数量感是从图形的对比中获得具体的感受效果。等级感只凭直觉就可产生,而数量感需要经过对图形的仔细辨别、比较和思考等过程,它受心理因素的影响比较大,也与读者的知识和实践经验有关。
尺寸变量是产生数量感的最有效视觉变量,见图6-14。由于数量感具有基于图形的可量度性,所以简单的几何图形如方形、圆形、三角形等效果较好。形状越复杂,数量判别的准确性越差。
6.5.6动态感
从构图上给读者一种运动的视觉感受效果。单一的视觉变量一般不能产生动态感,但是有些视觉变量的有序排列可以产生动态感。例如,同样形状的符号在尺寸上有规律地变化与排列、明度的渐变都可产生动态感;另外箭头符号是产生动态感的有效方法。
6.5.7立体感
立体感是指在二维平面上产生三维视觉效果。尺寸变化、明度变化、纹理梯度、空气透视、光影变化等都能产生立体感。
尺寸的大小变化,密度和结构变化,明度、饱和度及位置等都可以作为形成立体感的因素。如地图上的地理坐标网的结构渐变、地貌素描写景、透视符号、块状透视图等都是具有立体效果的实例。以明度变化为主的光影方法和以色彩饱和度及冷暖变化的方法常常用于表现地貌立体感,如单色或多色地貌晕渲、地貌分层设色等。
通过以上讨论,可以将视觉变量能够产生的最佳效果列成一张表,如表6-7所示。
6.6地图符号的设计
要创造优秀的地图作品,关键问题之一是有针对性地设计一套高质量的符号系统。设计地图符号既不应该就事论事地绘出一个个符号,也不应看做单纯的艺术设计只凭直觉来完成,而要从地图的整体要求出发,考虑各种因素,确定每个符号的形象及其在系统中的地位。
6.6.1地图符号设计的基本原则
1.概括性
概括性体现了人类心智的发展。对于设计者而言,要善于抓住现象的主要特征,并以最精练的符号加以表示,即构图简洁,易于识别、记忆,图形要形象、简单和规则,如图6-15所示。对于读者而言,要善于从这种概括了的表现手法中洞察事物的细节,从中获得更多的信息。概括程度受应用目的和比例尺的制约。对于不同的用途,同一现象的符号细节不同。
2.组合性
地图符号应充分利用符号的组合和派生,构成新的符号系统,例如,用齿线和线条的组合,就可以组成凸出地面的路堤、高出地面的渠、土堆,凹于地面的路堑、冲沟、土坎,以及单面凸凹于地面的梯田、陡崖、采石场等多种地图符号,见图6-16。
3.逻辑性
地图符号的构图要有逻辑性,保持同类符号的延续性和通用性,将符号的图形与符号的含义建立起有机的联系,如图6-17所示。
4.可定位性
地图符号的定位性,其实质是符号的精确性。空间数据可视化需要表达现象的定位特征,这就要求符号本身具有可定位性。所以设计的地图符号必须有相应的定位点和方向点。
不同的应用目的对于符号定位精度的要求也不同。普通地图以指明定位点为目的,因此要求精度高;专题地图强调区域、区划和分布的概念,对精度的要求相对较低;统计地图强调统计区域内的定量概念,对精度的要求最低。定位性较强的符号是简单的几何符号,例如,三角形、方形符号等。
5.易感受性
地图符号应使读者不费更多的记忆、辨别就可感受到。易感受的图形显得生动活泼,能激起美感,进而提高可视化的传输效果。
6.系统性
地图符号系统的完整协调,能够最佳地表现出整个地理现象之间的关系。为此,需要考虑到构图与用色及地理现象的相互关系等因素。
7.对比和协调
地图符号应能明显区分要素的种类、性质及其不同等级,为此,各类地图符号的图形、尺寸与颜色要有明显的对比或显着的差别;但相互联系配合的地图符号,在尺寸上应取得协调。例如,街道与公路、路与桥、桥与隧道相连时,其宽度应取得一致;居民地圈形符号的直径,在尺寸和线号上应与相联系的道路符号正确地配合。只有保持地图符号的对比和协调,才能收到较好的制图与读图效果。
6.6.2影响地图符号设计的因素
设计一个地图符号系统虽然允许发挥制图者的想象力和表现出不同的制图风格,但符号形式既受地图用途、比例尺、生产条件等因素的制约,也受制图内容和技术条件的影响。因此必须综合考虑各方面的因素,才能设计出好的符号系统。
1.地图内容
地图包含哪些内容是符号设计的基本出发点。但是符号设计反过来也对地图内容及其组合有一定的制约作用,因为不顾及图解,可能盲目设想的内容组合无法在地图上表现出来。
2.资料特点
地理资料关系到每项内容适于采用什么形式的符号。这涉及表现对象四个方面的特点:淤空间特征,即资料所表现对象的分布状况是点、线、面还是体,这就决定符号的相应类型;于测度特征,指对象的尺度特征是定名的、等级的还是数量的,不同测度水平要采用不同的符号表示法;盂组织结构,即资料表现的关系特征;榆其他特征,如资料的精确性和可靠程度及制图对象在形象、颜色、结构等方面的特征,这些对设计符号都有实际意义。
3.地图的使用要求
地图的使用要求由一系列因素决定,如地图类型、主题、比例尺,地图的使用对象和使用条件等。这些因素影响地图内容的确定,又制约着符号设计。
4.所需的感受水平
地图一般都需要几个特定的感受水平。各项地图内容在地图上的感受水平一方面由资料特点所确定,另一方面由内容主次及图面结构要求确定。主题内容需要较强的感受效果,其他则相反。
5.视觉变量
不同的视觉变量有不同的感受效果,因而视觉变量的选择直接关系到符号的形象特点。
6.视力及视觉感受规律
设计符号不能离开视觉的特性和视觉感受的心理物理规律。表6-8所列出的一般视力的线划分辨能力数据可作为确定符号线划粗细、疏密和注记大小的参考,但这只是在较好的观察条件下的最小尺寸,在实际使用时要根据预定读图距离、读者特点、使用环境、图面结构复杂程度等做必要的调整、修改和试验。
视错觉对符号视觉感受有很大影响,特别是在背景复杂的条件下,会因环境对比产生不正确的感受,如色相偏移、明度改变、图形弯曲、尺寸判断误差等。这需要我们在设计符号时考虑它们的图面环境来加以纠正或利用。
7.技术和成本因素
绘图员的绘图技术水平和印刷技术水平都是确定符号线划尺寸和间距等不能忽视的因素。另外,地图要顾及成本和地图产品的价格能否适应市场情况,在一般情况下,符号设计方案应尽量利用现有条件而降低成本。
8.传统习惯与标准
符号要能够容易被人们接受就不能不考虑地图符号的习惯用法。普通地图要素一般应尽量沿用标准符号或至少与之相近似;专题内容虽然大多尚无标准化规定,但也应尽可能采用习惯的形式。如水系用蓝色,植被用绿色等。符号的传统和标准是与符号的创造性相对立的,但也是统一的,这要求制图者善于处理传统和创新的关系。
9.绘图与制印条件
如果符号设计得很精细,但很难绘制,复制成本很高,或不能复制,那也无济于事。因此,设计符号时要了解当前的绘图水平、印刷能力、制印工艺的一些极限数据(见表6-9和为了描述多种多样的制图对象,地图符号的图像特点有很大差别,但作为地图上的基本元素,承担载负和传递信息的功能,它们应具备一些共同的基本条件,满足作为符号的基本要求。
1.图案化
所谓“图案化冶就是对制图形象素材进行整理、夸张、变形,使之成为比较简单的规则化图形。地图上绝大部分图形符号都需要图案化。符号的图案化主要体现在两个方面。首先,要对形象素材进行高度概括,去其枝节成分,把最基本的特征表现出来,成为并非素描的简略图形;其次,图形应尽可能地规格化。见图6-18。
2.象征性
符号与对象之间的“人为关系冶可以通过图例说明强制实行,但为了使符号能被读者自然而然地接受,最好还是强调符号与对象之间的“自然联系冶,利用人们看到符号产生联想的心理活动自然地引向对事物的理解。因而在设计图案化符号时,一般都应尽可能地保留甚至夸张事物的形象特征,包括外形的相似、结构特点的相似、颜色的相似等。对于非具体形象的事物要尽量选择与其有密切联系的形象作为基本素材。凡象征性好的符号都比较容易理解。
3.清晰性
符号清晰是地图易读的基本条件之一。每个符号都应具有良好的视觉个性,影响符号清晰易读的因素主要在于简单性、对比度和紧凑性三个方面,见图6-19。首先,符号要尽量简洁,复杂的符号需要较大尺寸,会增加图面载负量,我们的制图原则是用尽量简单的图形表现尽量丰富的信息,即有较高的信息效率。符号设计也应遵循这一原则。其次,要有适当的对比度。细线条构成的符号对比弱,适于表现不需太突出的内容;具有较大对比度(包括内部对比和背景对比)的符号则适合表现需要突出的内容。符号之间的差别是正确辨别地图内容的条件,尽管不同层次的符号差别有大有小,但不应相互混淆、似是而非。另外,清晰性还与符号的紧凑性有关。紧凑性就是指构成符号的元素向其中心的聚焦程度和外围的完整性,这实际上是同一符号内部成分的整体感。结构松散的符号效果较差,而紧凑的符号则具有较强的感知效果。
4.系统性
系统性指符号群体内部的相互关系,主要是逻辑关系,这是符号能够相互配合使用的主要条件。在设计符号时要与其所指代对象的性质和地位相适应,从而在符号形式上表现出地图内容的分类、分级、主次、虚实等关系。也就是说,不能孤立地设计每一个符号,而要考虑它们与其他符号的关系。表6-11列举了处理符号逻辑关系的一些例子。
5.适应性
各种不同的地图类型和不同的读者对象对符号形式的要求有很大的不同。例如,旅游用图符号应尽可能地生动活泼、艺术性强;中小学教学用图符号也可以比较生动形象;科学技术性用图符号则应庄重、严肃,更多地使用抽象的几何符号。因此,某种地图上一组视觉效果好的符号未必适用于所有其他地图。
6.生产可行性
设计符号要顾及在一定的制图生产条件下能够绘制和复制。这包括符号的尺寸和精细程度、符号用色是否可行及经费成本。
6.6.4地图符号的系统设计
对于内容不太复杂的单幅地图来说,符号设计不太困难,但对内容复杂的地图或地图集来说,符号类型多、数量大。各有不同的要求,但又要表现出一定的统一性,从而构成系统,难度就大一些。
符号设计首先应从地图使用要求出发,对地图基本内容及其地图资料进行全面的分析研究,拟定分类分级原则;其次是确定各项内容在地图整体结构中的地位,并据以确定它们所应有的感受水平;然后选择适当的视觉变量及变量组合方案。进入具体设计阶段,要选择每个符号的形象素材,在这个素材的基础上,概括抽象形成具体的图案符号。初步设计往往不一定就十分理想,因而常常需要经过局部的试验和分析评价,作为反馈信息重新对符号进行修改。在这个主要的设计过程中还要同时考虑上述各种有关的因素。掌握了符号设计的要求和步骤,剩下的就是设计的艺术构思和绘制技巧了。
6.7地图色彩设计
6.7.1色彩的度量
每一种彩色视觉都可依据三个特性进行度量,即色相、明度和彩度。
1.色相(色别、色种)
色相即每种颜色固有的相貌。色相表示颜色之间“质冶的区别,是色彩最本质的属性。
色相在物理上是由光的波长所决定的。光谱中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种分光色是具有代表性的7种色相。
2.明度(明度)
明度是指色彩的明暗程度,也指色彩对光照的反射程度。对光源来说,光强者显示色彩明度大;反之,明度小。对于反射体来说,反射率高者,色彩的明度大;反之,明度小。
不同的颜色具有不同的视觉明度,如黄色、黄绿色相当明亮,而蓝色、紫色则很暗,大红、绿、青等色介于其间。同一颜色加白或黑两种颜料掺和以后,能产生各种不同的明暗层次。白颜料的光谱反射比相当高。在各种颜料中调入不同比例的白颜料,可以提高混合色的光谱反射比,即提高了明度;反之,黑颜料的光谱反射比极低,在各种颜料中调入不同比例的黑颜料,可以降低混合色的光谱反射比,即降低了明度。由此可以得到该色的明暗阶调系列。
3.饱和度(纯度、彩度、鲜艳度)
饱和度是指色彩的纯净程度。
当一种颜色本身的含量达到极限时,就显得十分鲜艳、纯净,特征明确,此时颜色就饱和。在自然界中,绝对纯净的颜色是极少的。在特定的实验条件下,可见光谱中的7种单色光由于其本身色素含量近似饱和状态,故认为是最为纯净的标准色。在色料的加工制作过程中,由于生产条件的限制,总是或多或少地混入一些杂质,不可能达到百分之百的纯净。
饱和度与明度是两个概念。“明度冶是指该色反射各种色光的总量,而“饱和度冶是指这种反射色光总量中某种色光所占比例的大小。明度是指明暗、强弱,而“饱和度冶是指鲜灰、纯杂。黑白阶调效果可以表示出色彩明度的高低,却不能反映出纯度的高低。某种颜色的明度高,不一定就是纯度高,如果它掺杂着其他较浅的颜色,那么,它的明度是提高了,而纯度却降低了。
色彩的三属性具有相互区别、各自独立的特性,但在实际色彩应用中,这三属性又总是互相依存、互相制约的。若一个属性发生变化,其他一个或两个属性也随之变化。例如,在高饱和度的颜色中混入白色,则明度提高;混入灰色或黑色,则明度降低。同时饱和度也发生变化,混入的白色或黑色的分量越多,饱和度越小,当饱和度减至极小时,则由量变引起质变——由彩色变成消色。
一般而言,色相是表示事物或现象定性性质,而饱和度和明度表示的是事物或现象的定量性质。
6.7.2色彩的感受效应与象征性
1.色彩的感受效应