Visual Storytelling in Biomedicine: Metaphors, Abstractions and Simplifications Enhancing Learning

Hana Pokojná, MSc

Disertační práce

Anotace:

Vizuální abstrakce, vizuální metafory a různé stupně vizuálního zjednodušení přidávají techniky do nástrojů vizuálního vyprávění příběhů. Vyprávění příběhů prostřednictvím vizualizací mělo mnoho podob, od slavných vědeckých ilustrací v renesanci až po vytváření interaktivních vizuálních světů, které jsou k dispozici dnes. S tím, jak se vizualizace neustále vyvíjejí, stojí za to dále zkoumat způsoby, jak zdůraznit určité vizuální aspekty. Tato práce zkoumá, jak metafory, abstrakce a zjednodušení mohou zlepšit vizuální komunikaci složitých vědeckých pojmů, se zaměřením na biomedicínská témata. Ačkoli jsou tyto strategie široce používány v ilustracích, diagramech a animacích, jejich aplikace je často nestrukturovaná a nekonzistentní, což omezuje jejich účinnost. Tato práce se zabývá třemi výzkumnými otázkami: (1) jak klasifikovat a identifikovat vizuální metafory ve vědecké komunikaci, (2) jaké úrovně zjednodušení jsou nejvýhodnější pro odborníky a nováčky a (3) zda lze tyto poznatky z 2D vizuálních strategií rozšířit na jiné modality, jako jsou 3D fyzikalizace. Na základě zkoumání případových studií v oblasti molekulární a anatomické výuky si tato práce klade za cíl vytvořit systematičtější přístup k vědeckému vizuálnímu vyprávění. Zjištění přispívají jak k teorii, tak k praxi tím, že poskytují vodítko pro přizpůsobení strategií vizuální komunikace různým cílovým skupinám a modalitám, což v konečném důsledku podporuje efektivnější vědecké vzdělávání a zapojení.

Abstract:

Visual abstractions, visual metaphors, and varying degrees of visual simplification add techniques to the toolbox of visual storytelling. Storytelling through visualisations took numerous shapes, including famous scientific illustrations during Renaissance to the creation of interactive visual worlds available today. The ways to elevate certain visual aspects are worth investigating further as visualisations continue to evolve. This thesis investigates how metaphors, abstractions, and simplifications can enhance the visual communication of complex scientific concepts, with focus on biomedical topics. While such strategies are widely used in illustrations, diagrams, and animations, their application is often unstructured and inconsistent, limiting their effectiveness. This work addresses three research questions: (1) how to classify and identify visual metaphors in scientific communication, (2) what levels of simplification are most beneficial for experts and novices, and (3) whether these insights from 2D visual strategies can be extended to other modalities, such as 3D physicalisations. By examining case studies in molecular and anatomical education, this thesis aims to establish a more systematic approach to scientific visual storytelling. The findings contribute to both theory and practice by providing guidance on tailoring visual communication strategies to diverse audiences and modalities, ultimately supporting more effective science education and engagement.

Keywords

biomedical communication, visual storytelling, visual metaphors, visual abstractions, visual simplification, scientific storytelling

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 12. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 4. 2026
• Vedoucí: doc. RNDr. Barbora Kozlíková, Ph.D.
• Oponent: Assoc. Prof. Dr. Renata Georgia Raidou, Prof. Jonas Löwgren

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Doktorský studijní program / obor:
Informatika / Fundamenty informatiky