浅析动态图形知识可视化对知识传播的推动

曲志华

摘要：随着数字技术的发展，动态图形这一新的表征形式在三方面推动了知识传播：一是视觉形象的动态化结合感官认知的多维化，使动态视觉信息容量得到扩充，进而加强了受众认知的可能性。二是显性的感官认知引导，强化了受众的认知秩序性和理解性。三是承载媒介的普及性与便捷性和接触形式的多元性与互动性增加受众的接触度和体验性。动态图形作为信息化时代构建知识可视化传播的新手段，越来越受到关注并被运用到各个知识领域。

关键词：知识可视化 动态图形 知识传播 科普短视频

知识可视化作为信息可视化分支，涉及多学科的交叉融合，是随科技不断发展的概念。它是指将知识转化成图形、图像等视觉元素，而不仅限于语言文字的表达，以更好地提高知识的传播效率。如今，知识量、知识传播的需求等都以几何级数的方式增长。一种新的知识表征形式——“动态图形”应时代而生，它使原本静止的图形语言转变为丰富多彩的动态图形语言，在动画形式上由繁复转变为简洁明快，使知识能够更加精准、清晰、快速传播，更具冲击力与影响力。

知识可视化是在信息可视化、科学计算可视化与数据可视化基础上发展起来的新兴研究领域，它针对如今知识的急剧增长为其自身的创造和传播带来的困难，应用视觉表征手段推进群体知识的传播和创新。动态图形知识可视化是在其基础上发展起来的以动态图形设计、认知科学和传播学等为基础的新兴研究领域，是知识的逻辑思维与动态图形设计的形象思维的有机结合，它以可能的知识为“原材料”，以受众需求与接受能力为功能约束，从视觉艺术的角度出发，综合多种设计方法对知识进行设计，适用于教育与大众科普等領域。

动态图形知识可视化中的“动态图形”（Motion Graphic简写MG）是诞生于平面设计与动画动态设计领域之间的一种动画形式，比静态视觉形象更加具有传播性、参与性与趣味性，被大众广泛接受。通过数字媒体技术的手法整合，动态图形知识可视化将视觉符号（元素）、听觉元素和情感（叙事）意识巧妙地融合在一起，设计拥有独特的视觉感染力且具有叙事性的整体形象，使知识能以完整事件的形式应运而生，达到被观看者理解感知的目的。本文的动态图形的“动态”有别于“平面化的动态图形设计”，并不包括在二维平面上依据视觉心理学所形成的二维动态图形，指的是利用数字媒体技术实现的带有真实空间、真实运动和时间性的并且具有仿真性的数字动态图形图案。它是具有运动、重复、形变、幻影、交互等特性的空间类视觉设计。在时间维度和空间维度中，视觉符号（元素）的运动形式、出场顺序、方位角度、轨迹等决定动态设计的主体表达，动态符号（元素）的形态起伏、虚实、聚散离合、交错、碰撞，多维空间以及运动频率、量与方位角度的变化进行空间叠压形成抑扬顿挫的节奏韵律，是极其具有视觉冲击力的现代视觉语言。

动态图形知识可视化适合表征时间与空间上有延展过程的知识领域，具体分为两类：一类是真实的时空，如建筑学、医学、天文学、机械原理等；另一类是抽象的时空，例如对各种大数据的可视化。目前在各大平台广泛传播的科普短视频中就有一部分是动态图形知识可视化，之前比较多的科普动画是二维动画。而动态图形知识可视化的优势在于它是三维空间的。这样更适合表现复杂原理性的知识。在目前流行的短视频平台，如抖音上搜索科普3D动画，会出现海量的各个领域的动态图形知识可视化视频，如医学、工程、机械、教育等。动态图形知识可视化也可以与VR或AR技术结合，如一些复杂的物理、化学实验可视化呈现，使学生形象地看到VR技术生成的虚拟动态图形，并且随时随地进行内容互动，从而激发其学习兴趣，增强学生对知识点的理解。AR技术能够动态地展现实验过程。特别适合有实验操作需要的理工科课程。例如，东南大学出版社出版的“互联网+”新形态教材《汽车发动机构造与维修》，利用AR技术将复杂的汽车发动机构件以动态图形分解，帮助学生直观认识汽车发动机的零部件和运行原理。

自然世界中遍布着各式各样不同的语义情境，人们对现有的知识概念都有着特定的认知理解，动态图形元素也是这样，主要体现在人们对知识元素符号的处理和转化上。在这一层次中，作为知识符号的图形图案经抽象化处理后并没有舍弃其特有的特征、形状等，而是发挥了知识符号在视觉—认知转换中的重要作用。动态图形的知识符号承载了视觉语言，使受众可以感受到视觉世界的语言回应。计算机技术的出现使视觉知识符号包含了更复杂的、分层的运动结构，利用这些结构，经过主动或者被动的互动都可以产生更多的知识符号，对知识符号进行更合理的安排组织。动态图形在互动网站、移动终端中的表现更注重知识符号图形的简洁性、易理解性。受众获取的知识符号都来源于日常生活、教育和社会中。知识符号元素依赖于它所依附的载体，所以在知识视觉符号元素越来越繁杂的今天，设计者们也考虑到了知识符号映射过程中复杂、缓慢的缺陷，在设计过程中对知识视觉符号元素进行重新组织和整理。人的视觉记忆是短暂的，所以须在有限时间内充分利用媒介载体，运用相应的设计手段使知识传播达到最大限度。

计算机程序将图形、文字等知识元素进行标准化的翻译设计，受众接受后对知识元素有了基础的认知，需要在一次眼睛运动关注中尽可能地获取更多更有效的知识信息，因为人的视觉注意力保持时间并不长。视觉工作记忆主要关注过程，也就是与认知过程、视觉特征和图形的短暂结合。所以需要对受众的视觉认知过程进行优化，图形图案知识符号只是动态图形设计传播中的辅助手段，受众在视觉识别过程中需要更强大的信息和语言处理能力，以获取到足够的知识认知线索。受众在获取知识视觉信息过程中会有独立的思考和理解，并且这种认知思路会随着相应的媒体环境和氛围而改变。动态图形知识可视化的作品在对动态图形视觉信息传递中会考虑其元素的多样性，包括了图形形状、运动方式、颜色、运动节奏等，在叙事过程中充分考虑到受众的信息接受和处理能力，把知识呈现和理解过程相结合，充分利用人的视觉发现能力，高效接收并传播动态图形知识可视化的信息。

与传统的视觉设计不同，动态图形知识可视化视觉表征的设计目标是使知识表征更加浅显易懂，辅助知识的可视化。从呈现机制和知识传播来看，动态图形有其独特的优势，具体表现在以下几点。

1.动态化与多维化增加知识信息容量。在知识可视化的传播过程中，具有强烈动感的动态图形作用于人的感官系统，会引起受众心理反应，从而完成对知识的记忆，实现知识的传播。因此，动态性是使知识可视化具有强烈张力的本质因素。利用动态图形设计的知识可视化视频和实拍视频相比，画面更为简洁，重点内容突出，层次清晰，一般来说除了需要传递知识的图形外，其余地方留白。动态图形知识可视化将深奥繁琐的知识梳理成有条理的、层次清晰的结构，形成完整的叙事体系，其有序性使其更注重将复杂冗长的知识内容简洁化。同样，动态图形知识进入大脑思维认知也需要一个有序的过程。比静态知识可视化更容易吸引观众眼球。对于知识的记忆是积极主动的，也相对持久。因为动态图形知识可视化以多样的感知方式来刺激观看者的感官系统，引起其兴趣。关注是来自观看者自身的需求，是主动的接受与处理，而不是被动的灌输与填鸭。此外，动态图形知识可视化的整体叙事性和动画中图形符号本身都需要符合形式美的法则，也就统一中有变化。动态图形知识可视化设计越是整体简洁、重点突出，传播时越容易直击要害。其在构图上注重局部变化和整体统一的结合，动态图形知识可视化是一种动态的视觉艺术，观看者不仅接受到图形所传达的知识信息，并且感受到其整体的形式美感，并引起其心理上的反应，增加知识可视化的吸引力，使重要的知识内容成为观众的焦点，引发受众对其进行情感交流，发挥知识传播、沟通与交流的作用。

2.顯性的感官认知强化了受众认知的秩序性和理解性。格式塔心理学家认为，人们的知觉有一种“简化”的倾向，也就是指图形中所包含的元素简洁或者元素之间的关系简单，是一种将任何刺激都尽可能简单地组织起来。动态图形这种知识表征形式将繁杂难懂的数值、抽象的概念、乏味的数据、复杂的信息等知识内容进行分析、梳理、提取和重组，用简洁的形式和符号思维的有序性表达，有选择、有重点、有扬弃地将知识内容转化为形式简洁、有区分度、有条理性的图形图像，这样观众更加容易理解和记忆，因而通过动态图形知识可视化的设计可以使知识的传播效率最大化。动态图形知识可视化的内容在简洁纯粹的背景下直接展示所传达知识的核心要素，常用归纳出来的图形图案、符号、甚至点线面的组合来表达，使受众能直击核心知识内容，而无庞杂内容干扰。

在动态图形知识可视化中，有一些直观、形象的图形图像符号，它的视觉形象简洁直观、清晰易懂，其传达的知识内容与意义更容易被观看者获取和理解。并且直接符号的形象具有一定的象征性，更容易引起受众的感性认识，从而快速理解并获取知识，实现知识高效传播。而知识可视化的形式是否简洁、易识别也关系到知识能否实现跨区域、跨文化、跨语言的传播，并实现广泛、清晰、准确的传播。观看者在观看时不需多加思考，一眼就能辨别其知识内容的范畴，加速了对知识的记忆和传播。

3.承载媒介的普及性与便捷性增强了受众的接触度和体验性。据《2020中国网络视听发展研究报告》显示，人均单日短视频使用时长增幅显著，人均单日使用时长达到110分钟，短视频在网络视听产业市场规模占比最高，达1302.4亿，同比增长178.8%。表明大众对短视频的接受度高，以短视频形式传播知识具有视觉表现优势。短视频平台的特点，使它在知识生产、传播与整合方面具有优势。短视频比单纯文字图片的知识介绍更加高度浓缩、快节奏、形象化，其更符合当下广大群众碎片化的信息读取习惯，更容易分享传播。动态图形知识可视化的成果本身就是视频形式，特别适合以短视频形式传播。这表明，移动互联网时代，动态图形知识可视化的短视频可以成为知识传播的重要载体。这种新兴的知识可视化设计视觉语言和表征形式的日趋多样化，也推动了新媒体时代语境下知识的高速传播，并且能够在海量短视频中脱颖而出，不仅提高了知识传播的效率，也在一定程度上满足了大众的视觉体验和审美需求。

纵观知识可视化的发展过程，技术的不断进步在不断拓展其表征方式，多元化的推动知识的传播。目前动态图形知识可视化推广的难点在于门槛高，需要相关知识领域的专业人士和动态图形设计师共同制作。如果是深奥抽象的科学原理，动态图形的设计师作为外行很难理解，就需要多轮的磨合以推进知识可视化作品的产出。随着产业链中PGC（专业人士创作）和PUGC（专业机构创作）两种新模式的发展，这些问题将得以逐步解决，给动态图形知识可视化的发展带来了广阔前景。

作者系南京艺术学院传媒学院讲师

本文系江苏高校哲学社会科学研究项目“数字媒体艺术视域下科普短视频创新思路研究”（项目编号：2020SJA0429）的阶段性研究成果。

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【编辑：王秦】