帕克斯想到了信息图表。他将这些笔记本的内容分门别类剪贴到一张巨大的图表上。到了1931 年，这张长约5 英尺（1 英尺≈

0.305 米）的宏大历史挂图《世界四千年历史图鉴》（图0-1 ）终于诞生了。该图采用了当时颇为流行的达尔文物种演化图谱的方式，描绘了上下四千年人类文明发展史。斯帕克斯还结合了定量和定性方法，用不同的颜色和面积代表不同的种族、国家和区域文明发展的历史进程，而横坐标体现了同一时期不同文明的兴衰趋势。《世界四千年历史图鉴》是信息可视化设计的一个重要的里程碑事件。它不仅清晰生动地展现了历史的大数据，而且通过宽窄不同的彩色条块，让沉默历史能够“开口说话”；该信息图也成为读者按图索骥和探索人类文明发展的坐标和“藏宝图”。该图工程浩大、资料丰富，蕴藏着无数的奥秘有待后人研究与发现。例如，为什么*右侧的中华文明，虽然历尽沧桑，饱经战乱和动荡，但却能够绵延不断五千年？这个答案也许不仅蕴藏在长江、黄河、长城和兵马俑之中，也体现在武汉疫情暴发之际，全国人民所展现出的万众一心、顽强拼搏和团结互助的民族精神之中。今天，人工智能与算法推演的进步已经可以通过大数据预测未来，但各种偶然性、机遇与可能性仍然需要人类的慧眼才能识别和把握。左脑与右脑、艺术与科学的碰撞正是信息可视化设计的源泉与力量。因此，无论信息与数据如何进步，人类的创造力、想象力、故事、审美与体验在塑造可视化世界中仍然不可或缺，它为人类带来思索、启发、娱乐和智慧，引领艺术与科技融合的浪潮奔向未来。在今天大数据和数字媒体泛滥的时代，信息可视化设计的理论与实践将呈现出越来越深刻的意义。本书是作者在疫情隔离期间思考、归纳和总结的结晶，因此有着特殊的意义！本书不仅是全国*本以概论的形式全面论述信息可视化设计理论与实践的专业课教材，而且也是作者近20 年在该领域耕耘的心得总结，相信能够给读者带来启示。本书的完成还要感谢吉林动画学院郑立国董事长兼校长和罗江林副校长，正是由于他们的支持和鼓励，这部著作才能*终按时脱稿。此外，作为中国大学生计算机设计大赛信息可视化设计专家组评委，书中引用的部分插图源于我对参赛作品的分析，也借此机会向这些图表的作者表示衷心的感谢。

图0-1 《世界四千年历史图鉴》（左为全图，右为局部放大图），约翰·B. 斯帕克斯绘制

作者2021 年2 月于北京

《信息可视化设计概论》全面论述信息可视化设计基础理论与实践。作者基于大量的案例分析和插图讲解，系统梳理了信息可视化设计的范畴、类型、历史、艺术语言与知识体系，并多角度分析了信息可视化设计的表现形式与应用领域。共分12课，每课都有讨论与实践、练习和思考题。 全书图文并茂、深入浅出、体系完整、论述清晰。提供了丰富的电子资源，包括电子课件和相关视频等。可作为高等院校“信息设计”“信息可视化设计”“交互设计”和“数字媒体艺术概论”等课程教材，也可作为信息设计从业人员的自学用书。

李四达，为北京服装学院教授，中国图形图象学会数码艺术委员会委员。数字创意委员会副主任，长期从事数字媒体艺术、网络媒体设计、交互设计、动画和数码影像的教学和科研。

第1课 信息可视化设计概论 1

1.1 信息可视化设计的意义2

1.2 信息可视化设计的定义5

1.3 信息可视化设计的范畴7

1.4 信息图表设计 12

1.5 空间导视设计 14

1.6 动态可视化设计 15

1.7 交互信息设计 18

思考与实践 22

2课 信息可视化设计研究23

2.1 信息爆#炸与大数据 24

2.2 信息可视化设计特征27

2.3 思维可视化与示意图 30

2.4 信息可视化与趋势洞察 34

2.5 信息可视化设计目标36

2.6 信息设计师的职业特征 40

2.7 信息设计师的能力 42

思考与实践 46

3课 信息可视化设计方法48

3.1 信息可视化的黄金规则 49

3.2 信息资源的整理与优化 52

3.3 视觉吸引力的5秒法则53

3.4 图表信息构架设计54

3.5 故事板与说明书设计 56

3.6 数据图表可视化设计60

3.7 设计思维与信息可视化 62

3.8 信息可视化的呈现方式 66

思考与实践69

4课 信息可视化设计流程71

4.1 信息架构设计原则 72

4.2 可视化设计的工作流程74

4.3 可视化设计的创意策略77

4.4 资料收集与设计研究 79

4.5 设计草图与创意草案82

4.6 概念设计与头脑风暴85

4.7 可视化设计的深入阶段 87

4.8 智能设计的流程创新89

思考与实践95

5课 插画地图设计史 96

5.1 远古的信息可视化97

5.2 古代社会的地图98

5.3 《山海经》与中国古地图 101

5.4 托勒密的世界地图 105

5.5 中世纪的地图106

5.6 炼金术的知识可视化 107

5.7 达·芬奇的插画与地图 112

5.8 明代中国地图集《广舆图》 115

5.9 科学插图与系统树 117

思考与实践 123

6课 数据地图与图形语言 124

6.1 拿破仑征俄路线图 125

6.2 南丁格尔统计图 126

6.3 普莱菲尔的数据图表127

6.4 伦敦地铁交通图128

6.5 通用视觉语言 131

6.6 图形符号 133

6.7 人机交互可视化137

思考与实践141

7课 信息可视化设计的科学 142

7.1 两种地图与左右脑 143

7.2 注意力、吸引力和记忆 146

7.3 色彩与可视化设计 151

7.4 图表设计的心理学 155

7.5 信息产品情感化设计 157

7.6 文化隐喻与符号160

7.7 基于隐喻的可视化设计163

7.8 多感官体验设计164

思考与实践 169

8课 图形设计软件工具171

8.1 可视化设计软件172

8.2 思维可视化与导图设计178

8.3 XMind 与概念设计 181

8.4 Adobe XD 界面设计183

8.5 Sketch 界面设计 186

8.6 图像软件与可视化设计191

8.7 图形软件与图表设计 192

8.8 投影符号设计 194

8.9 动态图形可视化软件 196

8.10 三维造型及仿真软件 201

思考与实践 203

9课 信息图表设计 205

9.1 网络时代的信息图表206

9.2 信息图表设计元素 208

9.3 信息图表的类型 210

9.4 地图与插画地图 216

9.5 插画地图的分类 218

9.6 信息图表设计原则 223

9.7 插画图表的信息传达 224

9.8 数据图表的选择方法 226

思考与实践 228

10课 动态可视化设计230

10.1 图形动画发展简史 231

10.2 图形动画与可视化234

第11课 交互信息设计

第12课数据可视化设计

结束语数据、故事与美学

参考文献

数字媒体领域的著名学者李四达教授*力作。 
《信息可视化设计概论》全面论述信息可视化设计基础理论与实践。作者基于大量的案例分析和插图讲解，系统梳理了信息可视化设计的范畴、类型、历史、艺术语言与知识体系，并多角度分析了信息可视化设计的表现形式与应用领域。共分12课，每课都有思考题和讨论与实践题。 
全书图文并茂、深入浅出、体系完整、论述清晰；全彩印刷，制作精美；配套数字资源丰富，包括电子课件和相关视频等。可作为高等院校“信息设计”“信息可视化设计”“交互设计”和“数字媒体艺术概论”等课程教材，也可作为信息设计从业人员的自学用书。