【摘 要】［目的］以国际一流科技期刊信息图为例，分析信息图实用性和艺术性相结合的设计方法，并对国内科技期刊信息图设计提出建议。［方法］采取个案研究法，分析《自然》《科学》和《细胞》网络平台发布的COVID-19相关研究与报道中信息图的功能、设计方法和设计特点。［结果］国际期刊信息图设计方法包含：精炼信息，形象生动;重视艺术性表现；注重信息图的整体性和逻辑性。［结论］我国科技期刊信息图设计应提升艺术性，重视信息图对期刊传播的作用，兼顾受众审美需求，注重线上传播以及与新技术结合。
【关键词】信息图；设计方法；艺术性；科技期刊
科技期刊作为科研人员发表研究成果的重要平台,文章信息严谨、理性,但专业知识与大量统计数据的存在使读者对科技期刊望而却步,甚至对科研人员的阅读也产生困扰,在一定程度上阻碍了期刊科研成果与专业知识的普及。信息图借助于对信息资源进行创意性可视化呈现,将信息、数据与特定的研究对象的联系以图形化方式呈现,使读者较为直观地理解期刊信息。
信息图表设计(Information Graphic Design)是指对关联性信息、知识、数据进行整合,并通过图形图像进行可视化表达的设计方式,其主要概念信息可视化,由学者麦金利(Mackinlay)等在《交互界面的认知协同处理器》一书中提出[1],学者爱德华•塔夫(Edward Tufte)在1982年出版了《量化信息的视觉表现》一书,将信息设计表现与数据量化结合[2]。现今信息图表设计成为全球大学院校的重要学习专业,在科研机构、媒体机构、商业机构中得到大量应用,设计形式多样。目前,国内科技期刊信息图设计表现形式尚不够理想,在创意性、审美性以及趣味性方面仍存在不足,表现形式单一,存在模块化、程序化设计的现象,实用性与艺术性尚不够统一。本文选择国际顶级期刊中与新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情相关的论文信息图设计为研究对象,对比分析这些信息图在功能、设计方法、审美性等方面的特点。COVID-19疫情是全球共同面对的重大公共卫生事件,各国相关科研工作者都在借助本学科的科研工作帮助人类阻止这一全球性疫情的蔓延。通过分析COVID-19相关论文的信息图设计,探讨国际科研工作者在制作相关性较强的研究主题信息图时设计方法的差异,不仅丰富科技期刊信息图的设计理念,对于国内科技期刊信息图设计也具有重要的现实指导意义。
1 科技期刊信息图定义与发展现状分析
1.1 科技期刊信息图定义
信息图是一种以快捷、易理解的方式向观众传达复杂信息,将数据或观点经过视觉传达设计后以可视化图像呈现[3]。信息设计的基本评价条件是清晰度、独创性和幽默性,其中清晰度是指传达信息的准确、明晰程度,独创性和幽默性是对创作者在艺术手法上的要求[4]。信息图常用于复杂信息的表现,通过形象化的图像表现,高效、清晰地传递信息,因此在设计中要兼顾信息的准确性和表现的艺术性,在信息表现准确性的基础上以图形、文字、图表等设计元素将信息视觉化,并通过视觉符号的引导,明晰、直观地呈现信息之间的联系[5]。设计信息图首先要采集、统计信息,然后分析信息,根据信息特点整合、归纳、提炼,最后以艺术手法对信息进行设计。设计信息图时根据信息的特点选择色彩、数字、具象形态或抽象的元素(点、线条、几何面)等方法对信息分类、整合[6],信息图设计应基于信息准确性,表现信息间的联系,同时注重画面整体秩序、图形美感和色彩搭配协调性。
科技期刊的信息图是针对科技期刊中论文与科研成果的视觉化设计,将科技论文中的文字信息、数据信息视觉化的过程,科技论文中借助图像能够简明、清晰地展示语言难以描述的复杂信息。信息图应注意说明性和专指性[7],表达准确得体,内容精炼。科技期刊论文中常用信息图的种类主要有曲线图、示意图、框图、流程图、构造图、图解等。曲线图主要以曲线表现数据的变化;示意图主要表现某一研究对象的总体状态以及变化分布形态;框图是表示研究事项或流程中各部分间关系的图示,其作用在于清晰地表现复杂事项各部分之间的关系;流程图由框图和流程线组成,框图根据流程顺序与流程线组合,表现研究流程、实验顺序和研究对象的发展过程;构造图多用于呈现研究物体或机械部件部分区域或完整体的详细构造;图解是附于文字和其他题材的图片,多用于对传达主题进行解释或以视觉形象说明该主题[8]。除上述信息图外,区域热力图、关系网络图等信息图在不少科技论文中也有使用。科技期刊信息图不仅可以清晰地表达研究成果和科学思想,并且能够减少大量文字,节省版面,便于读者直观感知研究中数值大小、事物分布规律、各部分相互关系等。在电子设备上,精炼准确的信息图还有助于读者快速理解论文内容,减少阅读大量文字和数据带来的视觉疲劳,富有艺术性的信息图设计提升了科技论文的欣赏性,提高读者的阅读兴趣和理解效率。
1.2 科技期刊信息图的发展现状
1.2.1 传媒行业信息图市场快速发展
近年来信息图在新闻传媒业得到快速发展,如澎湃美数课、腾讯数据新闻、新华网数据新闻、网易数读等新闻网站借助新媒体技术,在几年时间内得到了较为快速的发展。传媒行业在面对需要处理大量数据的新闻内容时,将数据信息进行可视化设计,以“数据新闻”呈现,可节省大量描述文字,以美观的视觉形象展示复杂的新闻内容。除新闻传媒行业外,体育、科普、教育等行业也重视信息图的作用,将信息以可视化形式呈现,信息图的市场快速拓展。
COVID-19疫情对信息图的发展起到了一定程度的促进作用,媒体借助信息图设计对热点新闻进行报道,新闻网站在一段时间内发布的疫情信息图成为亿万国人每日浏览的重要新闻。百度、腾讯新闻、丁香园等网站每日发布疫情地图,并以颜色深浅表现全国各省市自治区每日疫情情况,点击地图可获知相关省份疫情详情。笔者于2020年8月20日查看百度提供的“疫情实时大数据”的浏览人次,截至该日22时已超77亿人次,由此可见疫情信息图的传播较为广泛。此外,信息图的形式比文字适合互联网传播,相较于《楚天都市报》和《武汉晚报》在微信公众号推送的纯文字形式的“湖北省疫情情况”通告,互联网疫情实时动态图的受众通过接收图像信息,在手机、平板电脑等移动端也可快速了解疫情发展,对疫情情况的感受更为直观,并能充分利用碎片时间,从而节省了阅读时间,用户交互性体验更强[9]。
1.2.2 针对科技期刊信息图设计的研究较少
虽然在中国知网等文献网站上对“信息图表设计”“信息可视化设计”的研究较多,但是检索“科技期刊信息图设计”得到的研究文献较少。目前,学界对科技期刊信息图的研究主要集中在以下方面:(1)科技期刊信息图设计观念。蔡顺兴[2]针对科技期刊信息图设计中实用性与艺术性不统一的问题,提出“纯化”“达意”“秩序”与“愉悦”这4个设计观念维度,这一设计观念有利于信息图设计走向阅读“直接需要”的观念维度。(2)科技期刊信息图应用规范。这部分研究主要是对科技论文写作中常见的插图和表格类型及其应用规范进行说明,其中包括科技期刊信息图的应用规范[7,8]。在部分研究中,有对科技论文信息图编辑加工方法进行说明,通过对案例的研究,提出可提升信息图规范性、可读性和美观性的方法[10,11]。
1.2.3 科技期刊信息图设计水平有待提高
目前,我国科技期刊信息图设计与欧美顶级期刊相比,在创意性、审美性以及趣味性方面仍存在较大差异,大部分科技论文中信息图是作为论文论证的图解,实用性与艺术性尚不够统一,不少信息图设计模块化、程序化现象严重,表现形式冷漠、教条,缺少艺术美感[2]。同时,学术界也开始重视科技期刊信息图表的设计问题,如中国科学院水生生物所委托吕敬人教授团队为长江生物设计信息图,部分作品被刊登在中国科学院主办期刊《人与生物圈》上,通过精美的信息图向读者展示长江生物多样性以及科学家为此作出的贡献[12]。然而,我国科技期刊信息图仍存在不少问题,其设计水平有待提高。分析国际科技期刊信息图的设计方法,学习、借鉴其优势所在,有助于提高我国科技期刊信息图的设计水平。
2 国际期刊COVID-19信息图设计分析
本研究对比部分自然科学期刊和医学期刊中COVID-19相关研究论文内容和信息图设计,其中自然科学类期刊的研究视角更为丰富,对疫情的研究包括疫情传播模式分析、疫情热点追踪、防疫措施建议、病毒溯源研究、病毒感染机制研究等,其信息图的设计形式也更加丰富。因此,本研究以《自然》(Nature)、《科学》(Science)与《细胞》(Cell)三大自然科学期刊中COVID-19相关论文或报道文章中信息图为研究对象,时间范围为2020年1月23日至2020年8月20日。三大期刊及其子刊的官网中都有发布不少关于COVID-19的研究论文与报道,其中《科学》期刊官网在导航栏下方还开通了“COVID-19研究”的专题链接,本研究选取的信息图均来自上述期刊官网刊载内容。
2.1 国际期刊COVID-19研究信息图主要功能
2.1.1 追踪疫情蔓延情况
对于COVID-19这样一种高致病性传染病,及时追踪病情传播踪迹,采取措施隔离发病人群和密切接触者,减少病情高发地区的人口流动是疫情防控工作的重要环节。通过形象生动的信息图,读者可迅速获得对疫情蔓延情况的直观感受,地图形象信息图可使用颜色深浅表示各区域的疫情分布,坐标式信息图采用线条形态表示疫情随不同时间的变化。图1来自《细胞》2020年8月15日发布的研究论文,根据世界卫生组织(World Health Organization,WHO)提供的全球每日累计COVID-19确诊人数绘制直方图,并使用不同的色彩划分各区域的确诊数据。
图1 《细胞》2020年8月15日发布的每日COVID-19疫情确诊人数统计图
注:图片来源于https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31012-6#。
2.1.2 科普防疫知识
三大期刊官网中COVID-19相关研究文章与报道中也十分重视关于防疫知识以及防疫措施的科普,通过信息图的传播,可以快速地科普这些防疫知识。图2来源于《科学》期刊官网2020年6月26日发布的文章,强调戴口罩是减少病毒空气传播的重要措施,在这张信息图中,作者以两组人物形象直观地科普戴口罩减少病毒空气传播的原理及其重要性,呼吁读者戴口罩保护自己和他人的健康。
图2 《科学》期刊官网2020年6月26日发布的戴口罩减少病毒传播原理示意图
注:图片来源于https://science.sciencemag.org/content/368/6498/1422。
2.1.3 展示实验流程
信息图不仅可以清晰地表达实验流程和科研过程,并且能够减少大量文字、节省版面,便于读者浏览实验过程各部分相互关联的内容,提高阅读兴趣和理解效率。图3是《科学》官网2020年6月15日发布的研究论文,信息图由框图和引导线组成,展示了科学家提取人体内含COVID-19病毒血液,再经血清提取后植入实验鼠体内产生病毒抗体的实验流程。
图3 《科学》官网2020年6月15日发布的小鼠产生病毒抗体实验流程图
注:图片来源于https://science.sciencemag.org/content/early/2020/06/15/science.abc7520。
2.1.4 对比研究对象差异
通过信息图还可直观对比研究对象间的差异,包括对比不同的研究主题、研究发展的不同阶段或不同参数对实验对象的影响,这类信息图通常由两组对照图像组成,通过引导线和文字辅助说明研究对象的差异。图4所示为《自然》子刊Nature Reviews Cardiology 2020年7月20日发布的研究论文中COVID-19和心血管疾病的发病机制与治疗方法的比较图。从图4可以看到,图像两侧以不同的背景颜色区分身体对这两种疾病的相关反应,并通过引导线和文字说明表征这两种疾病病征的异同。
图4 Nature Reviews Cardiology 2020年7月20日发布的心血管疾病与COVID-19发病机制比较图
注:图片来源于https://www.nature.com/articles/s41569-020-0413-9。
2.2 国际期刊COVID-19信息图设计方法分析
2.2.1 具象形态展现研究事物特征
信息图设计中,当表现的信息是以再现事物特征为目的的图像时,需具有可识别性,体现事物的具象形态,将精炼后的事物形象成视觉符号,可直观、生动地说明一些复杂、含糊的内容[6]。具象形态以视觉语言传达信息的具体内容,将本身容易产生视觉联想的文字描述转化为图像,有助于读者快速接受信息。将文字信息转化为具象形态的过程中,应注意把握事物的主要形态,对事物外形进行提炼,删除不必要的细节,保留基本形态。图5来源于《自然》官网2020年5月18日刊登的科学新闻,介绍利用CRISPR检测工具检测COVID-19感染的原理与作用。作者使用矢量图软件将该工具检测病毒感染的步骤与原理绘制成信息图,以精致的插图表现细胞核、核酸、RNA等微观物质,并采用低饱和度的颜色,浅淡的红色、蓝色、米色在画面中协调搭配,画面清新优美,同时逻辑清晰、表达信息准确,很好地结合了实用性和艺术性。
图5 《自然》官网2020年5月18日刊登的病毒感染检测方法图示
注:图片来源于https://www.nature.com/articles/d41586-020-01447-w。
2.2.2 重视信息的关联性
信息图设计应重视信息间的关联性,尤其在涉及大数据的研究中,通过研究样本分析,比较数据信息间的联系,从而找出隐含的重要信息。在涉及传染病的研究中,人口流动是疾控部门监测的重要环节,通过人口的活动轨迹可建立监测系统,预测疫情暴发区域。图6来自《自然》2020年7月10日发布的评论文章,是新加坡科研机构于2016年根据该国33所小学中6000名学生的活动轨迹图整理的信息图,以不同色彩标示各区域的学生,各色彩轨迹交汇处为人口流动热点区域,在COVID-19疫情中,新加坡疾控人员根据此图信息加强热点区域学校的防疫管理。
图6 《自然》2020年7月10日发布的新加坡学生活动轨迹图
注:图片来源于https://www.nature.com/articles/d41586-020-02072-3。
2.2.3 色彩系统可有效区分信息
色彩系统是最具直观性的视觉识别方式,读者可通过色彩辨识不同的信息种类。色彩系统的优势在于传达速度快,基本不需要逻辑性思考,在视觉传达设计中,将不同形象设计为同一色系,则这些形象会被信息受众自动认定为同一组别。因此,在面对复杂的信息应用中,色彩系统成为区分信息的常用方式,例如地铁的视觉识别系统中,使用不同的色彩来区别不同轨道路线。图7来自《科学》官网2020年6月15日发布的研究,由于信息图的表现内容是较为抽象的数据,难以体现具象形态事物,因此作者使用纯度较低的3种色彩对数据进行区分,图片下方的柱状图信息则以同色系的不同饱和度体现数据的发展趋势。
图7 《科学》官网2020年6月15日发布的抗原结合实验数据信息图
注:图片来源于https://science.sciencemag.org/content/early/2020/06/15/science.abc7520。
2.2.4 画面风格统一、秩序化
信息图设计应重视简化与一致性:简化是对物品外形的凝练,准确把握物品的重要外在特征;一致性是对图形符号的风格统一性以及符号使用的标准规范,尤其是在文化环境中形象的一致性,由此在视觉上产生整体性和秩序感[13]。信息图设计力求画面简洁,所表现的图形元素无论是具象化事物外形、概括性剪影图像、线条形态图案或抽象的几何图形,信息图中风格都应一致,信息图的色彩搭配也应协调,避免画面出现太多颜色引起的视觉困扰。图8来源于《细胞》官网2020年5月14日发布的研究论文,是对COVID-19病毒池检测样本的分析,在饼状图上首先使用4种浅色表现各病毒毒株类型所占比例,再在图像外侧使用较深色彩表示病毒crRNA差异,以色彩、线条和几何图形为设计元素,风格简洁且秩序化。
图8 《细胞》官网2020年5月14日发布的病毒池检测样本统计图
注:图片来源于https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30483-9。
2.3 国际期刊COVID-19相关研究的信息图设计特点分析
2.3.1 信息精炼,形象生动
通过对三大国际期刊COVID-19相关研究的部分信息图功能和设计方法进行分析,本研究认为这些信息图都发挥了较好地传达信息的作用,包括对研究成果的总结、对实验流程的说明、对研究原理的揭示等。信息图能够很好地浓缩繁琐的参数、步骤,精炼信息,体现了信息图创作者对该科研过程的理解,需要创作者回顾研究过程,保留重点信息,化繁为简,将研究思路体现在信息图中。
使用精确简练的线条、块面,将信息具像化,以生动的视觉形象表现复杂、含糊的信息,借助视觉语言传达文字信息中的具体内容,有助于读者快速接受信息。如图2通过线绘表现人物形象,寥寥数笔却生动形象,读者在看到这张信息图后,可以快速明白戴口罩对预防COVID-19病毒的作用。
2.3.2 艺术性表现
三大期刊所发布文章中大部分信息图设计都注重图像的视觉美感,其中还有部分信息图将严谨的科学信息和时尚的商业插画风格相结合,通过艺术化的形式来表现研究者的科研成果。图5的信息图就将科研信息与流行的矢量图插画风格结合,使用矢量图绘图软件(Illustrator、CorelDRAW等)表现病毒检测这一略显枯燥无趣的研究主题,并结合矢量图绘图软件的功能,表现图中细胞晶莹剔透的质感和表面反光的效果,结合信息图整体低饱和度的色彩搭配,科学的严谨性和绘画的艺术性良好结合。
2.3.3 注重信息图的整体性和逻辑性
本研究所列举关于研究流程的信息图都能清晰地展现研究步骤和过程,将冗长的科研过程浓缩为几个重点步骤,再通过数字和引导线将步骤串联,展现科研作者的研究思路,逻辑性强。信息图的逻辑性是在对信息准确提炼的前提下,将信息具象形态用引导线、数字或字母串联,成为完整的研究流程,将信息图整合为一个整体。此外,传达信息结构清晰,艺术风格统一,色彩搭配协调,版式设计遵循网格秩序,这些优点也共同塑造了信息图的整体性。
3 国际期刊信息图设计对我国的启示
国际期刊信息图注重创意性、审美性以及趣味性,将科学实用性和审美艺术性相结合,对科学传播发挥重要作用,对国内期刊的信息图设计有重要的参考价值。
3.1 重视科技期刊信息图对提高科学传播的作用
在科技论文中,信息图也是传达研究成果的重要组成部分,通过信息图将文字信息转化为视觉信息,在转化的过程中需要对论文内容进行提炼,浓缩繁琐的数据,删减多余步骤,再将信息以图像的形式呈现出来。在设计信息图的过程中,加入了创作者对科研的理解,并将这种理解以直观的图像表达出来,这也是作者通过图像和读者再次对话。长期以来,学术界对信息图功能的理解局限于佐证论文论点,为论文提供图像说明,忽视了信息图的其他功能,而科技期刊深奥的研究内容需要读者在阅读时有一定的专业基础,仅作为论文佐证的信息图或许在某些方面可以帮助读者理解文章论点,但仍然无法对论文的专业知识和研究步骤有更直观的表达,缺乏艺术性的图表也会降低读者的阅读兴趣。科技期刊信息图不仅作为佐证论文的资料,同时还有多方面的作用,如科普科技知识、追踪研究热点、传播最新科研成果等。创作者深刻理解论文的研究成果后将其以生动的视觉图像形式传达给读者。兼具科学严谨性和绘画艺术性的信息图,可以将深奥晦涩的前沿科技知识以清晰易懂的视觉形式向广大受众传播,通过图像的视觉语言可在一定程度上降低理解文章所需的专业门槛,有助于拓展科技期刊的信息受众群体,扩大期刊的传播范围。
3.2 科技期刊信息图应兼顾受众审美需求
科技期刊信息图是期刊读者直观了解论文内容的渠道之一,信息图的设计对帮助读者理解研究过程和成果有重要的意义。优秀的信息图不仅为论文增添亮点,同时图片资料也可以被其他媒体引用。作为向公众科普科技知识的重要工具,信息图为科研工作者和普通民众架设桥梁,因此科技期刊在传播科技知识的同时也应兼顾受众的审美需求,通过生动、直观的信息图引导读者阅读刊载的重要研究成果。
科技论文创作者应重视信息图传达研究信息的作用,将信息图视为传达论文观点的重要部分,认真设计。同时,科技期刊的编辑部门也要发挥传播优势,一方面在审查稿件时重视信息图设计,提高科技期刊信息图的设计水平;另一方面,对于收录的有传播价值的研究主题,编辑部门可以经论文作者同意后,请专业插画设计师与作者或期刊编辑沟通,在深入理解研究内容的基础上将研究成果绘制为图像刊载于纸质期刊和电子版期刊,通过艺术性较强的信息图,没有具备该专业知识的读者也可以快速理解研究内容和成果,这有助于科技知识的传播。
3.3 注重信息图线上传播以及与新技术的结合
三大科技期刊的官网编排文章列表都选择将文章标题、作者名称、文章简介和文章信息图等元素进行组合,读者通过浏览信息图,结合文章标题可以对论文的观点和研究方法有大致了解,有助于读者快速选择阅读文章。直观易懂的信息图还可以通过其他平台在线上传播,有助于科技期刊品牌的推广,如《自然》官网的图片和信息图都自动打上“©nature”的版权标识,一方面是对期刊版权的保护,另一方面也通过这种标识推广《自然》期刊这一品牌。
近年来,互联网技术得到极大普及,互联网阅读也成为人们的主要阅读模式之一,不少科技期刊向数字化阅读转型。数字化阅读对于文章的图像元素较为重视,精美的图像有助于吸引读者阅读,而信息图将科技文章中复杂冗长的数据整理成精致的图像,节约阅读时间,也符合互联网时代碎片化阅读的需求,是科技期刊数字化发展的重要助力工具。科技期刊信息图借助互联网媒体的新技术,可创造新的发展空间。借助新技术,信息图设计可以从以下几个角度进行发展:(1)动态交互界面与静态信息图结合。科技期刊信息图借助移动设备的技术优势,呈现生动的动态效果。例如通过H5技术将静态信息图变为声色俱佳的动态小动画,并且可以增加互动性操作,提升受众的互动体验。(2)科技期刊信息图与网络链接的结合。在纸质期刊相关图表附近印刷二维码,读者通过扫描二维码可以在线上欣赏信息图以及相关网页知识,或是在电子版期刊内容中加入超链接,读者点击超链接可以观看信息图或补充图片相关知识。(3)AR/VR技术与信息图结合。增强现实(Augmented Reality,AR)技术和虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术也可与信息图设计相结合,提升阅读体验。目前有学者研究相关技术在科技期刊中的应用[14,15],AR/VR技术与科技期刊信息图设计结合,同样具有良好的应用前景。
4 结语
信息图是科技论文的重要组成部分,对提高读者阅读效率、普及科技知识、扩大期刊传播范围有重要作用。广大科研工作者和科技期刊编辑部门应重视信息图的作用,提炼信息,注重信息图的艺术性表现。国际期刊信息图对我国科技期刊信息图设计有重要的借鉴意义,要提升国内科技期刊信息图设计水平,需要科研工作者和科技期刊经营者持续探索,在完善信息图传达信息准确性的基础上,增强信息图的艺术性,兼顾受众的审美需求,并结合新技术,提升科技期刊的竞争力。本研究选择三种著名国际期刊COVID-19相关文章的信息图为研究对象,由于该研究主题的特殊性,学术界对该主题的研究尚在持续中,未来拟通过延长观察周期与扩大研究样本量进一步深入分析,对科技期刊信息图设计提出有针对性的对策和建议。
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