Narrative Visualization: Telling Stories with Data

作者：Edward Segel、Jeffrey Heer

发表：TVCG，

机构：UW Interactive Data Lab 【原斯坦福可视化组】

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1.概述

• 静态可视化：在一大串的文本描述中，可视化作为提供证据和细节的图表出现
• 新兴可视化：将叙事与交互式图表相结合

本文针对新兴的叙事可视化，采用实证方法分析来自在线新闻、博客、教学视频和可视化研究的可视化；分享五个案例；然后，根据对58个案例的分析，构建了一个设计空间。分析确定了视觉讲故事的显著维度；描述了七种类型的叙事可视化：杂志风格、注释图表、分区海报、流程图、连环漫画、幻灯片放映和视频

2.相关工作

讲故事和视觉表达是人类文化中不可分割的组成部分，相关概念总结如下：

• 叙事结构：《牛津英语词典》给出定义的核心是一系列因果相关事件的概念，故事通常有一个开头、中间和结尾：对情况的介绍，一系列经常涉及紧张或冲突的事件，以及一个解决方案。
• 视觉叙事：【场景的变化】在漫画中，McCloud提出了一种过渡类型的分类，包括瞬间（一个主题，短时间）、动作对动作（一个主题，长时间）、主题到主题（不同主题，同一场景）、场景到场景（场景的变化）、面对面（“一个地方、想法或情绪的方面”）和非顺序（逻辑上不连接的）过渡。
• Storytelling with Data Visualization：故事的基本元素可以用谁、什么、地点、何时、为什么、如何来总结

3.案例

三组人物介绍（文字+图片），分别为：汉克·亚伦、贝比·鲁斯、巴里·邦兹，其中巴里·邦兹图片最大，为主题。大标题：不管有没有类固醇，追求都在继续”展示了这个图片的主题，对邦兹的使用类固醇的指控。 累积全垒打的折线图显示了三名击球者的职业生涯是一致的，而当其他打者减速时，邦兹的全垒打正在加速。一个注释指出，这次加速与邦兹第14季中第一次使用类固醇的报道相一致。

4.设计空间分析

本文利用电影、漫画和艺术中的相关工作来选择设计空间维度。特别是，McCloud的“制作漫画”提供的健壮的视觉元素分类。

4.1 设计空间维度

设计空间的组织包括三个特征部分：(1)类型;(2)视觉叙事策略;(3)叙事结构策略。

• 第一个部分确定每个可视化的类型
• 第二部分确定视觉叙事策略：细分为(i)视觉结构、(ii)高亮显示和(iii)转换指导。视觉结构是指将叙事的整体结构传达给观众。有助于在早期引导观众（建立镜头、清单、一致的视觉平台），并允许观众通过可视化（进度条等）跟踪进度。高亮显示指的是帮助观众将注意力引导到特定元素上的视觉机制。转换指导涉及在视觉场景内部或之间移动而不使观众迷惑的技术。电影中一种常见的技术是连续性剪辑，其他策略(例如，带有动画效果的转换等)也存在
• 第三部分确定可视化使用的叙事结构策略，或辅助和促进叙事的非视觉机制。细分为(i)排序、(ii)交互性和(iii)消息传递。排序是指安排观众通过可视化所走过的路径的方式，有时由作者指定（线性），有时不建议任何路径（随机），有时用户须在多个选项中选择一条（用户导向）。交互性是指用户可以操作可视化的方式（过滤等），以及用户如何学习这些方法（显式指令、隐性教程等）。消息传递指的是可视化工具向观众传达观察和评论的方式。可通过简短的文本字段（标题、注释等）或更实质性的描述（文章、介绍、摘要）来实现

4.2 设计空间Observations观察？

数据突出三个重要的模式：（1）不同排序结构的聚类（2）交互设计的一致性（3）叙事消息传递的利用不足。

• 第一个模式可通过排序部分的深蓝色聚类观察到（图7），这表明可视化如何引导观众浏览其内容之间存在明显的差异。这些集群对应于叙事格式，如幻灯片放映、连环画、注释图表等。
• 第二种模式强调通过可视化所做出的交互设计选择的一致性。这些示例有相同的交互式技术（图7-2）：悬停高亮-按需展示细节，有限的交互性，交互式功能的显式指令，以及当可视化包含多个帧时的导航按钮(例如slideshows).
• 第三种模式显示对常见的叙事信息传递技术的利用不足，如重复关键点、介绍性文本以及最终的总结和综合。特别是，数据显示交互式图表没有包含足够的用于叙述目的的注释，很少使用重复、多消息传递(例如多媒体一起)或注释，强调来自数据的关键观察结果。

4.3 可视化的叙事类型

可以通过7种基本类型来描述：杂志风格、注释图表、分区海报、流程图、连环画、幻灯片放映和电影/视频/动画（图8）。这些类型主要区别在(a)每个包含的帧的数量，(b)的视觉元素的顺序。

例如，杂志风格只有一帧，漫画可有多帧。分区海报可能只暗示图像的松散顺序，而连环漫画则倾向于遵循严格的线性路径。

这些类型并不相互排斥：可以一样结合起来产生更复杂的视觉类型。巴里·邦兹(节3案例)可视化是分区海报+流程图，同时显示多个图像，同时使用流程图策略向观众建议一条路径

注意不同的类型适合不同的故事类型。选择合适的类型取决于多种因素，包括数据复杂性，故事复杂性，目标受众，和目标媒介。商业演示常使用幻灯片；电视商业广告使用视频，而不是流程图。

消息传递和交互性都可以在这些类型之上进行分层。消息传递是指使用文本来提供对图像的观察和解释。如标题、标题、标签和注释。对于某些可视化服务，还可以包括音频。交互性允许由观众操作可视化。交互性有许多可能类型，常见的有导航按钮、悬停高亮显示等

4.4 平衡作者驱动和读者驱动

视觉叙事类型，加上互动和信息传递，必须平衡作者的叙述意图和读者的故事发现。因此，我们将叙事可视化分为作者驱动和读者驱动的方法。

纯作者驱动的方法具有严格的线性路径，严重依赖于消息传递，并且不包括交互性。包括电影和非交互式幻灯片。当目标是讲故事或有效的沟通时，由作者驱动的方法最有效。纯粹的读者驱动的方法没有规定的图像顺序，没有消息传递和高度的交互性。例如，视觉分析工具，如画面或焦点灯。读者驱动的方法支持诸如数据诊断、模式发现和假设形成等任务。

许多可视化都属于作者驱动或读者驱动的二分法。大多数叙事可视化的例子都介于两者之间，而叙事可视化的一个重要属性是它在平衡这两个元素方面的灵活性。

下面讨论三个常见的模式。第一个结构优先考虑作者驱动，第二个结构促进了两种方法之间的对话，而第三个结构优先考虑读者驱动。

4.4.1 马提尼酒杯结构

马提尼酒杯的可视化结构最初是作者驱动的方法。使用问题、观察结果或书面文章来介绍可视化效果。有时根本不使用文本，可视化依赖于一个有趣的默认视图或注释。一旦作者的意图叙述完成，可视化就会打开一个读者驱动的阶段，在那里用户可以自由地交互式地探索数据。该结构类似于马提尼酒杯，茎代表单路径作者驱动的叙事，玻璃口代表通过读者驱动的互动成为可能。这种结构是我们所检查的交互式可视化中最常见的结构。
4.4.2 交互式幻灯片

交互式幻灯片的结构遵循典型的幻灯片格式，包含在每张幻灯片的中间叙述。与马提尼酒杯相反，互动幻灯片允许在叙述中间的互动，作者驱动和读者驱动的方法的更平衡的混合。交互式幻灯片可以很好地处理复杂的数据集和叙述。对于复杂的数据集，这种结构允许作者逐步引导用户完成数据维度和操作

4.4.3 下钻故事

向下挖掘的故事可视化结构提出了一个一般的主题，然后允许用户可以在该主题的特定实例中进行选择，以揭示额外的细节和背景故事。例如，主题可能是一张显示“朝鲜监狱营地”的地图，可以让用户通过点击地图上的特定位置来了解更多关于个别营地的信息。这种结构更加强调读者驱动的方法，让用户决定所讲述的故事以及何时讲述。