Читаем Представление информации онлайн бесплатно

Несмотря на то, что сами мы существуем в трехмерном мире, а рассуждать горазды так и вовсе о мирах многомерных, мир, запечатленный на бесконечных бумажных и электронных информационных носителях, остается двумерным.

Идея “плоскости” основана на трудах А. Сквейр (Эдвин А. Эббот) “Плоскость: многомерная романтика”, Лондон, 1884. Последнее авторское утверждение (о том, как современной живописи и абстракционизму удается вырваться из плоскости) заимствовано из книги Фрэнка Стелла “Рабочее пространство”, Кембридж, 1986.

На сегодняшний день коммуникация между создателями и потребителями визуальных образов существует в основном на плоскости.

Бегство от плоскости — важнейшая задача представления информации, потому как все интересные нам реальные и воображаемые сферы жизни, которых мы так или иначе касаемся, к счастью по природе своей разнообразны и ни разу не плоские

В этой главе описано некоторое количество дизайнерских приемов, достаточных для работы с информацией на бумаге и электронных носителях. Приемы эти работают на увеличение числа измерений, которые могут быть представлены на плоскости, а также на количество информации в расчете на единицу плоскости.

Это вырезка из японского путеводителя. Автор этого очаровательной комбинации дизайнерских техник попал в плен случайного сжатия информации, неотъемлемого свойства бумаги. Результат — резкий скачок из живописной перспективы в жесткую плоскость, от этого изображение в целом сильно проигрывает. Детальная панорама с высоты птичьего полета отлично представляет окрестности недавно отреставрированного Святилища Исэ, и тут же справа от картинки совершенно плоская карта железнодорожных путей показывает связь между храмом и ближайшими населенными пунктами, пытаясь скомпенсировать потерю полноты визуальной информации на иллюстрации. Переход от трехмерного изображения к плоскому оправдывает изменение масштаба карты, тогда как сама картинка не теряет национального колорита. Горизонтальная ориентация удачно гармонирует с вертикальными подписями, указывающими в точности на определенную точку.

Путеводитель по Святилищу Исэ (Япония, издано между 1948 и 1954).

При линьке жаба сбрасывает старую кожу, которую потом можно разложить на плоскости, и это довольно точная иллюстрация процесса представления информации.

За последние 500 лет существования информационного дизайна появились способы представления информации и получше, чем лягушачья кожа. Итальянское Возрождение подарило миру перспективу, что существенно обогатило представление физических объектов вообще. Появилось несколько оригинальных методов и для представления более абстрактной информации, не вписывающейся с нашу трехмерную реальность. Появились они почти незаметно, и обнаружить их можно в каких-нибудь совершенно обыденных диаграммах. На подобных диаграммах дизайн усиленно борется с огромными, захлестывающими информационными потоками. Некоторые такие приемы подробно задокументированы. Например, детально разработанная структура периодической системы химических элементов (для представления сложных моментов предложено несколько сот способов расположения элементов).

Рисунки из статьи Эмиля Змачински “Периодическая система элементов”, Журнал химического образования, № 12, 1935; Фрэнк Остин Гуч и Клод Фредерик Уорек “Контуры неорганической химии”, Лондон, 1905; Андреас фот Антропофф; Эдвард Мазурс “Виды графического представления периодической системы химических элементов”, Иллиноис, 1957.

Для представления статистической информации (массивов данных) нередко используются различные приемы вращения, так или иначе реализуемые с помощью компьютера, однако, прикрутить к этому внятную навигацию — тоже нетривиальная задача. Другой способ представления статистических данных — расположение их на шести гранях додекаэдра.

Рисунки из лекции Пола А. Тукей и Джона В. Тукей “Подготовка; Предустановленные последовательности видов”, Нью-Йорк, 1981.

Практически любой способ бегства от плоскости требует множества компромиссов: приобретая одно, жертвуем другим. Тематическая литература предлагает только частичные решения, полумеры, и ни традиционные, ни хитроумные дизайнерские ходы не в состоянии разрешить сложностей пространственного сжатия. Нашей речи, точно также как и бумаге, нередко недостает сиюминутной способности выражения, изображения сложностей пространства. Пауль Клее писал об этом:

Не так-то просто прийти к пониманию целого, если это целое состоит из частей, существующих в разных измерениях. Таким целым является не только сама природа, но и искусство, её трансформированное изображение.

Постигнуть такое целое самому непросто, что уж говорить о том, чтобы помочь в этом ближнему.

А все потому, что нам доступны только ступенчатые методы создания ясного трехмерного образа в пространстве, а также из-за наших попыток вербализовать изменчивые природные процессы.

Пауль Клее “О современном искусстве”, Лондон, 1948.

И проецирование в перспективу — это простое расширение плоскости, безошибочно воспроизводимое ежедневно в трехмерном пространстве. Однако, наше окружение гораздо сложней. Каковы же в таком случае основные стратегии расширения пространственных и информационных плоскостей? Какие техники эффективно документируют и визуализируют разнообразные миры? Почему одни способы представления лучше других?

Для начала, несколько замечательных примеров.

К простым методам представления трехмерных фигур относится, например, моделирование, как в издании Эвклидовых “Элементов” 1570 года, где обучать основам геометрии помогают небольшие бумажные модели фигур. Такие модели годятся для представления математических примитивов, однако, более сложные данные, например, статистические, требуют иного подхода.

Представление Вселенной было весьма эффектно реализовано с помощью модели планетарной системы (такой, какой её представляли в 1800 году) с планетами и вращающимися вокруг них спутниками. Однако, эта модель совершила смертный грех информационного дизайна — Гордое Прозрачное Представление. Основное внимание тут привлечено к внутреннему устройству механизма, а не к движению планет.

Уильям Пирсон “Планетарные машины”, Лондон, 1820.

Особенно интригуют стерео-иллюстрации, создающие реалистичный эффект трехмерного изображения с помощью двух картинок (по одной для каждого глаза), которые потом соединяются зрителем “в уме”. Этот метод хорош для представления некоторых пространств, ареалов, молекулярных структур, но для более абстрактной информации не годится. Далеко не всем под силу увидеть подобное изображение — приходится попыхтеть, да и получается далеко не всегда даже тем, кто уже насобачился, может понадобиться несколько минут, чтобы повтыкать на картинку, прежде чем действительно увидеть её. Последние разработки в области компьютерной визуализации, стерео-картинок, голограмм и т. д. тяготеют к аналитическому представлению, и, возможно случайно, лишены атрибутики актуальных на сегодняшний день методов.

Цветное парное стереоизображение Бонадуз, Швейцария, октябрь 1975. Фотографии сделаны камерой Wild Leitz. Масштаб 1:11 000.

Пятна на Солнце были детально изучены с помощью телескопа в начале 17 столетия, примерно через 200 лет после того, как их пытались наблюдать невооруженным глазом в Афинах, Китае, Японии и России. Европейцам было в принципе нелегко увидеть пятна на Солнце, потому что некогда Аристотель сказал, что небесные тела идеальны, безо всяких дефектов — чушь, которая в последствие стала официальной церковной доктриной в Средние века. В 1610–1612 годах Галилей со товарищи наблюдали солнечные пятна в телескоп, а потом отметили их на рисунках солнечных дисков.

Метод такой: надо направить телескоп на Солнце, будто вы собрались его наблюдать, и навестись на резкость. На расстоянии фута от линзы укрепляется лист бумаги, на него и будет проецироваться изображение Солнца со всеми пятнами. При отдалении бумаги от трубы телескопа изображение солнечного диска будет увеличиваться, а солнечные пятна будут становиться отчетливее. Таким образом их все, даже самые мелкие можно будет увидеть без вреда для зрения, тогда как через телескоп мелочь едва ли можно будет разглядеть, а вот повредить глаз — это точно.

Чтобы изобразить пятна поточнее и поаккуратнее, я сперва нарисовал на листе бумаги круг нужного мне размера, а уж потом перемещал его относительно линзы до тех пор, пока круг не совпал с изображением солнца. Это также поможет установить лист ровно, а не под углом к линзе, ведь на наклонную бумажную плоскость луч из телескопа будет проецироваться в форме овала и не будет в точности повторять нарисованный круг. И ещё всегда следует помнить, что Солнце движется, а значит и телескоп во время эксперимента тоже надо двигать строго на ним.

Галилео Галилей “Письма о солнечных пятнах”, Рим, 1613.

Иллюстрации из книги Кристофера Шайнера, (писавшего под псевдонимим Апеллес), “De Maculis Solaribus” Рим, 1613 и “Роза дома Орсини”, Браччиани, 1626–1630.

Каждый день во время наблюдений создавались маленькие диаграммы (этот прием одновременно увеличивает число измерений и плотность представляемой информации), на которых в алфавитном порядке отмечались солнечные пятна. Этот глубокий и многовариантный анализ — изображение положения пятен на солнце — отображает сложность данных, возникающую из-за того, что наблюдения за вращающимся солнцем производились с вращающейся земли:

Несмотря на это для некоторых астрономов, в особенности для тех, кто все-таки хотел примирить результаты наблюдений с существующей доктриной, было совершенно непонятно, где же все-таки находятся эти самые пятна — уж точно не на поверхности этой идеальной сферы; возможно, вокруг Солнца вращаются спутники, а возможно, в область наблюдения попали планеты — все эти предположения были вскоре опровергнуты Галилеем. В письме из Флоренции от августа 1612 года Галилей не без язвительности превращает эмпирические наблюдения в обоснованные фактически заключения, используя элегантную цепь наглядных доказательств. Его аргументация превращает сырые данные в блестящее объяснение механизма, куда гораздо более точное и убедительное, чем то, чего сумели достичь его коллеги и современники. И только более чем через 150 лет к его теории удалось добавить что-то существенное. Вот выдержка из текста Галилея за 1613 год:

Я повторяю и настаиваю на том, что темные пятна на солнечном диске никоим образом не отстоят от его поверхности на сколько-нибудь существенное расстояние, напротив, они либо расположены на поверхности Солнца, либо находятся так близко от неё, что этим промежутком можно пренебречь. Они также не являются звездами или иными телами, однако, некоторые из них находятся на поверхности постоянно, в то время как другие растворяются. Время жизни пятен варьируется от одного-двух до тридцати-сорока дней. По большей части они имеют нестандартную форму и при этом постепенно меняются: одни быстро и резко, другие — медленно и плавно.

Пятна также отличаются по темноте и имеют свойство уплотняться или, напротив, делаться более прозрачными. В дополнение к изменениям формы некоторые из них могут делиться на 3 или 4 части, а другие — объединяться в одно, более крупное пятно, причем, эти явления чаще наблюдаются в центральных частях диска, нежели по краям. Несмотря на эти разрозненные видоизменения, все пятна вовлечены в одно общее движение через всю поверхность солнечного диска, причем движутся они по параллельным траекториям. Характеристики этого движения убедительно доказывают, что Солнце имеет идеальную сферическую форму, что оно вращается с запада на восток вокруг своей оси и полностью изменяется на протяжении одного лунного месяца. Следует также отметить, что пятна всегда появляются в одной и той же зоне солнечного диска между 28° и 29° солнечного экватора.

Различные плотности и уровни темноты пятен, изменения их формы, а также их объединение и деление совершенно очевидны и не требуют доказательств. К настоящему письму прилагаю диаграммы, с помощью которых можно в этом убедиться. Но тот факт, что пятна находятся на солнечной поверхности и что их перемещение обусловлено вращением солнца, может быть объяснен некими причинами, недоступными нам в наших изысканиях.

Во-первых, то, что мы видим двадцать или тридцать пятен, которые синхронно движутся по солнечной поверхности, четко говорит о том, что они не могут двигаться каждое само по себе, так, как, скажем, движутся планеты в солнечной системе. … Для начала стоит отметить, что при появлении и исчезновении у краев солнечного диска пятна имеют ту же длину, что и находясь в центре, а вот ширина их намного меньше. Те, кто понимает механику искажения изображений на сферической поверхности, убедятся, что это и является решающим аргументом в пользу того, что Солнце — это сфера, что пятна очень близки к его поверхности, а также то, что по мере приближения в центру диска пятна будут подрастать в ширине, в то время как их длина будет оставаться неизменной. …

Я очень впечатлен тем, как природа предусмотрела способ, которым мы смогли распознать эти пятна, а посредством их прийти к более значимым выводам. При проникновении через любое небольшое отверстие солнечный свет проецируется на поверхность в форме солнечного диска со всеми пятнами на нем. Конечно, пятна не будут такими же резкими, как если на них смотреть используя телескоп, однако, все равно, большинство из них видны достаточно хорошо. Если однажды Ваша Светлость увидит луч света, падающий на церковный пол через разбитое стекло, то, положив на пол в этом месте лист бумаги, вы сможете увидеть все пятна на Солнце. Я также хочу добавить, что природа была так добра, что в некоторых местах отметила Солнце такими большими и темными пятнами, что их можно разглядеть невооруженным глазом.

Галилео Галилей “Письма о солнечных пятнах”, Рим, 1613.

В последующих исследованиях, регулярная индексация каждого изображения стала очень громоздкой. Труд Кристофера Шайнера “Роза дома Орсини” (Rosa Ursina sive Sol), завершенный в 1630 году, выстраивает четкие траектории движения солнечных пятен по поверхности солнечного диска.