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摘要：随着社会的发展，环境问题是当下社会重点关注之一，环境破坏导致植物大量濒危或消失，而人们每天被大量信息包围，较少了解濒危植物的重要性，普通文字信息传达难以满足受众需求，信息可视化作为新兴的科普传播媒介，为人们提供了新的快速接受和理解信息的方式。本文以华南植物园濒危水生植物为研究对象，以情感三层次论为理论基础，从本能层、行为层、反思层进行策略建立，进而提出增强设计美学素养、增加认知信息承载、提高信息传达效率的策略目标，以华南植物园濒危水生植物作为设计实践，结合理论基础，将视觉信息和视觉设计结合，用更简约直接、新颖的方式展现华南植物园濒危水生植物信息，以达到提高濒危植物科普和人们保护意识的作用。

关键词：濒危水生植物；信息可视化；科普；情感理论

随着社会、科技的升级，环境问题层出不穷，生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，是地球生命共同体的血脉和根基，根据2023年2月6日——美国非营利组织NatureServ的一项研究报告《聚焦生物多样性》称：全球34%的植物和40%的动物将面临灭绝的危险。这项研究是基于该组织收集的50年的数据，植物消失的速度可能比它们被发现、命名和研究更快。2021年中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步加强生物多样性保护的意见》中强调完善生物多样性迁地保护体系，调加强宣传教育、加强生物多样性保护相关法律法规、科学知识等宣传普及在我国国内，植物园是着重于科研引种、植物驯化、娱乐观赏并进行科普教育的重要公园绿地，在科普植物知识这方面发挥重要作用。

一、信息可视化概述

信息可视化是计算机辅助图形学、设计学等应用领域下的重要成果，1989年Mackinlay与Robertson Card首次提出“信息可视化”这一术语，并且与Stuart K. Card等人一起将其定义为对抽象信息的表现图形方法[1]。信息可视化的图形展现技术和呈现样式多种多样，并结合多种金融、统计学、商业等板块，实现了学科交叉。在经济社会的快速发展下，人类的日常生活被无数信息包围，信息传播与接收的质量也随之提升，而信息可视化通过图形、文字、色彩的多样性搭配，能给信息传达提供更好的体验效果，能够高效的服务于信息用户。

二、情感三层次论基础与设计模型

（1）情感三层次论概述

唐纳德· A ·诺曼提出的“情感三层次论”分为三个不相同却联系密切的层次：本能层，行为层、反思层。本能层与人类情绪中固有的、自发的以及符合动物性的特性相关，基本都是不受人类自身所控制的。行为层是指人类行为中可控的方面，是指人类分析在某种环境或事件情况下定制以目标为导向的方法策略，并且能于最短时间里或最少的步骤达到预期效果。”[2]

（2）基于情感三层次论下的信息可视化设计模型

本能层、行为层、反思层在情感系统的不同维度独立存在，相互影响相互关联，创造情感的整体体验。在设计过程中应结合三者，在其引导下构建设计模型。先从本能层出发，识别客观事物根据视觉本能进行归类反馈，再至行为层根据逻辑处理信息制定策略，以最少步骤完成行为系统的预期效果。最后到反思层，以记忆系统的反馈进行反思和归纳评估完成设计。（如图1）

（3）情感三层次论对华南植物园濒危植物信息可视化设计的启示

笔者通过情感三层次对目前园区内濒危植物信息科普设计的重新思考，审视华南植物园濒危水生植物的信息科普问题，利用本能层的思考可优化美学设计效果，以视觉美感引导受众去关注和记忆，本能的对信息科普产生兴趣。在行为层的角度可提升认知信息承载，行为逻辑来对信息进行分层，让信息可视化的内容按照设计师制定的层级进入受众视野，以达到来优化信息接受的作用。最后借助反思层的思考和归纳，通过多次测评归纳调整以完成信息交流效率的提高。

（三）基于情感三层次论下的华南植物园濒危水生植物信息可视化设计策略

（1）利用本能层增强设计美学素养

情感三层次论中的本能层设计核心在于关注事物外观本身（能被直接看到、触摸到、感受到的内容和让受众能感受到的原因）。在大量的信息流中，大脑会帮我们自动过筛掉无聊的信息表达方式。信息可视化包含了图形、色彩、文字等内容，将文字信息转译为表意明确的视觉元素，并不代表要将所有内容都使用极简手法表达，而是凝练各视觉元素的关系，确保各元素间具备功能性的语意表达，使受众能顺利无碍地解读。

关于色彩使用也对信息可视化也有极强的作用。人类对色彩有敏感性，在搭配时要做到整体配色符合受众心理，才能减轻受众认知负荷。例如红色经常用于警告，蓝色与水有关、绿色代表环保等。信息可视化图表内容丰富，要求设计师把控好整体的色彩搭配，尽量减少动效中颜色变化太过跳跃，减少视觉负荷。

关于文字方面，版面的文字大小分级，不同文字、信息数据、辅助说明文字都需经层级分划，使用这种文字呈现方法，让画面整体视觉效果和信息内容都清晰，并且起到重点强调和视线引导的作用。

（2）根据行为层增加认知信息承载

行为层设计更常被称为可用性，指的是设计中功能性和实用性。行为层设计着眼于用户如何进行传播活动；如何精准且高效地实现其获取目的；用户在执行任务过程中有多少多余的步骤等问题。[3]

1.信息收集的有效性

在重新整理和筛选濒危水生植物信息基础上，提高华南植物园濒危水生植物认知信息的承载量。根据生态类型，对水生植物进行分析，主要分为湿生植物、挺水植物、浮叶植物、沉水植物，并且将其进行有效的重新信息收集、整理、筛选、分层、构建。

2.信息层次组织

根据情感三层次论得出人首先会在大脑中对信息进行无意识的层次梳理，所以需要对内容建立视觉分层，对有效信息进行层级划分，把华南植物园濒危水生植物信息分成3个层次，由于受众对其了解普遍停在植物属名称上，对具体种的特征都不清晰，且这块内容属于植物科普重要内容，故将该内容作为信息可视化的一级主导信息。二级信息属于一级信息的拓展，不同种之间具有相似的濒危原因、主要价值、分布地区、生长需求，所以将这三类归为二级信息。三级信息内容主要与植物对生活习性相关，种的名称、生长需求、分布地区所涉及的信息内容都相对繁琐，虽然它不能快速受到观众注意，但也属植物信息的内容，所以将该信息内容归类到三级信息层级。

（3）通过反思层提高信息传达效率

反思层主要基于本能层和行为层之间，主要考虑设计的合理性，是情感设计中的最高层次。反思思维使我们将环境信息能够合理化并以此影响行为层，从反思层的角度提高信息传达效率。

许多人错误认为，将多个不同数据放在一个图表中，会提高可信度。但设计包含太多信息或没有清晰的主线，会使观众困惑，导致其放弃花费时间理解这些信息。通过反思研究指出：大多数画面浏览持续时间为5-10秒，因此好的信息图表需尽快将关键信息传达给读者。[4]所以濒危植物信息科普图表需要简化专业信息难度，使用更易懂的图形语言，在不到5秒的时间将关键信息传达给读者。

四、基于情感三层次论的华南植物园濒危水生植物设计实践

（1）华南植物园濒危水生植物信息科普现状

对广东湿地植物濒危状况评估的结果表明，目前急需保护的濒危水生植物有30种，华南植物园存有12种。[5]园内，濒危水生植物的信息内容以文字为主，传递和接受信息效率低，在视觉图形表达上同质化严重，展示以照片为主相对枯燥，难以让观众产生观阅兴趣，从而降低信息科普效率。

在实施信息可视化设计之前，设计师应当明确设计的服务对象和设计目的，根据受众需求去呈现最终的信息内容。据调研（如图2），且对调查问卷数据整理分析，园区科普现状与公众认知的情况成正比，多种科普劣势导致公众对濒危水生植物类别关注度低，认识概念模糊，该现状也为濒危水生植物信息可视化实践的必要性提供重要现实基础。

通过问卷调查发现目前华南植物园观光占比最高的群体为19～30岁这一年龄段，主要为青年人群，其主要特征为思想方面相对稳定且上进，性格偏向于追求新颖时尚前卫，社交方式也更加便捷数字化。再将华南植物园濒危水生植物目前的信息科普内容进行分析，找到问题所在，结与内部人员进行交流沟通，建立信息框架。问卷调查中指出青年群体更倾向于三维+动静结合的展现形式。

（2）华南植物院濒危水生植物信息可视化设计呈现

1.华南植物院濒危水生植物信息内容的视觉转化

信息可视化科普内容需要与原本的植物形象有很强的相似性，只有还原其复杂的结构特征才能确保科普内容的真实和准确，所以该设计中的种的形态特征和整体外观作为第一层级信息内容，写实风格是最好的表现形式。在还原的基础上，从本能层出发，结合当下流行的风格，更能提高视觉吸引力。

当前社会生活节奏加快，图像的传达功能优于文字，人们对简单的图像信息也快于文字，为了提高受众接受信息内容，笔者将第三级信息内容进行概括转化为简单易懂的图形，辅以简单文字，增强信息传达和记忆功能。该种设计效果能大范围解决文字过多且枯燥的问题，并且能够在所有植物科普中适用。

静态信息图形虽然能表达很多信息内容，但对人们的吸引力相对不足，无法从本能层角度达到宣传效果，所以需在呈现方式上抓住受众的本能注意力。在静态信息图形的基础上，根据本能层概念进行思考，对植物的完整形态模型进行动态设计，更好的传达其生长情况。经过反思层测试，信息动态画面维持5-10秒为最佳视觉，并且该设计经过测评时，多数受众对该整体效果表示能够快速接纳信息内容，并且在风格效果上接受程度较高。

2.华南植物院濒危水生植物信息可视化内容框架设计

以层级结构作为该图表的框架基础，根据上文信息整理，从科普主题出发，将主要外观这个一级信息置于图表中心位置，其余信息按照层级先后从左到右排列构建框架，让信息拥有灵活性，产生递进关系，使读者阅读舒适且容易记忆。框架内容简洁，且适用性强，可为其他濒危植物提供范例和延展案例。

（3）华南植物院濒危水生植物动态信息图表设计及衍生品设计

通过对华南植物园濒危水生信息资料和图形元素的梳理和整合，用更年轻的设计语言来完成该图表的设计。在信息层级方面，选择第一层级信息且为受众最关注的外形作为主视觉，形成最直接的记忆点，再以信息层级从高到低顺着人类视觉从左往右、从上往下的习惯性进行排列。最后根据信息层级高低设置字号大小。整合以上设计内容构建12张华南植物园濒危水生植物动态信息可视化图表设计与应用（如图3-4）。

五、结语

随着数字媒体和互联网产业的发展，艺术与科技等其他学科相互交融，通过各图表中的视觉元素的次序、构图、叙事方式等能向观众讲述一个故事。根据上述研究内容分析，发现植物科普可视化设计主要就是有效信息的高效传达，所以在此基础上不仅要充分了解受众的需求和喜好习惯，也要处理好科普主题下信息的图形化，达到更吸引观众、更便捷快速传达信息的作用。此外，目前国内针对濒危物种的信息可视化设计研究相对稀少，在该领域有很大的研究空间和价值。对华南植物园濒危水生植物信息可视化的研究与应用不仅可以扩大科普范围，还可以为各濒危物种方面提供一个新的传播方式和呈现效果。在信息充斥这人类生活的状态下，希望文中笔者提出的设计方式能助益于信息可视化为人类服务，并且为濒危植物科普提供绵薄之力。

参考文献

[1]Edward R. Tufte，The Visual Display of Quantitative Information[M]. Graphics Pr， 2001.

[2]唐纳德·A·诺曼.设计心理学3：情感化设计[M].北京：中信出版社，2015，49-52.

[3]（美）邱南森.数据之美[M].中国人民大学出版，2014.

[4]李四达.信息可视化概论[M].清华大学出版社， 2021.

[5]王瑞江.广东高等植物红色名录[M].河南科学技术出版社，2021.

[6]康剑，李轩.运动的数据一基于动态视觉的信息图表设计应用与研究[J].设计，2015（19）： 27-30.

[7]刘再行.从需求出发的信息可视化设计方法研究[J].包装工程，2016， 37（16）：1-5.

[8]龚毅.艺术设计中动态图形信息的传达研究[J].包装工程，2016，37（18）：211-214.

[9]李明芳，李宣.《楚辞》中香草香木类植物信息图表设计探析[J].包装与设计，2021（02）：104-105.