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摘 要 ：混合现实技术结合了真实世界和虚拟世界,为软件界面设计提供了新的维度和互动方式。本文首先概述了混合现 实技术的发展历程及发展趋势,探讨其如何从初步的概念演变成今天的技术现实 ;其次对软件界面设计的基本概念和原则进行 了讨论,强调了设计与用户体验的关系,并对传统的设计方法和工具进行了回顾。深入研究混合现实技术如何影响界面设计, 深入探讨了这种技术为设计带来的新理念、对空间认知与交互模式的变革以及如何提升用户体验。最后提出了几种混合现实技 术在软件界面设计中的应用方案。
The Application ofHybrid Reality Technology in Software Interface Design
ZHOU Yong, WU Xia, DI Honglin
(Dongguan Open University, Dongguan Guangdong 523000)
【Abstract】：Hybrid reality technology combines real and virtual worlds to provide new dimensions and interactive ways for software interface design. The artical first, outlines the development history and current trends of hybrid reality technology, and exploring how it evolved from a preliminary concept to today's technological reality. Secondly, the basic concepts and principles of software interface design were discussed, emphasizing the relationship between design and user experience, and reviewing traditional design methods and tools. In-depth research on how hybrid reality technology affects interface design, explores the new concepts that this technology brings to design, changes in spatial cognition and interaction modes, and how to improve user experience. Finally, several application schemes of hybrid reality technology in software interface design were proposed.
【Key words】：hybrid reality technology;software interface design;artificial intelligence;software engineering
0引言
在当今技术飞速发展的时代,混合现实技术已经成 为一个重要的趋势,它集成了真实世界与虚拟世界,为 用户带来了前所未有的交互体验。作为其中的一个应用 领域,软件界面设计受到混合现实技术的深刻影响,也 为设计师提供了新的思维方式和工具。过去的软件界面 设计大多基于 2D 的视觉交互,但随着技术的进步, 3D 和空间交互开始进入设计师的视野。混合现实技术为 设计师带来了新的设计理念和策略,比如,如何在真实 和虚拟之间设计无缝的过渡,如何利用空间认知提高用 户的交互体验,以及如何通过新的交互模式为用户提供 更直观、更自然的操作方式。混合现实技术为软件界面设计提供了全新的设计方案,不再局限于屏幕,而是扩 展到了真实世界,为用户创造出更为沉浸的体验。无论 是虚拟的物体与真实世界的结合,还是空间中的交互元 素,都为设计师提供了无尽的创造可能。
1 混合现实技术发展历程及当前趋势
混合现实技术,简称 MR,是现实与虚拟的结合, 为用户提供了一个集成了真实世界与数字世界的体验。 MR 技术的起源可以追溯到 20 世纪 90 年代,当时主要 是增强现实(AR)和虚拟现实(VR)的探索阶段。在 20 世纪 90 年代中期 VR 技术开始受到人们的广泛关注。 通过头戴式显示器,用户可以进入一个全数字化的虚拟 环境。然而,当时的技术限制使得 VR 体验显得有些生硬,图像分辨率低,延迟大,且设备昂贵。不过,这些 初步的尝试为未来混合现实技术的发展奠定了基础 [1]。
随着时代的发展, 移动设备的普及, 摄像头技术和 处理器的进步,增强现实技术开始蓬勃发展。与 VR 不 同, AR 允许用户在真实世界中叠加虚拟物体,这些虚 拟物体可以是简单的文本, 也可以是 3D 模型, 通过智 能手机或平板电脑的摄像头,用户可以看到一个与真实 世界结合的数字化场景。然而 AR 和 VR 的真正融合, 即我们今天称之为的混合现实,是在 2010 年代中后期 才开始取得实质性进展。硬件制造商开始发布一系列具 有混合现实功能的设备,如微软的 HoloLens,这些设 备可以感知真实世界的环境,同时叠加虚拟物体。不再 仅仅是在真实世界中叠加简单的虚拟信息,混合现实技 术可以为用户提供一个真正的沉浸式体验。目前混合现 实技术的应用已经不再局限于娱乐和游戏。医疗、教育、 制造业、房地产等多个行业开始利用 MR 技术进行培 训、设计、模拟和远程协作。与此同时,硬件和软件也 在不断进化。新一代的混合现实设备更为轻便,分辨率 更高,而软件则更为智能,能够更好地理解和与真实世 界互动。如表 1 所示展示了主流的混合现实技术的区别 对比。
2 软件界面设计的基础
2.1 界面设计的基本概念和原则
软件界面设计是一个多维度的领域,它关注如何为 用户创建直观、高效和引人入胜的交互界面。一个良好 的界面设计可以使用户轻松地理解软件的功能,有效地 完成任务,并获得愉悦的使用体验 ;反之, 一个不佳的 界面设计可能会导致用户迷茫、挫败,甚至放弃使用。 界面设计的核心是对用户的尊重和理解,设计师需要深 入了解用户的需求、习惯和期望,然后创建符合这些需 求的界面,而这些需要设计师具备广泛的知识,从心理 学到艺术,再到技术 [2]。
界面设计的基本概念可以分为几个部分。首先是 “用户中心”,这意味着在设计过程中始终以用户为中心, 考虑他们的需要和期望。其次是“交互性”,界面设计 不仅是关于视觉表现,更重要的是如何让用户与界面进 行交互,这包括点击、拖放、滚动等一系列动作。最后,是“一致性”,无论是颜色、字体还是布局,保持 界面元素的一致性可以为用户提供稳定和可预测的体 验。软件界面设计是一个不断演进的领域,随着技术的 发展和用户习惯的变化,设计师需要不断地学习和适 应。但无论如何,良好的界面设计始终基于对用户的尊 重和理解,以及坚守一些基本的设计原则 [3]。
2.2 界面设计与用户体验的关系
软件界面设计是连接用户与数字产品的桥梁。它不 仅定义了用户与软件如何互动,而且深刻影响了用户的 感受、情感和认知。而用户体验, 通常简称为 UX,关注 的正是用户在使用一个产品或服务时的全方位体验 [4],这 包括用户的感觉、情感、认知和行为。在数字世界中, 软件界面经常是用户首次接触一个产品的点。一个清 晰、直观且引人入胜的界面可以立刻吸引用户的注意, 激发他们的好奇心,进而鼓励他们探索和使用 ;反之, 一个复杂、难以理解的界面可能会导致用户感到困惑或 挫败,从而导致他们迅速放弃使用。
3 混合现实技术对软件界面设计的影响
3.1 混合现实技术带来新的设计理念与策略
混合现实技术,融合了现实世界和数字世界, 带来 了对界面设计全新的认知。这种技术为设计师提供了一 个前所未有的创意空间,使得界面不再局限于屏幕,而 是延伸到用户的生活空间中,开启了全新的互动体验。 在混合现实的环境中,界面设计不仅仅是二维的。设计 师需要考虑三维空间,以及如何在这个空间中放置和组 织信息。这种空间设计不再是单纯的视觉体验,而是一 个真正的身体互动。用户可以用手势、目光甚至走动来 与界面互动,这种沉浸式的体验超越了传统的点击和触 摸。混合现实技术也引入了新的视觉元素。设计师可以 利用真实世界的物体作为界面的一部分,或者用数字元 素增强现实世界,这种融合让界面更加具有深度和现实 感,同时也提供了更丰富的信息和功能。
3.2 空间认知与交互模式的变革
混合现实技术融合了真实的物理世界与数字世界, 为软件界面设计中的空间认知与交互模式带来深刻的变 革。在这样的技术影响下,空间不再仅仅是一个固定的 背景或容器,而是成为用户与信息互动的主场,为交互设计注入了全新的生命力。空间认知是人类对外部世界 的理解和感知。传统的软件界面基于二维平面,其空间 表达受限,用户在这样的界面中主要通过图标、菜单和 按钮进行操作。然而,混合现实技术允许用户在三维空 间中直观地感知、理解和操作信息。
交互模式是用户与软件界面沟通的方式,在混合现 实中交互模式经历了巨大的转变。与传统的点击、滑动 或键入相比,物理动作、手势、目光、声音都成为可能 的交互方式。用户可以通过真实的走动、转动或手势 在虚拟空间中导航 [5],或通过目光来选择和操作虚拟物 体,这种交互方式更自然、直观,为用户提供了更高的 自由度和灵活性。混合现实技术还推动了多人协同的交 互模式,在物理空间中多个用户可以同时参与到同一个 虚拟任务中,实现真实与虚拟的协同工作和共享,这种 交互方式鼓励了团队合作,增强了社交互动的乐趣。更 进一步,混合现实技术为软件界面设计带来了新的挑战 和机遇。如何确保虚拟物体与真实环境的无缝融合,如 何设计更直观和高效的交互手势,如何处理真实与虚拟 的冲突和矛盾,都成为设计师需要深入探索的问题。如 图 1 所示详细地展示了混合现实技术与具体诉求之间的 关系。
3.3 对用户体验的提升与优化
混合现实技术的涌现在用户体验方面产生了深远的 影响。这一技术,将数字世界与真实世界无缝整合,让 用户沉浸在一个既真实又充满想象的环境中。这种沉浸 式体验为软件界面设计带来了无数新的可能性,进一步 提升和优化了用户的互动体验。混合现实技术赋予了用 户更加直观和直接的操作方式,传统的软件界面需要用 户通过屏幕进行交互,而混合现实技术允许用户直接与 虚拟物体进行物理互动,如同与真实物体一样 [6]。这种 互动方式更符合人类的天然认知和行为模式,使得用户 更容易理解和掌握,从而降低了学习曲线。混合现实技 术提供了更为丰富和多元的感官体验,除了视觉效果,它还能模拟触觉、听觉甚至嗅觉,使用户真正感受到身 临其境的体验。这种多感官的融合让用户更加沉浸在虚 拟世界中,增强了用户的情感参与度。
4 混合现实技术在软件界面设计中的设计方案
混合现实技术为软件界面设计开辟了新的维度,使 得数字信息和真实世界可以无缝交织,提供了更加沉浸 和直观的用户体验。当涉及混合现实技术在软件界面设 计中的应用时,设计方案必须满足与这种技术相适应的 特殊需求和挑战。界面元素的布局和展现方式要与真实 环境融为一体。例如, 一个虚拟的信息面板可以随着用 户的移动而移动,或固定在真实的物体或空间上,如墙 壁、桌面或天花板。这需要设计师充分考虑真实环境的 特点,比如,物体的大小、形状和位置,确保虚拟界面 与其和谐共存。
5 总结
混合现实技术改变了人们对数字世界和物理世界的 界定和互动方式,把真实的环境和虚拟的元素融合在一 起,为用户提供了一个沉浸式的体验空间。通过混合现 实技术,界面设计脱离了传统的二维框架,变得更加立 体、动态和互动,交互方式也更为直观和自然,从简单 的点击和滑动,发展到手势、目光和声音等多种方式。 同时,多人协同和社交互动在这种环境中也得到了极大 的推进,使得用户之间的沟通和合作更加便捷和高效。 混合现实技术还为设计师提供了丰富的创意资源和技术 工具,使得界面设计更加生动、真实、有趣。随着技术 的进一步发展,混合现实技术将在软件界面设计中发挥 更加重要的作用,为用户带来更加丰富和创新的体验。
参考文献
[1] 宗恒康,龙凤鸣,孙成苗.面向用户体验的GIS软件界面设计 [J].城市勘测,2021(5):165-169.
[2] 王星元.人机交互软件界面设计的重要性探讨[J].美与时代 (上),2021(5):99-101.
[3] 张宏婧.基于信息架构的软件界面设计研究综述[J].现代计 算机,2021(13):97-100+104.
[4] 蔡峰.儿童编程软件界面设计研究[D].上海:华东师范大学, 2022.
[5] 王婷婷.基于态势感知的船舶主机监控系统软件界面设计 [D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2023.
[6] 田原,宋振恺,刘江汶.设计心理学视角下的手机软件界面设 计研究—以抖音为例[J].大众文艺,2020(15):118-119.
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