4.1.1 视觉感知

视觉是人类获得信息的最主要途径，视觉感知是人类大脑的最主要功能之一，超过50%的人脑功能用于视觉信息的处理，眼睛是人体从外界接收信息的主要器官之一。1786年William Playfair就开始采用图形的方法来观测数据。之后，不断有科学家讨论各种图形可视化方法的优劣（例如，1927年，Eells和Croxton争论条形图和饼图的优缺点），优秀的可视化方法一定具有良好的视觉感知速度和效果。

1．视觉感知与视觉认知

选择可视化方法之前，需要掌握视觉感知（Visual Perception）和视觉认知（Visual Cognition）之间的区别与联系，以及如何寻求保证视觉感知直观、准确、易懂的同时，达到视觉认知最大化的方法。

视觉感知是指客观事物通过人的视觉器官在人脑中形成的直接反映，人类只有通过“视觉感知”，才能达到“视觉认知”。通常而言，人类的视觉感知器官最灵敏，感知外在事物的效率和效果都优于其他感知器官。

以图4-2为例，年轻人对于时间的心理感知较为模糊，总觉得人生很长。可是如果用一个小格子表示一个月，人生只有900个格子。在一张A4纸上画一个30×30的表格（见图4-2），每过一个月就涂掉一格，通过视觉感知就能发现，被量化后的人生原来如此短暂。

图4-2 视觉感知实例

视觉认知是把通过视觉器官的信息加以整合、解释、赋以意义的心理活动，是关于怎样理解和解释所观察到的客观事物的过程。视觉认知首先是由视觉器官接受信息，然后将感觉变为知觉，将知觉进行整合，“视觉感知”是“视觉认知”的基础和前提。视觉认知融入了感觉、知觉、注意、记忆、理解、判断、推理等因素。

仍然以图4-2为例，通过对时间的视觉感知，感知了时间的短暂，认知了要珍惜时间来做有意义的事情，如好好学习、认真工作、孝敬父母等。通过视觉感知，达到认知上的升华。

2．格式塔（Gestalt）原则

格式塔是德文“Gestalt”的译音，意思是“完形的”，它描述了在视觉上每个人如何感知对象，是视觉可视化设计的基本原则。眼脑作用是一个不断组织、简化、统一的过程，正是通过这一过程，才产生出易于理解、协调的整体，人们会用一种最为简单的形式来感知和解释模糊不清或复杂的图像，这是格式塔的基本原则的理论基础。格式塔原则具体包括接近原则（Law of Proximity）、相似原则（Law of Similarity）、闭合原则（Law of Closure）、连续原则（Law of Continuity）。

（1）接近原则。在欣赏视觉作品时，不同元素之间的位置信息很重要。通常，视觉感知时会把相互靠近的元素作为一个整体。元素之间的距离越近，被认可成为组合的概率越大。

在可视化设计中，能够应用接近原则来对元素进行区分和规划，通过设计一定的间距和空间，保证元素整体和局部之间的协调性。

（2）相似原则。与接近原则注重元素之间的位置不同，相似原则注重元素内部特性的不同。对于元素内部的纹理、颜色、形状、大小等特征，视觉感知时会常常把具有相似特征的元素归为一类或一个整体。

在可视化设计中，能够应用相似原则来对元素内部特征进行区分和规划，通过设计元素内部一定的纹理、颜色、形状、大小等特征，保证可视化作品整体协调性的同时，使局部具有鲜明的特征。

（3）闭合原则。浏览者心理的一种推论倾向，是把一种不连贯的有缺口的图形尽可能在心理上使之趋合。或者说浏览者倾向于从视觉上封闭那些开放或未完成的轮廓。设计中通过不完整的图形，让浏览者去闭合图形，可以吸引用户的兴趣和关注。如苹果公司的logo，咬掉的缺口唤起人们的好奇、疑问，给人巨大的想象空间。

（4）连续原则。连续原则与闭合原则有些类似。以实物形象上的不连续使浏览者产生心理上的连续知觉。

关于格式塔的原则还有很多，应用于心理学、哲学、美学和科学的任何领域。格式塔原则对于可视化工作者有很大的启发作用，尤其是在选取可视化方法时，保证了能够遵循通用的适用于可视化方法的基本原则，下面介绍这4种原则如何指导可视化方法的选择。