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基于视觉思维的用户界面信息可视化设计研究

编辑:admin来源:本站原创作者:admin 时间:2015-10-19 09:01
摘要
 
二十一世纪以来,人类社会信息总量的增长引发信息形态质的变革,信息爆炸成为
 
时代特征。伴随着大数据时代的来临,云计算、物联网、数据处理等技术令大规模的数
 
据生产、储存、分析处理成为现实,进而通过信息的病毒式传播改变着人类的话语体系
 
和生活方式,对当代社会诸多方面产生了深远的影响。但是,其副作用也与之俱来,数
 
量惊人的信息迅速传播加大了人们精确获取目标信息的难度。面对大数据所带来的信息
 
膨胀,如何以一种更为快速转译、有趣体验的方式将各类信息顺畅传达已经成为当今国
 
内外共同关注的问题,信息可视化作为传递信息的一种交流手段,为解决这一问题提供
 
了有效方法。与此同时,随着信息技术和计算机网络技术的不断更迭发展,用户界面中
 
的信息可视化能够综合运用图形、色彩、文字等视觉元素传达信息,这不仅改变了信息
 
设计的语义,还扩展了传统信息图的表达能力。
 
本文通过对信息可视化和视觉思维的相关理论进行研究,运用视觉思维的作用机制
 
及其对设计的启示等相关原理的创新性思考,探索总结了视觉思维在用户界面设计中的
 
运用策略,进而归纳并提出了基于视觉思维的用户界面信息可视化设计方法,以此方法
 
作为支撑,在用户研究和同类产品分析的基础上,进行设计实践,并对用户界面的信息
 
可视化设计提出了未来展望。
 
关键词:用户界面;视觉思维;信息可视化;信息设计
 
目录
 
第1章绪论 1
 
1.1研究背景 1
 
1.1.1大数据时代云计算技术应运而生
1
 
1.1.2 “物质设计”转向“非物质设计” 
1
 
1.1.3 “信息爆炸”带来信息可视化的发展
1
 
1.2研究目的及意义 2
 
1.2.1研究目的 2
 
1.2.2研究意义 2
 
1.3 研究现状 3
 
1.3.1国外研究综述 3
 
1.3.2 国内研究综述 4
 
1.4论文内容框架 5
 
1.5 研$賊'』新点、 6
 
第2章用户界面信息可视化理论阐述
7
 
2.1信息可视化概述 7
 
2.1.1信息可视化定义 7
 
2.1.2信息可视化特点
8
 
2.1.3信息可视化分类
8
 
2.2信息可视化应用领域
11
 
2.2.1 专业知识领域 11
 
2.2.2公共服务领域
 
12
 
2.2.3 独立事件传播 12
 
2.3用户界面信息可视化设计目标
12
 
2.3.1提高用户界面信息的可用性和易用度
12
 
2.3.2满足用户多层次的生理感官体验
13
 
2.3.3增强用户全方位的心理情感体验
14
 
第3章视觉思维与用户界面设计的关系研究
16
 
3.1视觉思维的相关理论解析
16
 
3.1.1视觉思维的概念释义
16
 
3.1.2视觉思维的特点归纳
16
 
3.1.3视觉思维的任务过程
17
 
3.2视觉思维的作用机制及其对设计的启示
18
 
3.2.1视觉査询 18
 
3.2.2视觉处理 18
 
3.2.3视觉工作记忆
 
19
 
3.2.4视觉思维对设计的启示总结
19
 
3.3视觉思维在用户界面设计中的运用策略
19
 
3.3.1用户“注意”的有效吸引及合理分配
19
 
3.3.2用户界面信息逻辑结构的秩序构建
20
 
3.3.3用户“记忆”与“经验’’的充分利用
20
 
第4章基于视觉思维的用户界面信息可视化设计方法
22
 
4.1界面视觉的合理简化
22
 
4.1.1筛选原始数据信息量
22
 
4.1.2确定界面内容的主次关系
22
 
4.1.3创建界面视觉的层次结构
22
 
4.1.4给予信息准确的视觉转化
23
 
4.2界面色彩的强化搭配
23
 
4.2.1明确色彩的象征
24
 
4.2.2增强形色的对比
24
 
4.2.3协调色彩的搭配
25
 
4.3视觉修辞的合理运用
25
 
4.3.1 符号隐喻 25
 
4.3.2 视觉反复 26
 
4.4用户与界面的深化交互
26
 
4.4.1合理规划视觉化流程
26
 
4.4.2提高反馈效应灵敏度
26
 
4.4.3提供人性化操作帮助
26
 
第5章商务数据可视化APP界面视觉设计实践
28
 
5.1商务数据可视化软件用户需求
28
 
5.1.1平板电脑的使用状况调研
28
 
5.1.2商务数据可视化软件用户访谈
32
 
5.1.3 用户需求分析 32
 
5.2同类软件界面设计调研分析
33
 
5.2.1 Roambi Analytics:数据分析与可视化移动应用
33
 
5.2.2 SAP Lumira:数据可视化软件
37
 
5.2.3 Numbers: 电子表格绘制工具
38
 
5.2.4三款软件比较 40
 
5.3商务数据可视化APP界面视觉元素设计
41
 
5.3.1 界面色彩定位 41
 
5.3.2界面设计尺寸规格
42
 
5.3.3 S标设计 43
 
5.3.4数据图表设计 44
 
5.3.5界面视觉设计的排版与布局
45
 
5.4 界面整体效果呈现
47
 
第6章结论及展望
50
 
6.1 论文的成果与不足
50
 
6.2用户界面信息可视化设计的未来展望
50
 
6.2.1 以用户为中心的研究趋势
50
 
6.2.2大数据时代信息呈现即时个性化趋势
50
 
6.2.3信息可视化的多学科融合发展
52
 
第1章绪论
 
1.1研究背景
 
1.1.1大数据时代云计算技术应运而生
 
大数据时代下,海量信息和巨量数据的采集、传播速度和规模呈现爆发式增长,全
 
球的信息资源实现了全面共享。随着科技的发展和信息技术的广泛应用,网络迎来了又
 
一个新的发展高峰期,网络用户的数量、网站数量大幅度激增,在此环境下,云计算技
 
术应运而生。以云计算为基础的信息存储、挖掘、分析手段快捷而有效地将大量、高速、
 
多变的数据分析与计算。通过云计算对大数据进行分析、预测,会使决策更为精准,释
 
放出更多数据的隐藏价值。云计算技术使得人们有机会在更多的领域更加深入地挖掘和
 
使用全面而系统的数据,使得通过数据分析获取信息、商机并进行合理评估和预测的能
 
力不再限于少数的学术精英圈子,而更多地扩大到了普通的企业、媒体、社会机构。面
 
对大数据时代云计算技术的发展带来的机遇和挑战,全球各大公司都纷纷开展了拥有特
 
色的云计划项目,如亚马逊的云服务平台、IBM的“蓝云”、SAP的“HANA”云平
 
台、谷歌的云服务、苹果的“ iCloud”云服务等等。在此国际形势下,中国政府和企业
 
也开始了云计划的行动,如北京祥云计划、上海云海计划、电信的Big Cloud服务、联
 
想的乐云等。云计算技术将会带来传播科技的一场革命性变化,正撼动着世界的方方面
 
面,逐渐被广泛应用于从商业科技到经济、教育、医疗及其他各个领域,尤其对信息传
 
播和信息服务产生了深远的影响。
 
1.1.2 “物质设计”转向“非物质设计”
 
信息时代催生的云计算技术促使设计项目向跨学科、复杂化、大型化的道路发展,
 
设计专业的分工更加精细。随着互联网技术和智能终端技术的逐渐成熟,伴随着云技术
 
所带来的将是一个又一个难题的迎刃而解,随之而来的是设计重心的偏移,即从物质设
 
计逐渐转向非物质设计,而信息将成为非物质设计的主要对象。在非物质设计尤其是信
 
息设计逐渐成为设计领域发展重点的今天,挑战与机遇并存,在充分利用互联网信息技
 
术的同时,我们应竭力避免信息技术飞速发展所带来的负面影响,挖掘用户的体验需求
 
和情感需求,通过协作创新的模式,以交互设计、个性化设计为途径,为大众带来全新
 
的信息体验和服务。
 
1.1.3 “信息爆炸”带来信息可视化的发展
 
随着信息处理技术的发展,信息得到全面快速共享,但其“副作用”也与之俱来:
 
人类社会被各类繁杂的信息所充斥,数量惊人的信息迅速传播加大了人们精确获取目标
 
信息的难度,“信息过剩”、“信息爆炸”等现象在这一环境下产生。现如今,信息消费
 
快速提升,以往传统的信息呈现方式已不足以应对信息爆炸的现状,更无法满足人们对
 
信息传播质量的更高要求。面对巨量的信息,如何经过恰当的加工处理,将各类信息顺
 
畅传达,帮助大众迅速而准确地获取目标信息,已经成为信息时代面临的一大问题,而
 
信息可视化正是解决这一问题的有效途径之一。信息可视化是上世纪90年代才兴起的
 
综合性的学科领域,它源自图形学、数据统计学、平面设计、计算机科学等几个交叉领
 
域。信息可视化试图利用人的视觉能力,将信息通过图形设计的方式呈现,使枯燥的信
 
息数据变得更为直观,更易于被接受,从而提升了信息的传播速度和准确度,信息可视
 
化将成为今后信息呈现和传播的重要发展方向。
 
1.2研究目的及意义
 
在大数据方兴未艾的时代,基于对大量数据存储和分析所产生的信息传播和视觉化
 
呈现,正深入人们生活的方方面面。同时,产品在设计与使用的过程中也越来越重视用
 
户的视觉体验。在此背景下,信息可视化以其直观而生动的视觉效果,成为传递信息的
 
最有效方式。移动互联网、手机、平板电脑和目前流行的智能可穿戴设备成为信息可视
 
化的全新载体,丰富了信息可视化的视觉语言与交互模式。因此,移动用户界面的信息
 
可视化将面临来自大数据和智能交互的全新挑战。
 
未来的用户界面更加注重对数据信息的掌握、挖掘以及呈现,而这些用户界面的幵
 
发将会由设计师担当主导。因此,如何通过信息可视化对用户界面的数据进行呈现,如
 
何顺应用户的认知和情感体验需求,是作为设计专业的我们在信息时代背景下亟需思考
 
的问题。
 
1.2.1研究目的
 
(1)对视觉思维理论进行研究并探究视觉思维是如何有效地指导用户界面信息可
 
视化设计。
 
(2)探索基于视觉思维的用户界面信息可视化设计方法及运用。
 
(3)通过设计案例及设计实践为基于视觉思维的用户界面的信息可视化理论运用
 
提供实践支撑。
 
1.2.2研究意义
 
信息时代的到来带来了数据处理和呈现的全新方式,从凌乱纷繁的数据背后找到用
 
户最想得到的信息,让数据变得亲切和易于理解,信息可视化无疑是最有效的途径。但
 
是目前,学术界对信息可视化的研究还处于发展初期,基于视觉思维的信息可视化相关
 
理论研究还不够充分,尤其在我国,信息可视化的概念还没有得到广泛认识,信息可视
 
化在用户界面中的运用大多也都停留在较为初级的层面上,更缺乏基于认知心理学较为
 
全面系统的研究成果,因此对用户界面信息可视化的深入研究就显得更为紧迫和具有研
 
究意义。本课题以视觉思维作为用户界面视觉设计的理论基础,以信息可视化作为用户
 
界面视觉设计的方法和策略,以数据可视化移动应用界面视觉设计作为实际案例,为现
 
有研究理论增添新内容,为从事信息可视化、用户界面等相关领域的研究设计人员提供
 
一定的参考,并对发展和创新用户界面信息可视化、拓展多元化信息传达呈现方式起到
 
一定的指导作用。
 
1.3研究现状
 
本课题主要围绕用户界面信息可视化这一理论进行研究和实践,因此,为挖掘国内
 
外信息可视化理论和研究成果,全面把握信息可视化的理论根基和发展趋势,对信息可
 
视化相关文献进行分析比较。
 
截止2014年,笔者使用万方数据库搜索“information visualization”的相关外文文
 
献,共搜索到24473篇学术论文,文献数量从1998年左右开始有明显增长,其中前三
 
位的学科是工业技术15401篇,医疗卫生1966篇,自然科学总论1154篇。搜索“信息
 
可视化”的相关文献,共2081篇,文献数量在2003年左右开始有明显增长,其中前三
 
位的学科是工业技术990篇,文化、科学、教育、体育487篇,天文学、地球科学347
 
篇。由此可见,国内对于信息可视化的研究起步相比于国外较晚,在理论研究和实际的
 
技术应用方面相比于国外都较为欠缺。
 
1.3.1国外研究综述
 
1989年,斯图尔特?卡德、约克?麦金利和乔治?罗伯逊在《用于交互性用户界面的认
 
知协处理器》一文中第一次提出了 “信息可视化”这个概念。此后信息可视化作为一个
 
学科领域逐渐发展起来。耶鲁大学教授爱德华?塔夫特于1990年对信息设计进行了深
 
入的研究和探索,他在其著作《EnvisioningInformation》中系统地分析了信息可视化的
 
特点和设计方法,并着重探索在如何在同一个视觉界面显示更多的数据信息。
 
21世纪,随着信息时代的快速发展,信息可视化逐渐被人们重视,正如2000年
 
Jim Foley在其发表的论文《十大尚未解决的关键问题》一文中所提到的一样,随着信息
 
存储和处理成本的急剧下降,信息可视化将会越来越受到社会的重视。2002年,来自美
 
国的设计师尤尼?利普顿在其著作《信息化平面设计》中将信息可视化设计与平面设计
 
的实际应用相结合,随后在2007的著作《信息设计实用指南》中,利普顿更为细致地
 
提供了信息设计的具体设计方法,为信息设计的实际应用提出了理论参考与方法指导。
 
2005年,Eden Brad在《信息可视化》文章中,主要讨论3 D应用程序和信息可视化技
 
术,认为良好的信息可视化软件产品或系统不仅有助于用户对信息的感知,还使用户更
 
快地吸收比以前还要多的信息。
 
随着研究的不断发展,信息可视化理论与多学科相互交融,成为一门综合性学科。
 
2004年,Colin Ware在其著作《信息可视化一设计认知》中,从视敏度、颜色视觉、视
 
觉注意、空间感受等认知层面分析用户的可视化思维与互动模式,并将这些人类认知与
 
感知的心理学理论运用到最新的信息呈现技术中,兼具理论指导性和实践性。Tobias
 
 
 

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