序
班・施奈德曼
橡樹高聳入雲，吸引人臨樹而坐，或爬樹登高望遠。枝葉茂盛的楓樹或樹蔭寬廣的楊柳能讓人冷靜思考，樹輪引人注目的同心圓則讓人聯想到時光流逝與季節變換。樹木也啟發了物理學家牛頓的靈感，讓他注意到那顆掉落的蘋果，進而發現萬有引力，博物學家達爾文則從而聯想到所有生命形式的演化體系。
樹木的分支結構具有遞迴性，與人類組織知識的方式非常類似。當我發展矩形樹狀圖來呈現電腦硬碟資料夾的巢狀結構時，腦海中確實不停地出現這種遞迴性的結構。我的創新不只是將三維的樹狀結構化為巢狀的平面圖，更是亟於將每個分支上茂盛生長的葉子都表現出來，運用各分支相對面積的大小來顯示枝葉茂盛的程度。此外，我也想確定所有區域都能被放在矩形之內，不會越過矩形的範圍。上述這些限制條件和樹狀結構的深度變化，讓我反覆思考了好幾個月，直到某天我在馬里蘭大學資訊工程系的教職員茶水間，突然恍然大悟。我花了幾天弄清細節，編寫代碼，並且說服自己這個解決方案確實可行。這是件非常有挑戰性且需要腦力的工作，不過回想起來，解決方案似乎也顯而易見。
然而，讓我不斷感到驚訝且欣慰的是，許多研究人員接下來也提出了許多改進、變化和延伸，他們發明了「正方化」的配置，讓我不得不精益求精，進一步精煉我的想法，此外還有圓形設計、螺旋狀配置、適合文本水平比例的圖形、外觀如有機體的沃羅諾伊樹狀圖、會隨著數值變化而改變的動態樹狀圖和其他各種替代方案。樹狀圖被運用在許多程式語言與平台上，甚至可以在小型手機螢幕上展示。試問，聲波樹狀圖聽起來會是什麼樣子？
我和幾位夥伴研究了互動式樹狀圖的二十年歷史，試圖了解樹狀圖蓬勃發展的原因。這一點並不容易證明，不過樹狀圖作為一種簡單的視覺表現形式，能夠透過持續不斷的精煉雕琢，以及與特定任務相關的多重評估而不斷改進。簡言之，樹狀圖以一種易於理解且具有視覺吸引力的方法解決了人們關心的問題──如何以視覺方法來表現電腦儲存、股票交易、生產與營銷模式等。人們通常只要瞥一眼，就足以理解到底發生了什麼事，以及需要採取什麼行動。樹狀圖具有簡潔、實用、可共享與可操作等特質，而且有時候看起來非常吸引人。然而，它們同樣也不完美，只能解決部分問題，也有局限性，目前仍有許多創新的空間。
曼努埃爾・利馬筆下精彩的樹狀圖歷史展現出這種以樹為喻的做法，在過去八百年來是多麼地具有吸引力與靈活性。他孜孜不倦地追溯歷史演化與文化交融，展現出人類一直以來用樹狀結構支撐與闡述的眾多人文素養領域。樹木的自然與圖形表現形式形形色色，各自都有其魅力、屬性與用途。有些樹狀圖又寬又淺，有些則又窄又深；有些是深度固定的平衡樹狀圖，有些則有不同的分支因子與不規則的深度；有些樹狀圖的表現需要跨節點或跨分支的比較，其他複雜的運用方式（例如繪製美國歷年國家預算變化的圖表）則需要比較兩幅以上的樹狀圖。其他的挑戰包括如何表現出被創造或刪除的節點、顯示分支的變化，以及突顯出絕對值或相對值的大幅改變。我期望本書的舉隅能帶來一些刺激，幫助讀者創作出更多的樹狀圖表現形式。
長久以來，樹木一直是詩人創作的靈感來源，例如喬伊斯・基爾默（Joyce
Kilmer）令人難忘的對句：「想來不會有一首詩，能可愛地像棵樹一樣。」人類對樹木的解讀，有時幾乎和他們受到樹木啟發而得的自然靈感一樣美麗，不過這樣的解讀其實也同樣粗糙、破碎、扭曲，有時甚至是令人費解的。儘管如此，作者筆下完整且迷人的評論，能讓讀者打開心房，思考樹狀結構的新用途，解決新出現的問題，並且發現運用自然之美的新方法。
自序
我在寫作前一本作品《視覺繁美：資訊視覺化方法與案例解析》時，就希望有這麼一本關於樹木的書可以參考。那段期間，我深入研究了各種樹形圖、圖表和插圖，尤其是來自中世紀歐洲與三千年前亞述石雕的古老圖像，因而對各種樹形圖像深深著迷。我費了好一番工夫，卻找不到任何一本書能完整介紹這種最受歡迎、最迷人也最廣泛流傳的視覺原型，這也讓我下定決心完成一本關於樹狀圖的書籍，從視覺形象的角度，深入探討人類文化的歷史。
資訊視覺化是個值得注意且日新月異的研究領域，它根植於製圖學，可以回溯到泥金裝飾手抄本與中世紀時期的圖像式解經。近年來，資訊視覺化的實踐更融入了十九世紀的統計思維與二十世紀的電腦與網際網路技術。隨著人們對此領域的興趣激增，也為了迎合二十一世紀的需求，資訊視覺化逐漸發展成一門全新的學科。然而，正如任何知識領域，視覺化也是經過長期不斷的努力與許多連續事件的發展才能逐漸成形，在這個過程中，許多相關證據早已佚失，或是散落塵封在不為人知的陰暗角落。我們必須要了解這個漫長的演化，不能因為過去十年的成就而過度自我膨脹。正如心理學教授麥可・弗蘭德里（Michael
Friendly）所言，「視覺化的領域確實出現了許多嶄新的發現；不過唯有了解它的歷史，才有能力辨識新舊。」
此領域的出版品大部分只回溯到十八世紀中期，提及哲學家約瑟夫・普利斯特里（Joseph Priestley，1733年－1804年）和工程師威廉・普萊菲（William Playfair，1759年－1823年）的作品，並指出對現代資訊視覺化做出重大貢獻的歷史人物，如土木工程師查爾斯・約瑟夫・米納德（Charles Joseph
Minard，1781年－1870年）、內科醫生約翰・斯諾（John Snow，1813年－1858年）與護士暨統計學家佛蘿倫絲・南丁格爾（Florence
Nightingale，1820年－1910年），將他們視為此領域的先驅。這些人的作品對於現代資訊視覺化的實踐發展至關重要，不過若是就此認為資訊視覺化在這些人之前的時代只是一片空白，著實也荒謬了些。我們必須捫心自問，如聖依西多祿（Isidore of Seville，約560年－636年）、聖奧梅的蘭伯特（Lambert of
Saint-Omer，約1061年－1125年）、菲奧雷的約阿基姆（Joachim of Fiore，約1135年－1202年）、拉蒙・柳利（Ramon Llull，約1232年－1315年）、哈特曼・舍德爾（Hartmann Schedel，1440年－1514年）或阿塔納斯・珂雪（Athanasius
Kircher，1601年－1680年）等人的作品，我們難道就得視若無睹？畢竟，早在約瑟夫・普利斯特里構想出著名的傳記時間軸之前的好幾個世紀，上面這些人物就已經開始積極透過新穎的視覺方式來描述複雜的問題了。就如本書舉出的許多例子所示，這些視覺化先驅的作品，在運用樹木來隱喻的時候，也體現了同樣引導著大多數當代作品的好奇心、動力與雄心抱負。古人面臨的挑戰與我們並沒有什麼不同，他們的目標就是我們現在的目標：也就是詮釋教育、促進認知與深入理解，最終也要化無形為有形。因此，本書的另一個重要目標，就是要闡明資訊視覺化長達千年的發展歷史。
這本書也可以看作是《視覺繁美》一書的延伸。我在《視覺繁美》的第一章曾經將樹木喻為現代網絡視覺化的原型。在這本書中，樹木則成了中心主題，完整探討歷史上對於樹木與層級結構的描述，以及它們在現代的表現形式，藉此替《視覺繁美》一書提供有理有據的脈絡，也列舉出近年來網絡視覺化的許多示例。
雖然有些平常就與樹木有關的概念如層級性、集中性與不變性等，在我們處理現代網絡社會面臨的許多挑戰時，有時可能會成為問題，不過這些無所不在的樹形符號仍然持續體現了人類觀看世界的基本組織原則。就此而言，它們的受歡迎程度絲毫沒有衰減的跡象。光是在本書第一章，我們就可以看到在過去將近一千年的歷史中，世人如何以樹為喻，傳達出知識的不同面向。更重要的是，這些具有象徵意義且栩栩如生的樹形圖，更發展出後續頁面所述一系列新穎多樣的模式——其中許多是過去幾十年間出現的，未來發展更是不可限量。
本書共十一個章節，以許多表現層次結構的視覺方法與技巧為題。第一章（也是最長的一章）以原始樹形圖為題，這些樹形圖與真實的樹木非常相似，有時候甚至會被大幅度潤飾。接下來的十章可以分成兩個部分。第一部分包括第二章到第六章，涵蓋了早期的圖表形式與抽象的樹狀圖，其中包括不同類型的節點鏈接圖表。在這些節點鏈接圖表中，特定的節點、實體或「樹葉」可以藉由不同的節點、邊界或「枝條」進行跨層次的連接。第二部分包括第七章至第十一章，以探討當代與近期常用的樹狀結構表現方法為主，展現出各種類型的空間填充技術，以及運用多邊區域和巢狀結構來表現不同層級的鄰接圖。
每章的內容都按照時間順序來介紹，概述主題類別的歷史演變。儘管筆者已經盡力鑑別並舉出最重要的例子，我們無法否認，本書未曾發掘到的事例必然不在少數，有些甚至會比每章所追溯到的源頭還要更早。此外，還有一些新舊事例根本就無從考究，不過這絕對不是因為未盡全力之故。我希望，這個領域能夠成為愈形發展增長的分類學，除了能隨著許多缺失的環節慢慢確定下來而擴大，也許更重要的是發展出全新的分類。最重要的是，我希望你在閱讀這本書的時候，能夠從中獲得樂趣，就如我在目睹人類於資訊的視覺表現與層次結構的描述上展現的非凡創造力時，所感受到的欣喜與滿足。
當知識圖像化的時候
郝明義（大塊文化董事長）
在身邊滿是各種新冠肺炎防疫新聞的此刻，會遇上南丁格爾這個名字並不是意外的事。
畢竟，她不只是現代護理人員的象徵與起始，還因為她發現戰地的感染問題而推動了現代化的衛生觀念。像是今天大家都知道的勤「洗手」，就是她的功績之一。
但是我沒想到會在《樹之書》（Book of Trees）裡面遇到她。
這本書的焦點，是解釋知識和資訊視覺化、圖像化的歷史源流，以及各種不同的派別和型態。
而一百多年前的南丁格爾，原來也是一位數學和使用統計圖表的高手，今天我們習用為常的餅形圖（Pie Chart）雖然不是她最早發明，但因為她的使用而有了重要的推展。當時她用來呈現各種傷亡人數的統計，也因而讓大家注意到士兵死於感染和戰死在沙場上的對比，從而重視衞生。
人類的閱讀，一直需要文字與圖像並行。打個比喻，就是人要兩條腿走路，所以閱讀也要文字和圖像並行。也在這個意義上，如何把知識和資訊視覺化、圖像化，極關緊要。
達爾文的《物種起源》，大家都知道其意義和價值，以生命的演化開了多種學問領域的先河。
《物種起源》裡，只有一張圖。而這張圖是達爾文思索了多年，才在書即將付印之前完成，所以他親自寫信叮嚀出版社其重要性，並要求製版之後要讓他確認。
這一張圖，把達爾文寫了整本書的物種演化理論給具象化，也總結了。用樹狀圖來呈現某些生命發展的歷程，早在達爾文之前就有。但是他引入了縱向座標一格就是一千年的概念，橫向則帶入不同生命型態的關聯，這就把迴然有異於生命來自於上帝的革命性理論濃縮又具象呈現於一張圖裡，讓人容易理解並接受，對他理論的推廣有莫大貢獻。
《樹之書》，是一直在研究知識、資訊視覺化的專家曼努埃爾．利馬（Manuel Lima）的著作。Wired雜誌稱譽他是「能將數據轉化為藝術的人」。他說自己原先一直在找一本這樣的書，卻發現從沒有人做過，因此就親自編了一本。
這是一本工具書，但我就像是讀一本小說地先讀過了一遍。一方面是因為他像在講故事地敘述了脈絡，順流而下，讓人渴望把前後發展的關係盡收眼底；一方面也因為書裡使用他旁徵博引，大量收集並解說的精彩圖像、圖表。
書名《樹之書》，也有兩個原因。
一，是因為地球上體積最大壽命也最長的生物，就是樹，最長可以到3500年，而人類和樹有種特別的情感聯繫，基督教信仰裡亞當夏娃的伊甸園裡有棵樹是主角，佛教信仰裡釋迦牟尼坐悟得道之處也正是菩提樹下。
二，可能正因為這種情感聯繫，所以也產生了理性聯繫。因此人類很早開始整理自己手中的知識，就透過樹狀圖來呈現。不論西方或東方。
而這本書就披展開人類是怎麼從感性、理性兩個方向來發展各式各樣的樹狀圖。最早，由下而上的具形樹狀圖，再由上而下，再左右橫向展開，再多向展開，再展成圓形，再展成強調節點的圓形，再發展出內外皆方的矩形，再發展出內斜外方的矩形......
打開目錄的時候，本來還覺得十一種分類好像太多，但是看完一遍之後，閤上書，剛才上一段我憑記憶就寫下了八個分類。這麼容易讓人記住，可見作者整理的順序非常自然。
這是從事圖像創作、設計、資訊視覺化、文化研究、大數據研究等領域的人，都必須擁有的一本工具書。
這也是喜愛純文字閱讀，抽象思考的人也需要參閱的一本書。
這本書不只讓我和南丁格爾巧遇，讓我看到達爾文的關鍵一圖，也激起要重新去找培根、笛卡兒的書來讀。因為許多圖把他們的理論詮釋得太有趣了。
