摘" 要：科普領(lǐng)域越來越受到各方面廣泛關(guān)注，MG動畫憑借其生動、高效的傳播方式，對信息可視化高度拆分、融合且創(chuàng)新的視覺設(shè)計(jì)效果，在科普教育中占據(jù)重要位置。在科普類MG動畫中，數(shù)據(jù)是信息傳達(dá)中重要的組成部分。為探究如何將數(shù)字、統(tǒng)計(jì)圖表、流程展示等客觀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成生動的動態(tài)圖形形式，在對MG動畫表現(xiàn)手法、數(shù)據(jù)可視化特征、塑料污染科普知識充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合塑料污染科普類MG動畫的具體案例，從數(shù)據(jù)內(nèi)涵、數(shù)據(jù)可視化的特點(diǎn)以及數(shù)據(jù)可視化的設(shè)計(jì)方法三個(gè)方面入手，研究數(shù)據(jù)可視化在科普類MG動畫中的具體表現(xiàn)，總結(jié)數(shù)據(jù)動態(tài)可視化的創(chuàng)作規(guī)律。

關(guān)鍵詞：科普；MG動畫；數(shù)據(jù)可視化；環(huán)境保護(hù)；信息設(shè)計(jì)

一、科普類MG動畫

（一）定義

MG動畫（Motion Graphics），又叫做動態(tài)圖形，通常依賴于幾何形式、排版、徽標(biāo)和其他平面設(shè)計(jì)元素，插圖、抽象圖形、圖表、地圖、照片等，其選擇取決于市場、產(chǎn)品和潛在受眾?？破疹怣G動畫是指用來描繪、交流和解釋科學(xué)概念的MG動畫，通常用于傳達(dá)從人類遺傳學(xué)到音樂物理學(xué)的廣泛科學(xué)主題，娛樂式學(xué)術(shù)教學(xué)、提高認(rèn)識。動畫已被世界普遍認(rèn)為是講述故事的生動途徑，就像任何故事一樣，科學(xué)以好奇心為動力，接受信息者都急切地想要找尋答案，比如海洋有多深或者宇宙能延伸多遠(yuǎn)，科普知識與MG動畫的結(jié)合是讓讀者以有趣和平易近人的方式了解現(xiàn)代科學(xué)復(fù)雜性的寶貴方式，用虛構(gòu)的娛樂形式向非專業(yè)觀眾解釋專業(yè)概念[1]。科普類MG動畫不是埋在靜態(tài)和冗長的教科書、課堂筆記或演講稿的細(xì)節(jié)和術(shù)語中，而是在幾分鐘內(nèi)圖文并茂地提供了易懂、精確和引人入勝的科學(xué)觀點(diǎn)，可以促進(jìn)科學(xué)知識長期在記憶中保留，幫助非專業(yè)性大眾人群提高科學(xué)素養(yǎng)，并幫助打破藝術(shù)和科學(xué)之間的障礙。

（二）可視化表達(dá)特點(diǎn)

1.形式的趣味性

科學(xué)是理性的，是對一個(gè)具體方向的深入鉆研，其內(nèi)容往往包含冗長的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和復(fù)雜的邏輯推演。而藝術(shù)是感性的，帶有自由、繽紛、趣味等特質(zhì)。冗長的講座式和說教式的科普在網(wǎng)絡(luò)化的信息時(shí)代并不受年輕化的主體人群歡迎。在高壓浮躁的現(xiàn)代生活背景下，人們更愿意接受輕體量的流媒體娛樂圖式的信息渠道，觀看能夠快速達(dá)到釋放壓力、放松精神效果的內(nèi)容。因此，為了準(zhǔn)確高效地傳遞科學(xué)知識，有必要以有趣的方式包裝科學(xué)[2]。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可以減少人腦對枯燥的內(nèi)容和復(fù)雜的數(shù)據(jù)的解讀難度，內(nèi)容幽默、富有感染力和韻律性，使單調(diào)乏味的科普知識以生動有趣的方式呈現(xiàn)，有效減輕文本和圖表對觀者的閱讀和理解帶來的困難和抵觸心理，引起觀者的共鳴和探索心，便于觀者的閱讀和記憶。

2.信息的精簡性

在面對大量的科學(xué)內(nèi)容時(shí)，數(shù)據(jù)可視化可以簡化數(shù)據(jù)，例如大段的物理概念，其本身是十分抽象的，同時(shí)這是一個(gè)很長的閱讀過程，需要耗費(fèi)信息接收者相當(dāng)大的精力與時(shí)間[3]。但通過可視化的圖形設(shè)計(jì)，觀者可以很容易地找得想要的有效知識和核心內(nèi)容。科普類MG動畫將零散的科學(xué)知識以合理多層次的形式進(jìn)行分類，將晦澀的知識直觀化的視覺呈現(xiàn)，將海量的資訊裹挾在緊湊的時(shí)間單元中。因此，可視化的關(guān)鍵科普信息，不但可以極大地減少當(dāng)代習(xí)慣于流媒體短視頻的科普受眾的信息接受時(shí)間，而且能在很短的時(shí)間內(nèi)快速地吸引觀者的注意力。視覺在處理信息時(shí)，將所見的東西進(jìn)行簡單的加工，以尋求其有序性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以便使龐大復(fù)雜的科學(xué)信息更容易辨認(rèn)和記住。因此，科普類MG動畫更需要對每一幀畫面對信息量和基本邏輯都做出最精準(zhǔn)、簡潔的取舍設(shè)計(jì)。

3.概念的直觀性

相比較于其他內(nèi)容類別的MG動畫，科普類MG動畫本身不可抗地含有許多抽象的固有概念，如科學(xué)法則、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、地圖、化學(xué)公式、流程圖、物理原理等，這些內(nèi)容很大程度上需要觀者有一定的基礎(chǔ)或者間接的學(xué)習(xí)過程，因此在大量運(yùn)用符號化圖形元素的時(shí)候，要提取符合觀者認(rèn)知基礎(chǔ)的圖像結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，讓需要理解的概念更加直觀地展現(xiàn)，從而降低信息接收者的認(rèn)知負(fù)荷[4]。在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的提取上，設(shè)計(jì)者需要盡量使用社會中約定俗成的易于識別指索表達(dá)含義的象征符號，比如用煙霧代表氣體污染、用貨幣符號代表金錢等，減少觀者因?yàn)閭€(gè)體背景和聯(lián)想領(lǐng)悟能力的差異而出現(xiàn)的對圖形含義，也就是科學(xué)概念的誤解。用可視化圖像來展示深奧的科學(xué)概念和繁雜的推演過程，比起僅用數(shù)據(jù)和圖表來展示數(shù)值讓信息接受者更有代入感，能夠直線般將抽象的信息用具體化的可讀圖式呈現(xiàn)出來，有效地增加觀者對科普內(nèi)容的理解度。

二、科普類MG動畫的數(shù)據(jù)內(nèi)涵

（一）定義

數(shù)據(jù)（Data）狹義上是指數(shù)字，廣義上是指對客觀事物進(jìn)行記錄并鑒別的符號，是用于表示未經(jīng)加工的客觀事物的原始素材，如圖形符號、數(shù)字、字母或者抽象關(guān)系等。數(shù)據(jù)經(jīng)過加工后就成為了信息。在科學(xué)普及的具體語義下，數(shù)據(jù)是在現(xiàn)有社會基礎(chǔ)上，通過科學(xué)手段及物理觀察得來的事實(shí)和概念，是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中的地方、事件、其他對象或形式的描述，是實(shí)際研究得出的一定意義的數(shù)字、字母、符號和模擬量等要素的通稱，它是一個(gè)極其龐大而復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)體系，可以是連續(xù)的也可以是離散的，具有豐富社會屬性和具體內(nèi)涵。社會化的科普數(shù)據(jù)往往規(guī)模宏大、富有生機(jī)，基本特點(diǎn)是：社會性、時(shí)代性和群眾性?？破諗?shù)據(jù)來自于科技進(jìn)步和社會發(fā)展的方法論總結(jié)，而它又為科學(xué)普及不斷提供新的生長點(diǎn)和生命力。

（二）數(shù)據(jù)的分類

1.按性質(zhì)分類

按性質(zhì)分為：（1）定位的，如各種坐標(biāo)數(shù)據(jù)；（2）定性的，如表示事物屬性的數(shù)據(jù)（居民地、河流、道路等）；（3）定量的，反映事物數(shù)量特征的數(shù)據(jù)，如長度、面積、體積等幾何量或重量、速度等物理量；（4）定時(shí)的，反映事物時(shí)間特性的數(shù)據(jù)，如年、月、日、時(shí)、分、秒等。

2.按表現(xiàn)形式分類

按表現(xiàn)形式分為：（1）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，如各種統(tǒng)計(jì)或量測數(shù)據(jù)；（2）模擬數(shù)據(jù)，由連續(xù)函數(shù)組成，又分為圖形數(shù)據(jù)（如點(diǎn)、線、面）、符號數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)等。

3.按記錄方式分類

按記錄方式分為地圖、表格、影像、磁帶、紙帶。按數(shù)字化方式分為矢量數(shù)據(jù)、格網(wǎng)數(shù)據(jù)等。在地理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的選擇、類型、數(shù)量、采集方法、詳細(xì)程度、可信度等，取決于系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)、功能、結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)處理、管理與分析的要求[5]。

（三）數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系

狹義上，數(shù)據(jù)邏輯也是數(shù)理邏輯，可以通過運(yùn)算行為實(shí)現(xiàn)集合之間的映射，如加、減、乘、除、平方、開方、交、并、補(bǔ)、差、笛卡爾積等，也可以通過判斷行為實(shí)現(xiàn)集合之間的比較，如等于、大于、小于等。廣義上，數(shù)據(jù)邏輯是在大的科學(xué)范圍下，可以是連續(xù)的值，比如聲音、圖像，稱為模擬數(shù)據(jù)；也可以是離散的，如符號、文字，稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的關(guān)系需要考慮時(shí)間、空間、社會體系、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、人類活動等多種可變因素，通常有增減、對比、法律規(guī)則、時(shí)間軸、行為流程、擴(kuò)散趨勢等難以預(yù)測的邏輯關(guān)系。

三、科普類MG動畫的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)

（一）可視化設(shè)計(jì)流程

設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

（二）靜態(tài)信息圖設(shè)計(jì)

1.圖形轉(zhuǎn)化

圖形并非直接元素，而是由人通過信息讀取間接轉(zhuǎn)化成的具有外部輪廓線條的相對局限的可識別形狀，即繪制的直線、圓、矩形、曲線或處理后的圖像等?？破諆?nèi)容中有很多抽象的概念需要細(xì)節(jié)表現(xiàn)、環(huán)境交代、理念傳達(dá)，在轉(zhuǎn)換為動態(tài)可視化信息時(shí)，需要運(yùn)用形狀變化中賦予的符號表征功能來讀取。圖形不僅是藝術(shù)設(shè)計(jì)的重要元素，而且還包含非常豐富的狀態(tài)表征與內(nèi)涵，是人在日常的信息交流中重要的審美與表意工具。圖形作為一種特別的信息表現(xiàn)工具和表達(dá)象征的符號，通常是科普MG動畫中的主體部分，根據(jù)其動態(tài)效果發(fā)展成很多種類的科普數(shù)據(jù)傳輸?shù)目赡苄?，如顏色、大小、比例、擬態(tài)行為等可被信息接受者觀察到的可控制元素。轉(zhuǎn)化后的圖形具有極強(qiáng)的表現(xiàn)力、生動性和協(xié)調(diào)性，能夠跨越語言和知識積累等個(gè)體障礙，進(jìn)行人類社會最基本的對知識的領(lǐng)會、傳遞、交融、匯聚。圖形的含義圖解存在于人的潛意識，使轉(zhuǎn)化后的科普信息迅捷傳遞到觀者，并且感染觀者的情緒。

2.文字直譯

在數(shù)據(jù)可視化中，文字信息和相應(yīng)的可視符號也具有象征意義的作用。利用動態(tài)影像技術(shù)，一套簡單的文字或數(shù)字，就能將數(shù)據(jù)信息的核心部分，直接地傳達(dá)給觀者，提升關(guān)注度。同時(shí)，運(yùn)用情緒、語言、標(biāo)點(diǎn)等的巧妙結(jié)合，也能夠生成有趣和生動的數(shù)據(jù)顯示方案。MG動畫通過運(yùn)用少量的文字和色彩豐富的圖形，使其表現(xiàn)形式更加豐富，既具有敘事和豐富圖像的功能，又具有直觀的形象性?？破疹怣G動畫中的文字不能太多，必須精選、準(zhǔn)確而簡潔，主要是強(qiáng)調(diào)客觀重點(diǎn)，更多的信息則依靠動態(tài)圖形去表達(dá)，少量的文字出現(xiàn)更能增強(qiáng)觀眾的注意力和記憶點(diǎn)。動態(tài)的文字在畫面上的移動和變換，具有一定的引導(dǎo)作用，可以使觀眾有針對性地注意到畫面的中心，使畫面的層次更加清晰。這種設(shè)計(jì)不但可以極大地減少文本的單調(diào)乏味，還可以增加文本的表現(xiàn)力，為讀者帶來更深刻的視覺體驗(yàn)[5]。所以，在科普類MG動畫中，文本內(nèi)容的設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的一環(huán)。

3.圖表提取

在處理數(shù)據(jù)信息時(shí)，經(jīng)常會遇到信息量過大的情況，這種時(shí)候，需要使用圖表對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析、歸納提取。通常使用的平面圖表，例如餅狀圖、折線圖、條形圖等，在處理大量復(fù)雜的資料時(shí)，具有極大的優(yōu)越性。當(dāng)單純的數(shù)據(jù)被整理并匯總后，要傳遞出諸如“依賴程度超越界限”“用戶數(shù)量迅速增加”此類的信息時(shí)，單純依靠觀者接受文字、復(fù)雜數(shù)值實(shí)例等圖式加工元素進(jìn)行內(nèi)容傳遞，前者太過單一，難以提供真實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；后者的內(nèi)容過于復(fù)雜，讓觀者難以從中提煉出更多的有用信息，傳播效率因此降低。根據(jù)所反映的數(shù)據(jù)的性質(zhì)和它們所表達(dá)的含義的差異，提取邏輯條理清晰的二維圖表來呈現(xiàn)科普內(nèi)容，不但能顯示出具體的數(shù)據(jù)，增強(qiáng)信息傳遞的可信度和權(quán)威性，而且還能有效地解決數(shù)據(jù)信息過于零散、數(shù)量龐大的問題，反映科普知識不同角度的信息并重新有機(jī)組合，減小觀者對科學(xué)知識的信息接受難度，從文字資料的堆積中解脫出來，實(shí)現(xiàn)信息的高效整合與傳遞。

（三）動態(tài)表達(dá)方式

1.主體物串聯(lián)

科普類MG動畫講述的是社會的普遍現(xiàn)象或客觀世界存在的科學(xué)真理，通常沒有固定的主角形象。為了整個(gè)動畫的動態(tài)演繹效果更加流暢，科普類MG動畫往往會存在一定主體物或者線索意象。如短片Micro-plastics Explained（如圖2）中的塑料微粒便是一個(gè)主體物的存在，在黑白為基調(diào)的畫面中使用彩色的碎屑表示，在人類生活場景和自然環(huán)境之間、人類與動物之間進(jìn)行串聯(lián)，也充當(dāng)了圖表展示的背景圖形；既讓觀者自然地跟隨視覺鮮明的彩色碎屑找到描述過程的重點(diǎn)，也展現(xiàn)了塑料微粒的無處不在，給觀者以警醒。像短片Life of a Plastic Bottle（如圖3）則是以一個(gè)塑料瓶為主體物，通過宏微觀視角的切換，大到海洋產(chǎn)業(yè)小到細(xì)菌活動，跟隨塑料瓶在時(shí)間和空間上的變化，展示塑料的污染性和循環(huán)回收過程。

2.虛實(shí)轉(zhuǎn)化

科普類MG動畫里的元素有時(shí)可以從說明性表意符號轉(zhuǎn)化成敘事性實(shí)意物體。如短片The Story of Plastic（如圖4）中，畫面首先展示的是關(guān)于“能量與交通用途的化石燃料消耗變化”的折線圖表，折線的箭頭處于隨橫軸前進(jìn)的運(yùn)動狀態(tài)。鏡頭推進(jìn)到箭頭位置，出現(xiàn)了人物形象，折線圖表中的前進(jìn)箭頭此時(shí)變成了具備物理屬性可以承載人物重量的實(shí)物。黑色的箭頭正在呈下降趨勢，人物展現(xiàn)出驚恐的神態(tài)和抱頭的肢體動作表示一籌莫展，隨著人物跳到另一根橙色的上升趨勢的箭頭上，他的表情變得愉悅，黑色的箭頭也從鏡頭中消失。鏡頭拉遠(yuǎn)，人物形象消失，出現(xiàn)一個(gè)多人開會的場景。此時(shí)并沒有回到一開始黑色的化石燃料折線圖表畫面，而是變成了橙色的塑料折線圖表，并將折線圖表的關(guān)系進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，從一開始畫面中唯一存在的虛擬的數(shù)據(jù)圖像符號，轉(zhuǎn)變成場景中的畫中畫，成為架在畫板上的一頁紙，場景中人物將紙張撕掉的現(xiàn)實(shí)行為動作也替代了通過圖表抽象變形過渡動作才能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)切換，這一撕紙的動作也更加生動地體現(xiàn)出開發(fā)商為了一己私利，輕易地將化石燃料轉(zhuǎn)換為利潤更大污染更嚴(yán)重的塑料能源。另一個(gè)片段是工廠加工的流程圖上展現(xiàn)了每個(gè)過程所導(dǎo)致的污染場景，緊接著這些污染場景都從虛擬的畫面轉(zhuǎn)化成帶有真實(shí)邊框的實(shí)體畫布，砸在開發(fā)商身上，傳達(dá)出“開發(fā)商最終要為生產(chǎn)行為的塑料污染后果買單”的理念，更加生動形象，避免了科普類內(nèi)容的平鋪直敘。

3.運(yùn)動路徑的敘事

MG動畫有客觀的播放時(shí)間線，無法像靜態(tài)信息可視化圖片一樣，讓觀者全然自主地尋找圖表或者地圖的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息，比如增長的方向、變化時(shí)間點(diǎn)、周期性、單位數(shù)量等，因此需要用到運(yùn)動路徑來輔助敘事，讓觀者在短短幾秒內(nèi)配合文案了解可視化數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。如短片A Brief History of Plastic（如圖5）中，使用虛線的動態(tài)增長路徑表現(xiàn)地圖中工廠向自然的尋找方向；短片Plastic Pollution- How Humans are Turning the World into Plastic（如圖6）中的統(tǒng)計(jì)圖表，通過改變運(yùn)動路徑的增長速度，直觀地表現(xiàn)出塑料生產(chǎn)的增速逐年遞增。動態(tài)效果為可視化信息增添了動感和韻律，也讓原本錯(cuò)綜復(fù)雜的信息層次更加清晰，加強(qiáng)了觀者的視覺和心理刺激，具有引導(dǎo)和調(diào)度的作用。

4.敘事型隱喻

科學(xué)知識是數(shù)據(jù)化、概念化、抽象化的。MG動畫不僅可以在視覺上圖形化抽象的數(shù)據(jù)，用容易理解的符號還原應(yīng)用場景，讓觀者能根據(jù)自己的已有知識積累迅速接受信息。它還可以用故事性敘事的手法對抽象的概念進(jìn)行闡釋，使用隱喻的手法，在常見的生活場景的暗示之下借助心理、語言和文化等行為感知、體驗(yàn)、想象、理解與科學(xué)概念相似的邏輯結(jié)構(gòu)。在短片The Story of Plastic（如圖7）中，設(shè)計(jì)者在解釋“從源頭治理塑料污染”這一概念時(shí)，使用了生活中的浴缸放水的場景，將數(shù)量龐大不可具體統(tǒng)計(jì)的塑料垃圾污染比作浴缸里不斷冒出的水，把數(shù)量縮小到可以讓觀者感知的范圍內(nèi)，將人類對塑料垃圾的捕撈比作茶匙舀水，“茶匙”的大小是生活中的常識，觀者可以瞬間體會到捕撈行為與舀水行為等同的徒勞感。跟隨畫面故事的進(jìn)展，在觀者的情緒體驗(yàn)里，關(guān)掉水龍頭成為順理成章的事情，關(guān)掉塑料制造機(jī)也是如此，設(shè)計(jì)者想要論證的“從源頭治理塑料污染”這一觀點(diǎn)也變得合理化。用知識解釋知識不容易和受眾產(chǎn)生共鳴，也不符合科普MG動畫的自身定位，而場景代入——將知識作為本體、生活實(shí)踐作為喻體，更能讓受眾找到知識跟自身經(jīng)歷相關(guān)聯(lián)的點(diǎn)，在迅速理解概念的同時(shí)加深對此項(xiàng)知識的記憶。

四、結(jié)語

隨著人民物質(zhì)生活水平的提高，人民群眾的審美需求也越來越高。MG動畫在內(nèi)容、形式等方面的同質(zhì)化、模式化，也是造成了大眾審美疲勞的主要原因[6]。在科普教育領(lǐng)域，MG動畫在信息可視化的內(nèi)容與表達(dá)上越來越多元化，作為一個(gè)多學(xué)科領(lǐng)域交叉的產(chǎn)物，應(yīng)該以全新的角度、包容的態(tài)度，抓住自身承載信息量大、節(jié)奏快、體量小等特性，發(fā)揮優(yōu)勢，更清晰、準(zhǔn)確、高效地傳達(dá)科學(xué)知識。在信息瞬息萬變的新媒體時(shí)代，將龐雜的信息進(jìn)行提煉、整理與再設(shè)計(jì)，最終呈現(xiàn)出生動有趣、邏輯清晰、精準(zhǔn)簡潔、引人入勝的科普類MG動畫作品，進(jìn)而提高大眾的科學(xué)審美素養(yǎng)。

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作者簡介：

郝好，北京林業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院動畫與交互專業(yè)碩士研究生。研究方向：數(shù)字交互設(shè)計(jì)。

蔡東娜，博士，北京林業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院副教授。研究方向：動畫、數(shù)字媒體藝術(shù)。