2025-5-7 lanlanwork
近年來,5G、大數據、云計算等新一代信息技術的蓬勃發展,計算機仿真技術與擬真軟件的成熟運用,讓數字孿生技術開始蔓延滲透到“互聯網+”相關的產業中。數字孿生大屏給予了可視化的數據直觀窗口,其中展現的動態映射與實時數據讓業務流轉效率得到了有效提升,管理、運營和決策都能高效實踐。為了將龐雜的數據和復雜的孿生體圖像快速精準地傳達給用戶,提升大屏交互窗口的用戶體驗是有效且必要的。在用戶體驗中,通過UI設計達到視覺提升往往是直觀且行之有效的,而格式塔心理學闡釋了人類本能情況下視知覺的運轉心理過程,能幫助設計圍繞目標落地。因此,基于格式塔心理學的設計方法在數字孿生大屏UI設計中值得探究,以達到數據信息快速精準傳達的目的。
一、數字孿生大屏概述
數字孿生是以虛擬的形式表現或是描述一個或多個真實存在的數字形式的仿制品,并以此進行現實狀態下環境、條件和狀態的模擬仿真。通過虛實交互反饋、數據融合分析、決策迭代優化打造全場景全信息模型,幫助企業管理者解決與經營決策相關的問題。
普通數據大屏僅僅收集傳感器數據或后臺歷史數據,將這些龐雜的數據以數據圖表為主的可視化展示手段展示出來,如圖1所示為典型的數據大屏。然而,普通的數據可視化大屏常常無法展示當前業務狀況和趨勢,造成決策滯后、無法隨機應變,導致難以真正實現智能化管理。另外,僅通過圖表展示整體系統較為抽象,無法對監測目標當前全貌全面掌握。
而數字孿生是對復雜對象進行的多物理、多尺度、概率綜合模擬,并使用最佳可用模型和實時傳感器數據等來反映其對應的孿生體信息,是物理世界和數字世界的雙向動態映射,通過建立相關實體的全場景信息和全要素模型進行可視化虛擬表現,達到指導真實目標的管理和運營。如圖中所示的京東數據中心現場運營指揮大屏就是通過數字孿生技術實時直觀展現監控目標的情況。
數字孿生大屏突破了僅對可視化數據信息進行非直觀信息獲取的局限性,從物理實體量化數據展示變成了對孿生體全生命周期監測,使得展示性和交互性更加直觀、信息關聯性更強、業務運轉效率更高。目前國內許多領域都應用數字孿生助力相關產業的發展：在單兵作戰系統中,提出數字孿生單兵作戰系統設計模型,面向物理空間設計過程的需求等方面進行構建,為新型單兵作戰系統創新設計提供了新的路徑;在文史方面,基于數字孿生技術,建立VR孿生校史館,實現虛擬交互,動態保存。另外,數字孿生還能深入到產業全流程周期中,陶飛等人根據數字孿生技術現狀,對車間設計等14類應用提出了概念方案,為進一步落地應用提供了參考。
二、數字孿生大屏UI設計的目的與必要性
（一）數字孿生大屏UI設計目的
數字孿生大屏作為業務的監控視覺窗口,目前已逐漸應用在各類產業中,特別是傳統行業進行數字化轉變的過程中,企業希望有數字化智能手段聚合信息,進行快速決策和運營。
數字孿生大屏通常有特定的受眾群體和特定類型的業務場合,更多存在于B端產品設計中,讓使用者更有效率地解決大型業務流程和統籌決策。為了滿足使用需求,在數字孿生大屏中的UI設計有著下列較為明確的目的：第一,UI設計需要在功能滿足的基礎上完成對視覺信息呈現的重組優化。設計中要符合視覺認知規律,盡可能有效提高信息閱讀效率;第二,UI設計作為服務性質的行業,需要針對性地滿足B端產品的業務流程,滿足用戶客戶的目的,讓數據為人所用,為復雜晦澀的信息搭一座具象的橋梁;第三,數字孿生作為新興技術,UI設計還需要保證大屏美觀統一,提升臨場感和專業性,更好地傳達科技感。
（二）數字孿生大屏UI設計必要性
企業對數字孿生的需求不僅擴展了創新設計的邊界,而且進一步提高了數字信息獲取的視覺要求。高效、實時、可控是數字孿生大屏的主旨。因此,信息的視覺感知速度決定了管理運營中的決策速度。
大屏中的數據信息雖然是實時反饋的,但因視覺呈現沒有符合用戶視知覺認知,信息傳達效率受到了影響。如果沒有進行系統性的UI設計,大屏界面中的數據是零散的,而數據圖表信息艱難晦澀,不符合人的思維邏輯和閱讀習慣。界面交互需要根據用戶認知進行重組排列,為了更好地發揮數字孿生大屏的優勢,需要讓UI設計介入,讓信息功能合理分布。其次,高科技智能5G的引領,喚醒了用戶新的美學需求,讀圖時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品,追求身臨其境,觸發自己對美的聯想和感悟。而設計能彌補純數字或文字信息的視覺單調感,帶給用戶更好的體驗,提升產品的競爭力,助力商業價值增長。
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