虚拟展示技术下展示设计论文

2022-04-15

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《虚拟展示技术下展示设计论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。摘要:随着三维技术的发展,三维虚拟展示将取代二维展示而成为主流。

虚拟展示技术下展示设计论文 篇1:

混合现实(MR)技术在高职艺术设计专业中的探索与应用

摘要:本文以混合现实技术在艺术设计专业学中的应用为出发点,分析了混合现实技术的主要特征,指出混合实现技术在艺术设计专业领域中起到了积极的作用;在高职院校的艺术设计专业引入混合实现技术应用到传统的教学中,会带动专业调整与建设,教学模式、教学内容和教学方法的改革,对培养学生学习兴趣,提高学生动手能力,让专业知识与社会需求接轨,培养社会实用型人才发挥其重要作用。

关键词:混合现实 MR技术 艺术设计 教学设计

1.混合现实(MR)技术概述

混合现实(MR,Mixed Reality)技术通过在现实环境中引入虚拟场景信息,在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感,具有真实性、实时互动性以及构想性等特点。混合现实关键技术把真实的场景虚拟化,使用摄像头来扫描物体进行三维重建,我们都知道摄像头拍摄的画面其实是二维的,也就是画面是扁平的,丢失了深度信息,所以没有立体感,因此需要通过算法把摄像头拍摄的二维的视频进行三维重建,生成虚拟的三维物体,我们称之为真实物体的虚拟化。MR技术是一个快速发展的领域,广泛应用于工业、教育、影视、娱乐、建筑、医疗等行业。混合现实涵盖虚拟现实(VR)、增强现实技术(AR)的范围。随着人类科技的迭代发展,尤其是5G网络和通信技术的高速发展,各行各业都将大规模应用MR技术。

MR技术的特征主要体现在虚实融合、实时交互和三维注册等方面。虚实融合是指既可以通过显示设备将虚拟对象添加到现实世界中,也可以将真实物体添加到计算机营造的虚拟世界,以实现虚拟与现实的交叉融合。实时交互是指用户通过感觉通道与混合现实环境发生联系,形成视觉、触觉或知觉的感知,并提供智能的交互和反馈。三维注册则是指在混合环境中的虚拟空间与现实空间之间形成三维方位的映射关系,以便感知用户方位和身体姿态的变化并实时呈现合适的观察画面,为用户提供完美的沉浸体验。

2.MR技术在教育中的应用及发展

教育形态变革离不开技术创新的推动,新兴技术对学习的内涵、形式以及环境的理解与发展产生不可忽视的影响。混合现实技术(MR) 技术和艺术设计教育是近年来科技时代快速发展而产生的设计领域。随着MR技术的发展,关于两者的交叉研究不仅是设计实践和研究的需要,也是设计各领域交叉发展的一个缩影。综观国内外现状,其共同点是:在MR设计实践层面的关注侧重点不再停留于表现层次,而更多的是基于自身艺术形态的特点,从单纯技术性的应用转变成为对社会、人文、环境的关怀;从技术理性转向人文感性;从宏观的场景感受过渡到微观的细节体验。

美国率先将VR技术运用到教师教育领域,其典型是中佛罗里达大学的混合现实教学实训系统(TeachlivE)。该系统通过VR技术创设一种虚拟和现实相结合的混合虚拟环境,让师范生沉浸于一种完全“真实”的课堂环境中,训练其教学技能、管理技能和反思技能等教育教学核心素养,以强化现实环境中教师教育实践和反思的薄弱环节,促进教师培养质量的大幅度提高[3]。

MR技术在国内的高校设计学科里还属于新兴的发展阶段,现有以四川美术学院为首的几所高校开设了相关课程,所以将MR技术引入设计学科教学需要一个循序渐进的过程。作为一个出现只有短短几年时间的技术,在实际教学中应该设立怎样的课程体系,各高校都还处在边探索边实践边总结的过程中,在未来,MR技术和艺术设计教育需要关注开放创新情境下学科交叉、个性化培养与自主学习活动所带来的机遇和挑战。为适应这种变化,一方面要跳出现有专业的限定,在教育机制上更灵活地适应变革,培养学生的综合能力,另一方面,设计本身应更侧重于宏观与微观的整合,更注重社会创新和商业创新的结合。

十九大报告提出要完善職业教育和培训体系,深化产教融合、校企合作,指明了新时代职业教育改革发展前进方向。现在我们已经可以看到立体化教材、微课、在线课程等在职业院校里的各种应用。特别是在线课程的制作融合了虚拟现实、增强现实和混合现实技术,在职业教育里很受欢迎。

3.混合实现技术在艺术类专业领域中的优势

混合现实技术在艺术设计专业群中课程教学中的使用,能有效地节省实训资源,更紧密的将艺术理论与操作有效的转换为艺术创新的能力。传统教学多媒体表现的授课内容,不能展示艺术教学内容的多思维性,混合现实技术的运用能更好地体现信息化教学的本质,实现教学内容的交互。伴随着我国5G的商用,混合现实技术在教学中的应用也为教育资源匮乏的地区提供了另外一种可能。从教学方式上来讲,改变传统的以课堂为中心的教学方式,运用虚拟现实演示的方式深入体验教学内容,有效地实现课程理论与实践的结合,将抽象教学内容转换为直观感受,是情境化教学、案例教学的有效途径。 这种虚拟仿真教学环境具有一定的真实感,计算机、电子技术实现由 混合现实技术支撑的模拟现实环境,这一模拟环境看起来比较真实,是真环境的再现,有利于教师开展课堂互动,让学生在混合现实教学环境中切身体验,并及时将问题及发现反馈给教师,真正带动起课堂热情。从课程教案来讲,混合现实技术能丰富和美化多媒体课件,丰富教学的过程,拓展教学的表现形式。从感官层面提升学生学习的兴趣和积极性。

4.MR技术在高职艺术设计专业教学设计中的应用

艺术设计专业大部分课程都是实践性较强的课程,如何提高实践课程的有效性、趣味性,让学生由被动学习为主动学习,提高学生的学习积极性,就要进行教学模式、内容和方法等方面进行改革,随着职业教育的发展需要及MR技术的广泛应用的趋势,需要进一步改革艺术设计专业教学模式,转变传统教学方法,拓展教学内容,形成具有我校特有的艺术设计专业教学特色,从而更适应未来高等职业教育环境。具体而言,混合现实技术(MR)在艺术设计教学中有以下作用。

4.1改变教学模式

教学模式的实现离不开技术的支持,混合现实(MR)技术是虚拟现实(VR)技术的进一步发展,基于混合现实技术的教学模式解决方案,将混合现实技术引入艺术设计专业教学中,建立基于虚拟现实的改变传统的授课模式,利用混合现实技术把原来复杂抽象的概念变的更加直观,从而提升教学效率。

该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息,在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。混合现实(MR)技术是一组技术组合,不仅可以提供新的观看方法,还可以提供新的输入方法,而且所有方法相互结合,从而推动技术创新。混合现实(MR)技术—即通过电脑技术,将现实世界与虚拟世界合并,从而建出一个新的可视化环境。在新环境中,现实世界中的物件与虚拟世界中的物件共存,并能即时互动。在这一过程中,体验者可以感受到虚拟物体与现实世界间的依存关系,给人以真实感。通过混合现实技术融入到课堂中,培养学生学习兴趣,提高学生动手能力,让专业知识与社会需求接轨,培养社会实用型人才。

4.2改变教学方法

传统教育模式仍然是通过黑板、学习资料和电脑的展示,带给大家的是大量的文字,数据,缺乏可视化的元素,不能展示艺术教学内容的多思维性,让学生理解得比较吃力,不能够对现实的情境有很好的参与和互动。混合现实技术的运用能更好地体现信息化教学的本质,实现教学内容的交互。从教学方式上来讲,改变传统的以课堂为中心的教学方式,运用虚拟现实演示的方式深入体验教学内容,有效地实现课程理论与实践的结合,将抽象教学内容转换为直观感受,是情境化教学、案例教学的有效途径。 从课程教案来讲,MR技术能丰富和美化多媒体课件,丰富教学的过程,拓展教学的表现形式。从感官层面提升学生学习的兴趣和积极性。

4.3 提高教和学的有效性

混合现实技术能够将艺术设计方案与现实的场景紧密联系在一起,在设计过程中也能帮助设计人员更加快速、直观地看到呈现出来的影像效果。混合现实技术把二维视频素材进行三维立体重建,可以使设计者通过混合现实技术中将设计三维模型在真实世界中注册,并与真实的周边环境融合,同时保证在设计结果中周边环境的真实性,有利于设计者对设计方案做出更合理的评估。可视化的设计手法及三维空间中的转换,增强空间理解能力,提高设计的效率。例如混合现实技术能对室内设计教学发挥较大的辅助作用,在室内设计教学中,将想要表现的设计思想和理念通过混合现实技术在系统中进行运算能够得到不同信息的反馈,大大提高了设计信息和实际信息之间的关联性。这样既可以提高室内设计教学的模拟想象力,又可以将设计方案和设计的实际形态相互结合地展现出来。让学生切实地感受整个设计方案在真实场景中的效果,有助于学生针对设计方案中出现的问题及时反馈给教师,教师根据问题提出解决方法,学生再进行修改,这样不仅能提高解决问题的能力,而且还缩短了设计的时间,收到提高效率的目的。

4.4增強艺术设计作品展示力

在传统的艺术设计教学中,学生在进行作品展示的时候,展示出来的都是二维平面,缺乏应有的立体感,不够生动形象。而混合现实技术的引入,可以弥补学生作品展示中的不足,可以将学生的作品进行三维立体的展示,并且可在不同的虚拟场景中进行展示,看到设计作品在不同场景的效果,更全面表现设计作品传达的内容及闪光点,增强学生的成就感。

5.结束语

随着科学技术的不断发展,将“混合现实技术”与“艺术设计专业”深度融合,应用到专业建设各个环节,实现艺术+科技的结合,不断促进教学改革,为高职艺术设计专业探索告之有效的教学模式。事实证明,我校在艺术设计专业应用混合现实技术,打破了空间、时间对学生学习的制约,降低了学生的学习难度,培养了学生自主学习和创新思维的能力,提高了学生学习专业课程的兴趣和动手能力,有效提高了学生的学习效率。让专业知识与社会需求接轨,培养社会实用型人才。推动科技与教育教学深度融合,探索未来职业教学新模式。

参考文献

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[5]袁毅.虚拟现实技术在艺术设计教学中的应用 美术教育研究 2009

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[9]贾嘉,谭明霞.高职艺术设计软件类在线开放课程的建设与应用研究——以中国大学MOOC《Photoshop图形图像处理技术》课程为例[J].武汉船舶职业技术学院学报,2020,19(04):47-52.

[10]蒋志英,苏昊.高职艺术设计专业个性化人才培养探究——以常州纺织服装职业技术学院为例[J].大观,2020(11):133-134.

作者简介:谢丽(1977.7-),女、汉族、湖北石首人,武汉职业技术学院艺术设计学院副教授、院长,主要研究方向:艺术设计教育、视觉传达设计、品牌设计等。

基金项目:本文为2021年教育部行指委办职业教育改革创新课题项目 项目名称:MR技术在跨界融合的艺术设计专业群的应用研究 课题编号:(HBKC217095)

作者:谢丽

虚拟展示技术下展示设计论文 篇2:

基于Unity3D的法器类文物虚拟展示系统

摘要:随着三维技术的发展,三维虚拟展示将取代二维展示而成为主流。为了积极响应习近平总书记文化建设和文化保护传承的号召,让大众能够近距离触摸文物,基于Unity3D进行虚拟展示开发,以西藏法器类文物为例,通过三维激光扫描采集、照片建模、3ds Max三维建模等方法建立法器三维模型,用UGUI设计制作三维展示交互界面,用C#语言来实现文物移动展示、旋转缩放展示等功能,搭建了一个既能还原法器样貌,又能突出展示法器的模型,也可以让游客有着全方位观看体验的展示系统,并可通过网络、移动终端发布观看也可和实地展览。

关键词:虚拟展示;3ds Max;Unity3D;文物

0引言

目前文物展示方式的发展方向由于文物的珍贵性和復杂性开始在虚拟展示的方向探索发展。在信息科技迅速发展的今天,互联网是最便捷的知识获取地带,利用新技术来重建出虚拟逼真的历史文物,为展示历史文物提供一条崭新方便的道路。新时代的虚拟现实技术既开阔了观看者的视听感应能力,还改变物体的形态和产品服务方式。国家对虚拟技术的应用给予高度关注,并对文物保护的应用也起到了重要作用,而且提供了文物展示、保护、研究的更多方式,更有效缓解历史文化资源的保护和利用之间的矛盾,这样不仅可以扩展历史文化资源的信息传播的范围,也为文物展示技术的事业发展提供更加先进的科技支持。运用虚拟技术,全面、大量地展示了文物,既能使文物保存更加安全,又可以长远的保存文物。虚拟现实与网络的结合,将文物的展示和保护水平提升到一个新的层次,并为文物的展示和保护提供新的渠道。利用虚拟技术的优势,可以更全方位,更加立体的,形象逼真的进行文物展示,因为它对于所有人展示出来的是视觉上的强烈冲击,尤其是对于外在表现十分重视的展示行业,可以帮助文物迅捷地迈入虚拟时代,进一步实现新时代的文物展示新方法[1]。

1虚拟展示概述

虚拟展示的方式目前主要有二维和三维两种形式。而二维展示是基本的图形技术,通过二维影像的形式对物体进行虚拟展示,但基于二维图像的局限性,人们对物体的认识并不形象生动,对物体的认识也不能充分地展现出物体的外貌和特征,偏于主观的想象。实现对物体三维模型虚拟展示的设计和流程一般是,先通过三维扫描仪器获取物体的三维数据;二则利用3D建模软件建立物体的3D模型;然后使用3D渲染技术设计、3D交互设计以及各种虚拟技术,最后构成物体的虚拟展示平台。本论述使用的三维虚拟展示技术Untiy3D,是目前用于游戏制作的引擎之一,由于它跨平台应用性良好,可以实现实时三维影像创建和可视化展示,被很多行业用于产品的可视化虚拟仿真设计和展示系统的研究中,并取得了良好的成果。Unty3D在图形表现处置上面,拥有高度优化的图形渲染通道和内建的NVIDIA PhysX物理引擎,通过GUI粒子系统、声效等辅助手段模拟物体二维空间下的运动和碰撞,能够给用户真实反馈。Unity3D能和主要的相关程序实现协同工作并支持主流的文件格式。Unity3D作为42%的用户使用率,广泛应用于在VR,AR,MR,游戏及虚拟仿真领域[2]。

2三维模型准备

2.1三维建模

根据藏传佛教法器的不同材质采用不用的三维建模方法,使用三维激光扫描采集、照片建模、3ds Max三维建模等方法建立藏传佛教法器三维模型。

三维激光扫描建模方法需要依靠三维激光扫描仪实现信息数据的搜集,例如手持式三维激光彩色扫描仪VIUscan,可以准确真实的呈现物体效果,使扫描过程更加便捷,并且界面非常易于操作。扫描流程:首先需要工件准备贴好定位点,确定好参考位置,其次打开应用程序VXelements调整参数设定,新建项目,点击扫描,即可开始扫描,配置传感器,然后调入定位点,获得数据,保持好合适的扫描距离,就可以编辑扫描数据,扫描结束后保存为.obj格式文件,保存结果。

照片建模则是使用手机或者数码相机等拍摄工具,拍摄原始图像集,比如PhotoScan软件照片建模流程,先对拍摄照片进行简单的筛选,删除模糊不清、不能使用的照片。然后打开PhotoScan软件,选择工作流程添加上所有照片的文件夹,将经过筛选的照片导入。即可在软件中将照片进行对齐,在这一步可以对质量进行选择,为了得到更好、更精确的效果,建议全部选择“最高”质量。继而可以根据工作流程继续下去,再进行密集点云的建立,密集点云的生成影响着后期生成面片的效果,点云如果越密集,生成的面片数就会越多,最终呈现的效果就会越逼真,在密集点云生成以后,就是模型的生成,在软件中,选择生成网格、生成纹理,这是一个模型最终建立的过程,后台通过之前已经建立的点云数据进行生成,就可以得到使用的模型[3]。

而对于照片建模无法实现的法器建模就需要采用到3ds Max软件三维建模,可以实现各种材质效果,操作简单,且运用面非常广,渲染效果好。3ds Max内置几何体多由参数控制,通过对参数的调整可以调整几何体形态。通过两个及以上模型的运算,建造出其他不同的模型。利用3ds Max软件进行进一步三维建模的细化工作,处理模型的一些细节,比如做出来与原物体不较光滑,则可以把物体的面设多一些就,或者用smooth修改器进行修改,使之更加贴近于真实形象。

2.2模型导出

完成三维模型后,首先将3ds Max里的文物三维模型导入到Unity3D软件中,接着做纹理贴图和交互等工作,因为Unity3D支持多种外部导入的模型格式,如. FBX,.dxf,.obj等格式文件,所以需要将3ds Max中的法器模型导出到.FBX格式,就可以导入到Unity3D了。然后在3ds Max中法器三维模型导出过程,可以基本分成以下几步,首先单击开始按钮,执行导出选项,在导出的文件夹对话框里选择Autodesk(*.FBX)为保存类型,指定的保存路径是该FBX文件的命名且保存,然后软件在保存之前会弹出“FBX导出”对话框,如图1所示。参数如果没有特殊要求则保持默认不变就可以,即成功将法器模型的FBX文件成功被导出。然后将3ds Max软件成功导出的三维模型文件,直接添加到项目资源文件夹中,Unity3D会将其显示在Assets面板中。

3系统需求分析

3.1用户需求分析

虚拟文物展示可以称为游客与实体文物的连接的绳索,能把游客和文物放到同一个精神世界里,可以延申和扩展实体展示更多的精神内容。简单的图片或者固定展示方式,在科技迅速发展的今天已经满足不了用户的文化需求,展示需要把用户更好的体验放在首位,运用先进的数字技术,方便了操作方法,不同角度灵活的展示,各个不同视角的观看方式等虚拟技术展现手段,也可以触发人们对展品更浓厚的兴趣。

3.2功能需求分析

普通的展示形式大部分为文字、图片、实物等静态并且单一的方式,而在虚拟技术的支持下,我们可以尽可能的增加物体全方位展示的功能,更加有利于法器得到全面的展示,这样可以真正擺脱展示面单一上的局限,更好的让人们观看到整体。因此,为了达到用户的需求,将法器三维展示系统分为进行旋转、缩放、切换等基本操作[4]。

3.3文化需求分析

文物展示对于历史传承和文化传播有着非常关键的影响。在进行历史文化探究的时候,对文物进行展示也是对文化遗产内涵的更深理解,文物展示既是对历史更好的见证,更是民族文化继承发展的桥梁。通过虚拟展示可以让游客在一个有着友好、清晰脉络的界面下,舒适简单的观看逼真的虚拟文物展品,也可以根据自己的爱好来选择感兴趣的物体进行细节上的详细观察,不仅可以更加有力量地引导游客了解法器类文物,逼真的展示出文物原貌,提升了展示效率[5]。文物虚拟展示通过自身的展示宣传功能,对文化遗产的保护、管理和重新研究起着非常关键的作用[6]。

3.4系统开发流程

根据对用户需求和功能设计的分析,确定了系统开发流程图如图2所示,首先研究并整理了文物保护到三维立体建模的资料,之前照片建模和3ds Max对法器进行三维建模,然后导入到Unity3D软件,Unity3D在导入fbx时,会根据建模时Max的物理尺寸,将模型以3dMax中的物理尺寸大小呈现在Unity的虚拟世界中。建立展示天空场景,借助c#脚本语言来实现移动展示、旋转缩放展示等功能,建立起既可以还原法器样貌,突出的展示法器文物模型,让游客全方位观看体验的展示系统。

4虚拟展示

4.1展示主界面

展示界面包含了用户可能点击移动的所有方向,操作页面简明大方,展示界面如图3所示。

天空盒背景设计,就像6个正方形,围起来正好是一个立方体盒子。本论述天空盒设置方法是,在场景中添加天空盒,这么做可以避免在多摄像机中切换摄像机而导致的天空显示不一致。windows里在Lighting面板中点击Scene,就可以看到Skybox的选项,将天空盒材质赋予即可。

4.2法器切换展示

法器切换功能是展示的基本功能,所有法器通过左右键可以来回切换,法器切换功能及其文字介绍如图4所示,使用脚本如下。

4.3旋转缩放展示

法器缩放功能可以随时调整法器的大小进行观看展示,通过鼠标滚轮来回放大缩小,法器旋转展示功能,与传统的静态图片展示相比,它给到游客效果是一个3D动画如图5、图6所示,就能让游客了解到法器的每一面,能真实的观看到法器的每个角度跟细节,大大提高用户的体验度。此功能用到Rotate函数,脚本如下所示。

5结论

本论述基于Unity3D的西藏法器虚拟展示系统初步实现了对西藏法器类文物的全景展示,对比法器的实物与虚拟展示的效果,可以发现,能够高度还原法器展示的基本外形信息。与其他的展示方法相比,通过unity3d引入虚拟现实技术的展示效果,其物体的还原度基本满意,可以给游客真实见到原物体的感觉,能够给人们带来更强的生动性和吸引力,并为虚拟展示系统的设计提供新的思路和方向。

随着数字化技术的进步与发展,在虚拟展示这一新兴领域,慢慢推动着互动展示设计往更加丰富多彩的方向,也促进了虚拟文物展示技术的进一步更新。虚拟互动展示可以将虚拟的场景与真实场景完美的融合在一起,使游客在观看展示过程中,任意的欣赏着,架起来一个无形的沟通桥梁,对未来的数字化保护和文化传播有重要意义。

参考文献:

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[3]张文元,李晓旭,谈国新,等.针灸铜人三维可视化研究与应用[J].计算机应用研究,2019,36(7):2054-2058,2064.

[4]Sidani A,Dinis F M,Duarte J,et al. Recent Tools and Tech? niques of BIM-Based Augmented Reality:A Systematic Re? view[J]. Journal of Building Engineering,2021,42.

[5]Alhaija H A,Mustikovela S K,Mescheder L,et al. Augment? ed Reality Meets Computer Vision:Efficient Data Generation for Urban Driving Scenes[J].International Journal of Comput? er Vision,2017(2):1-12.

[6]郝亚玲,朱欣娟,吴晓军.面向3D虚拟展示的软件定制化系统研究[J].计算机工程与应用,2021,57(5):271-278.

作者:徐帅玉 杨晓波

虚拟展示技术下展示设计论文 篇3:

基于用户体验的交互虚拟展示设计研究

摘要:体验经济下,交互式虚拟展示技术的出现为商业发展带来了新动力,也为用户带来了更优的体验。本课题对当前交互技术及其商业应用进行了归类分析,探讨了在交互式虚拟展示设计中,恰当运用用户体验理论的重要性,将用户体验方法综合交互技术特征进行研究。基于此提出了交互式虚拟展示设计中的四个体验设计策略,为更广泛的商业应用提供理论指导。要让交互技术更好地服务用户,并融入到人们的日常生活中,以用户体验的思维和方法推动交互式虚拟展示的商业场景落地,是十分关键的。

关键词:交互式虚拟展示 用户体验 交互技术 商业应用 体验设计

文献标识码:A

引言

在数字化和信息化的时代背景下,体验经济不断发展,人们获取信息的方式也随之变化。社会经济方面,“新零售”推动销售模式向以用户体验为核心转变[1],企业服务呈数字化趋势;技术方面,5G通信技术的变革,将推动信息传播形式更为广泛、多样[2]。对商家来说,如何利用数字化技术将商品高质量、高效率地展示给用户,以达到吸引消费、促进商业转化的目标是十分关键的。目前已有将AR、VR等数字化技术应用到博物馆、医疗、教育等场景中的成功案例。在商业应用方面,各大企业也在不断尝试前沿的交互展示技术,以拓展新的可能。这种交互式虚拟展示相比于传统展示方法,以更真实、更有趣的展示方式提升顾客的体验[3]。值得注意的是,将前沿交互技术运用到商品展示中,需要从用户体验的角度出发进行设计和开发,避免技术思维先于用户的认知和体验。因此,以体验视角研究交互式虚拟展示在设计落地中的问题显得十分关键。

一、交互式虚拟展示的商业应用契机

(一)交互式虚拟展示:交互式虚拟展示是将CAID技术、多媒体技术、计算机程控技术、人机交互技术等综合运用的过程[4]。根据其技术实现手段可划分为VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和基于WEB网页端展示。随着交互式虚拟展示技术的成熟,开发成本降低,并被广泛地运用到商业场景中。各大品牌、电商平台、展会已经开始尝试这些新的展示方式,但都尚处起步阶段,仍有很大使用空间待挖掘。

(二)(C端)用户的消费体验升级:在马斯洛需求理论中,人们在满足了生理、安全等低层次需求后,会转向更高层次的需求。体验经济下,顾客的消费理念早已经从生理型消费上升为价值型消费,产品本身的性能不再是决定顾客购买的唯一因素。从了解商品到售后服务,顾客开始注重购物中的全流程体验。商家与顾客的沟通贯穿于整个购物流程,商品展示作为商家与顾客的重要沟通方式,是提升用户体验的关键触点之一。良好的商品展示应具备动态性、双向性與交互性,而仅依靠图片、文字、视频等传统媒介,只可以静态的、单向的向顾客传达信息,缺乏互动性,无法满足用户更高层次的体验需求。

(三)(B端)商家降低场地成本、提升营销效率的需求

在线下零售店中,商品的展示往往以实物为主,并靠导购员主动推销。然而,卖场有限的储存空间、导购培训均需要消耗成本,且导购员的服务质量往往也层次不齐;同时,当今产品渐趋智能化,其功能越来越复杂,需要向消费者传达的信息也随之增多。相比于以往传统、单一的展示形式,交互式的虚拟展示更能够提升展示效率及体验,降低用户认知成本,加深用户对于卖点功能理解,同时能节省空间和人力成本。

此外,销售渠道的拓展也需要数字化的商品展示形式。对于90后、00后等互联网原住民,他们对各种终端线上购物及操作极为熟悉,对虚拟的数字世界接受度很高,在移动端应用新型的商品展示方式能吸引年轻一代的消费。

二、交互式虚拟展示的技术分类

基于不同的交互技术,交互式虚拟展示有不同的呈现形式。目前商业应用中较为普遍的交互式虚拟展示包括增强现实(AR)、虚拟现实(VR)以及基于Web端的虚拟展示。

(一)基于增强现实(AR)技术的虚拟展示:增强现实(下称AR)能够将计算机所渲染出的虚拟物体投射到真实场景中,用户可以通过屏幕显承设备与虚拟物进行交互。实体与虚拟的结合,强化了用户的真实体验。

在2019年AWE(中国家电及消费电子博览会)展会上,美的对洗衣机、空调、电冰箱等家电进行了AR展示。用户首先在展示墙上扫描想要查看的家电品类,在实地空间中摆放,并进行型号选择及下单购买。这种展示方式一定程度上解决了卖场储存空间有限,无法展览所有型号产品,以及导购员人数有限、服务质量参差不齐等问题,如图1。

(二)基于虚拟现实(VR)技术的虚拟展示:虚拟现实是计算机生成的、可交互的沉浸式三维环境,用户往往通过外部设备在计算机建立的场景中进行人机交互操作,交互方式包括手势控制、头部追踪等,能营造720度场景的沉浸感、临场感。

京东在awe展会中,利用VR技术展示了人工智能支持下的一系列智能家电,充分体现了“智慧生活”的展示主题。用户戴上VR眼镜后,即可进入虚拟的“家”中,通过手柄能与虚拟展区中的家电进行交互,了解商品的详细信息,如图2。

汽车品牌奔驰曾推出VR SHOWROOM,用于汽车的虚拟互动展示。用户戴上EVR眼镜后,将置身于一个汽车展馆中,通过操控手柄可360度观察汽车外饰,拉开车门后可进一步查看汽车的内饰细节。用户根据自身喜好,还可以切换汽车颜色,方便用户进行比较商品,做出购买决策,如图3。

(三)基于Web网络技术的虚拟展示:在互联网发展迅猛的背景下,网络技术日新月异,快速更迭。HTML5协议、WebGL技术及一系列API的发展为互联网框架平台提供了去插件的音视频、动画图像、本地存储等多种功能,为网页端的三维展示提供了强大支持。用户可以通过PC端的网页或移动端的H5页面查看产品的三维模型,并与之交互。

在坚果Pro的HTML5营销页面中,将手机产品放在移动端进行三维虚拟展示,达到了良好的营销效果。用户通过旋转操作,可全方位查看手机的三维模型,点击左上角的不同按钮可切换不同颜色,点击右下角按钮则可以查看手机的特色功能。相比于传统的图片展示,三维渲染能带来更强的视觉冲击力,给人留下深刻印象,如图4。

(四)不同虚拟展示的对比分析:基于AR技术的展示强调的是虚拟信息与真实世界的无缝结合,在商业案例中多以展示产品在真实场景中的效果为目的,一般利用移动设备进行展示;从体验方面而言,VR的高度沉浸性不言而喻,但因为VR技术需要配备专门的设备,提高了商品信息传播难度与用户学习成本,不利于商业推广;基于Web的虚拟展示,将产品的三维模型渲染到网页端,通过手机、电脑等多种媒介渠道进行商业营销,轻量化、无须下载,在使用场景上更为灵活,但从沉浸感及功能稳定性上,则不如基于原生APP的AR/VR展示。各类技术使用特征及优缺点总结如表1。

在商业展示中,对于技术的了解和使用是手段而不是最终目的。为提升展示效果,达到真正的商业目标,则需要设计的介入。

三、基于用户体验的交互式虚拟展示设计策略

技术发展过快往往造成在其商业应用的过程中忽视了人性化因素,产品无法给予用户高质量的体验。将交互式虚拟展示技术应用于商业领域时,往往容易存在以下几点误区:1.只从技术角度出发开发功能,陷于工程师思维;2.盲目使用新奇手段和交互形式,忽略用户的目标和需求;3.产品的可用性差,用户操作时感到迷惑。

因此,将新兴技术应用于生活场景时,需要设计的介入,从人的角度出发,搭建合理、舒适的交互体验系统,提升交互式虚拟展示中的用户体验。因此有必要结合用户体验理论及方法,为交互式虚拟展示技术的商业应用提供理论指导。

(一)用户体验相关研究:用户体验的概念最早由唐纳德·诺曼(Donald Norman)于上世纪90年代所提出,并被广泛熟知。此后,诸多学者及业内从业人士从不同层面提出了用户体验的定义。依据用户需求层次的不同,学者们提出的了体验的层次,比较典型的是日本的卡诺博士将用户需求划分为基础型需求、期望型需求和兴奋型需求,总结出Kano模型[5]。Jesse James Garrett认为用户体验是指“产品如何与外界发生联系并发挥作用”[6],因此用户体验设计通常要解决的是应用环境的综合问题。他从用户接触的产品要素入手,提供了一种理解用户体验的逻辑和框架,在《用户体验要素》提出了战略层、范围层、结构层、框架层、表现层五个要素,并提出每一层的体验设计考量要融入下—层级中,形成相互关联的决策流程,如图5。

(二)交互式虚拟展示的用户体验设计策略:结合用户体验要素及体验层次,基于不同技术的交互式虚拟展示特性,本研究提出以下几点设计策略。

1.明确设计目标,选择合适的载体:在用户体验设计的方法流程中,企业需要明确内外部目标,即了解产品的商业目标和用户需求。目标描述不可“过大”或“过小”,过于泛化的目标无法形成指导意见,而过于具体则易过早陷入细节,无法完成商业需求。

在明确商业目标后,需要了解各类交互技术,选择合适的技术载体。在这个阶段中,需要了解技术特征,对其效果有初步的把控,如三维模型渲染、沉浸性、交互性等。在2017年中國进出口商品交易会上,双鹿通过交互式虚拟展示的手段体现公司实力,吸引投资者,如图6。双鹿公司的展示目标包括:1.厂房规模、核心技术介绍等,以吸引投资者投资;2.要展示双鹿电池的产品元件,让投资者深入了解产品细节。针对于第一个目标,笔者参与的设计团队选取VR技术,让投资者能够“身临其境”地参观双鹿厂房,同时,有卡通形象相伴,探索厂房中核心技术专利研发地;对于第二个目标,则选取AR技术,扫描电池或宣传单,进行进一步产品元件展示介绍。VR技术适合于整体环境的参观,令用户产生身临其境的感觉;而AR则!多聚焦于产品本身,以及与现实环境的互动。交互技术的选取最终服务于设计目标,提升观者体验,满足商业宣传需求。

2.结合使用场景进行功能设定:场景是关于人及其活动的故事[7]。在设计初期,应构想出产品的使用场景及用户的行为操作,具体来说包括操作者状态、操作环境、操作目的等。场景设计的方法贯穿于整个开发过程,可用于功能设定、可用性分析等不同阶段。国内学者张晓東指出可以利用六何分析法来进行场景分析,即谁(Who),什么时间(When),在哪里(Where),发生了什么(What),为什么要这样(Why),如何解决(How)[8]。

宜家的AR应用“IKEA Place”(图7),就是基于家中场景,利用虚拟现实技术,让人们可以自由地尝试宜家家具在真实环境中的效果,打破了普通购买流程的时空局限性。在家中场景下,用户最需要了解家具的尺寸、风格是否与自己家中的室内空间相适合。针对该场景,该款AR应用以实际尺寸将家具展示在真实世界中,方便用户产看家具在自己家中效果,避免了家具购买后尺寸与环境不匹配的问题,提升了线上家具购买体验。

无独有偶,美的“美居”APP,基于用户购买后在家中使用的场景及家电的产品特性,设计了家电的安装及维护教程,以三维动画模拟真实场景,对用户进行家电使用教育。基于场景的设计方法,能将用户的需求及用户所处的环境相结合,打造出符合用户心智的产品,真正做到以人为中心,站在用户的角度去构想产品功能。

3.交互形式符合用户心理预期,减少认知负荷:认知负荷最早由认知心理学家约翰·斯威勒(John Swdler)提出,指的是人与外界进行交互时,个体处理所给信息所需要的心智能量的水平[9]。在交互展示中,应尽量避免不必要的功能和繁冗的交互形式,减少用户的认知负荷。

(1)基于设计目标,选择合理的交互形式。在美的AR展示案例中,点击界面中的“3D爆炸图”按钮后,洗衣机爆炸图会展示出洗衣机内部的所有零件(如图8左)。但这对于普通用户来说内容过于专业和复杂,没有实质的价值,也无法促进购买决策的形成。而在双鹿AR展示中,也有点击后展开爆炸图的交互形式。但因为双鹿虚拟展示的面向对象为企业投资者,爆炸图后单个零件的讲解、介绍,有助于彰显该企业技术实力,达成其商业目的,具体如图8的右侧所示。

(2)保持交互的自然性,利用符合用户习惯及心智模型的交互模式。曹翔曾提出对于“自然用户界面”的定义:“自然用户界面是与目标用户群体在预期使用情境下已有的经验或思维模型相符的用户界面”[10]。该定义强调交互形式应与用户的已有经验相相符。在宜家AR应用中,家具在空间中的拉近拉远,与用户在手机中双指触控放大缩小的操作一致。这种基于用户先前经验而设定的交互形式,能够让用户下意识地学会操作,而无需过多解释。

(3)在表现层,简约高效的界面设计,能使用户快速达成任务,或获取想要的信息[11]。在设计中可遵循一定的设计原则,如菲兹定律、一致性原则[12]。

4.塑造惊喜点,带来高层次的用户体验:唐纳德·诺曼在上世纪90年代提出情感化设计包含的三个层次:本能、行为和反思。诺曼指出,优秀的用户体验是在不打扰、不给用户带来销极情绪的情况下帮助用户完成任务,达到需求;进一步的层次是使用户顺畅熟练地完成任务,带来愉悦的使用体验;最好的层次是给用户带来惊喜。关注用户的情感诉求是设计成功的关键,带有情感和惊喜的设计能激发用户的美好情绪,让用户使用产品的过程中更加积极,增强对产品犯错时的容忍性。

以Kano模型为依据来看[5],在交互式虚拟展示中,基础需求是产品的基本展示。而有精美的模型外观、特色的交互、可定制性、游戏化互动体验等则是“期待”乃至“兴奋”层面的需求。商业应用中,基础层面是需首要达到的,而能够满足用户的“兴奋型”需求,则可以为整个体验带来惊喜。

在双鹿的VR厂房展示中,在初始界面出现的虚拟卡通人物“鹿博士”,作为VR场景中的虚拟向导,带领观众认识厂房、介绍核心技术,并带有语音播报功能。“鹿博士”的卡通形象以其高技术的品牌特点为基础,具备“体格健美、彬彬儒雅”的特征。在整个VR浏览厂房的过程中,既给用户带来乐趣,消除了因单纯查看产品而带来的枯燥乏味感;又无形中加深了用户对于双鹿品牌的印象。

总结

技术发展往往超前于商业应用,而设计的介入能更为高效地促进二者的融合发展,以更契合用户体验的方式融入到人们的日常生活。以用户体验理论为基础,明确设计目标选择载体、基于场景设计、减少认知负荷、增加交互趣味性,能兼顾产品的商业性和体验性。总之,交互式虚拟展示在应用于商业领域时,不应该仅从技术实现的角度考虑可行性,更应该以用户为中心,结合用户体验要素,利用体验设计的理论和方法,进行系统化设计,走出“为新奇而新奇”的误区。

参考文献

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[2]付玉辉.5G时代的信息传播变革[J].中国传媒科技,2017(04):1.注:[2]的信息来源于知网,与知网上显示一致

[3]余佳莹,张继晓.橱窗展示中的交互应用初探[J].设计,2016(21):16-17.

[4]王晓鸣,张育芳,李晖.浅析交互式虚拟展示设计[J].艺术与设计(理论),2010,2(08):183-185.

[5]孙棋,金世和.基于Kano模型对应用软件的GUI设计研究——以打车软件设计为例[J]。设计,2015(03):16-17.

[6]Garrett J,范晓燕.用户体验要素[M].北京:机械工业出版社,2011.

[7]王丹力,华庆一,戴国忠.以用户为中心的场景设计方法研究[J].计算机学报,2005(06):1043-1047.

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[10]曹翔,自然用户界面自然在哪[J].中国计算机学会通讯,2011(11):14-18.

[11]杜艺,张凌浩.基于符号学的手机图标设计问题研究[J].包装工程,2012,33(12):52-55.

[12]来洁.新媒体时代下的展示设计中交互设计探究[J].设计,2018(11):68-70.

作者:梁雪晴 张凌浩

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