近年來,5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與擬真軟件的成熟運(yùn)用,讓數(shù)字孿生技術(shù)開始蔓延滲透到“互聯(lián)網(wǎng)+”相關(guān)的產(chǎn)業(yè)中。數(shù)字孿生大屏給予了可視化的數(shù)據(jù)直觀窗口,其中展現(xiàn)的動(dòng)態(tài)映射與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讓業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)效率得到了有效提升,管理、運(yùn)營和決策都能高效實(shí)踐。為了將龐雜的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的孿生體圖像快速精準(zhǔn)地傳達(dá)給用戶,提升大屏交互窗口的用戶體驗(yàn)是有效且必要的。在用戶體驗(yàn)中,通過UI設(shè)計(jì)達(dá)到視覺提升往往是直觀且行之有效的,而格式塔心理學(xué)闡釋了人類本能情況下視知覺的運(yùn)轉(zhuǎn)心理過程,能幫助設(shè)計(jì)圍繞目標(biāo)落地。因此,基于格式塔心理學(xué)的設(shè)計(jì)方法在數(shù)字孿生大屏UI設(shè)計(jì)中值得探究,以達(dá)到數(shù)據(jù)信息快速精準(zhǔn)傳達(dá)的目的。

一、數(shù)字孿生大屏概述

        數(shù)字孿生是以虛擬的形式表現(xiàn)或是描述一個(gè)或多個(gè)真實(shí)存在的數(shù)字形式的仿制品,并以此進(jìn)行現(xiàn)實(shí)狀態(tài)下環(huán)境、條件和狀態(tài)的模擬仿真。通過虛實(shí)交互反饋、數(shù)據(jù)融合分析、決策迭代優(yōu)化打造全場景全信息模型,幫助企業(yè)管理者解決與經(jīng)營決策相關(guān)的問題。

        普通數(shù)據(jù)大屏僅僅收集傳感器數(shù)據(jù)或后臺(tái)歷史數(shù)據(jù),將這些龐雜的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)圖表為主的可視化展示手段展示出來,如圖1所示為典型的數(shù)據(jù)大屏。然而,普通的數(shù)據(jù)可視化大屏常常無法展示當(dāng)前業(yè)務(wù)狀況和趨勢,造成決策滯后、無法隨機(jī)應(yīng)變,導(dǎo)致難以真正實(shí)現(xiàn)智能化管理。另外,僅通過圖表展示整體系統(tǒng)較為抽象,無法對監(jiān)測目標(biāo)當(dāng)前全貌全面掌握。

        而數(shù)字孿生是對復(fù)雜對象進(jìn)行的多物理、多尺度、概率綜合模擬,并使用最佳可用模型和實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)等來反映其對應(yīng)的孿生體信息,是物理世界和數(shù)字世界的雙向動(dòng)態(tài)映射,通過建立相關(guān)實(shí)體的全場景信息和全要素模型進(jìn)行可視化虛擬表現(xiàn),達(dá)到指導(dǎo)真實(shí)目標(biāo)的管理和運(yùn)營。如圖中所示的京東數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場運(yùn)營指揮大屏就是通過數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)直觀展現(xiàn)監(jiān)控目標(biāo)的情況。

        數(shù)字孿生大屏突破了僅對可視化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行非直觀信息獲取的局限性,從物理實(shí)體量化數(shù)據(jù)展示變成了對孿生體全生命周期監(jiān)測,使得展示性和交互性更加直觀、信息關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)、業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)效率更高。目前國內(nèi)許多領(lǐng)域都應(yīng)用數(shù)字孿生助力相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展：在單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)中,提出數(shù)字孿生單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型,面向物理空間設(shè)計(jì)過程的需求等方面進(jìn)行構(gòu)建,為新型單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了新的路徑;在文史方面,基于數(shù)字孿生技術(shù),建立VR孿生校史館,實(shí)現(xiàn)虛擬交互,動(dòng)態(tài)保存。另外,數(shù)字孿生還能深入到產(chǎn)業(yè)全流程周期中,陶飛等人根據(jù)數(shù)字孿生技術(shù)現(xiàn)狀,對車間設(shè)計(jì)等14類應(yīng)用提出了概念方案,為進(jìn)一步落地應(yīng)用提供了參考。

 二、數(shù)字孿生大屏UI設(shè)計(jì)的目的與必要性

（一）數(shù)字孿生大屏UI設(shè)計(jì)目的

        數(shù)字孿生大屏作為業(yè)務(wù)的監(jiān)控視覺窗口,目前已逐漸應(yīng)用在各類產(chǎn)業(yè)中,特別是傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)變的過程中,企業(yè)希望有數(shù)字化智能手段聚合信息,進(jìn)行快速?zèng)Q策和運(yùn)營。

        數(shù)字孿生大屏通常有特定的受眾群體和特定類型的業(yè)務(wù)場合,更多存在于B端產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,讓使用者更有效率地解決大型業(yè)務(wù)流程和統(tǒng)籌決策。為了滿足使用需求,在數(shù)字孿生大屏中的UI設(shè)計(jì)有著下列較為明確的目的：第一,UI設(shè)計(jì)需要在功能滿足的基礎(chǔ)上完成對視覺信息呈現(xiàn)的重組優(yōu)化。設(shè)計(jì)中要符合視覺認(rèn)知規(guī)律,盡可能有效提高信息閱讀效率;第二,UI設(shè)計(jì)作為服務(wù)性質(zhì)的行業(yè),需要針對性地滿足B端產(chǎn)品的業(yè)務(wù)流程,滿足用戶客戶的目的,讓數(shù)據(jù)為人所用,為復(fù)雜晦澀的信息搭一座具象的橋梁;第三,數(shù)字孿生作為新興技術(shù),UI設(shè)計(jì)還需要保證大屏美觀統(tǒng)一,提升臨場感和專業(yè)性,更好地傳達(dá)科技感。

（二）數(shù)字孿生大屏UI設(shè)計(jì)必要性

        企業(yè)對數(shù)字孿生的需求不僅擴(kuò)展了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的邊界,而且進(jìn)一步提高了數(shù)字信息獲取的視覺要求。高效、實(shí)時(shí)、可控是數(shù)字孿生大屏的主旨。因此,信息的視覺感知速度決定了管理運(yùn)營中的決策速度。

        大屏中的數(shù)據(jù)信息雖然是實(shí)時(shí)反饋的,但因視覺呈現(xiàn)沒有符合用戶視知覺認(rèn)知,信息傳達(dá)效率受到了影響。如果沒有進(jìn)行系統(tǒng)性的UI設(shè)計(jì),大屏界面中的數(shù)據(jù)是零散的,而數(shù)據(jù)圖表信息艱難晦澀,不符合人的思維邏輯和閱讀習(xí)慣。界面交互需要根據(jù)用戶認(rèn)知進(jìn)行重組排列,為了更好地發(fā)揮數(shù)字孿生大屏的優(yōu)勢,需要讓UI設(shè)計(jì)介入,讓信息功能合理分布。其次,高科技智能5G的引領(lǐng),喚醒了用戶新的美學(xué)需求,讀圖時(shí)代對于視覺的要求更多更廣,人們更喜歡看到符合秩序和語義的產(chǎn)品,追求身臨其境,觸發(fā)自己對美的聯(lián)想和感悟。而設(shè)計(jì)能彌補(bǔ)純數(shù)字或文字信息的視覺單調(diào)感,帶給用戶更好的體驗(yàn),提升產(chǎn)品的競爭力,助力商業(yè)價(jià)值增長。

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