王文聰 張暉 陳光曦

摘要：隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，交互設(shè)計(jì)模式也在不斷演變，以適應(yīng)日益復(fù)雜化的用戶需求和技術(shù)環(huán)境。本論文采用文獻(xiàn)回顧、案例分析等多種研究方法，以探討數(shù)字交互設(shè)計(jì)模式的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以及未來(lái)的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：數(shù)字交互；設(shè)計(jì)模式；發(fā)展趨勢(shì)

引言

隨著數(shù)字技術(shù)的日益進(jìn)步，人與計(jì)算機(jī)、設(shè)備或者系統(tǒng)之間的交互方式也在不斷發(fā)展和變化。這種交互不僅局限于傳統(tǒng)的圖形用戶界面，還擴(kuò)展到觸覺、聲音、運(yùn)動(dòng)等多個(gè)維度。數(shù)字交互設(shè)計(jì)作為一門跨學(xué)科領(lǐng)域，其模式和方法論正在逐步深化，對(duì)社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生重大影響。

1. 交互設(shè)計(jì)的本質(zhì)與模式

交互設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)過(guò)程中，專注于設(shè)計(jì)用戶與產(chǎn)品、系統(tǒng)或服務(wù)之間的互動(dòng)及體驗(yàn)的領(lǐng)域，旨在為用戶創(chuàng)造一個(gè)高效、愉悅的用戶體驗(yàn)。交互設(shè)計(jì)關(guān)注用戶與產(chǎn)品之間的界面，以及用戶在使用產(chǎn)品或服務(wù)時(shí)的行為、反應(yīng)和感受。自交互設(shè)計(jì)的概念提出以來(lái)，諸多學(xué)者曾對(duì)交互設(shè)計(jì)進(jìn)行界定，盡管各學(xué)者對(duì)交互設(shè)計(jì)的表述存在差異，但他們一致認(rèn)為交互設(shè)計(jì)本質(zhì)是對(duì)人的行為的設(shè)計(jì)，以行為描述和規(guī)劃為核心的產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)，目標(biāo)是使人的行為活動(dòng)更加簡(jiǎn)單高效，獲得良好的用戶體驗(yàn)[1]。未來(lái)的交互設(shè)計(jì)模式將更加側(cè)重于人與機(jī)器的高度協(xié)作。尤其是在AI技術(shù)不斷成熟的背景下，設(shè)計(jì)模式將更加智能化。觸摸屏、語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等多模態(tài)輸入方式將越來(lái)越多地被綜合應(yīng)用于交互設(shè)計(jì)中，提供更為自然和高效的用戶體驗(yàn)。

2. 人機(jī)交互到交互設(shè)計(jì)的演變

1946年“ENIAC”的誕生正式開啟了計(jì)算機(jī)時(shí)代[2]，用戶通過(guò)特定的命令行界面（CLI）實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)之間的互動(dòng)。屏幕成為用戶操作的主要載體，人們開始通過(guò)屏幕輸入指令，完成交互過(guò)程。1960年，Licklider[1]基于研究人與電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間高度協(xié)同交互的預(yù)期發(fā)展，探索二者之間關(guān)系的深度和可能性，提出了人機(jī)共棲的概念，將人機(jī)互動(dòng)推向全新的境界。1970年，美國(guó)帕洛阿爾托研究中心（PARC）首次推出了圖形用戶界面（GUI），其中出現(xiàn)了現(xiàn)在為大眾所熟知的窗口、菜單、圖標(biāo)和鼠標(biāo)等元素。隨著時(shí)間的推移，圖形用戶界面得以快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)與用戶之間的人機(jī)交互變得更加直觀。計(jì)算機(jī)的普及使“人機(jī)界面”這一概念逐步被“人機(jī)交互”（HCI）所取代，交互設(shè)計(jì)首先以人機(jī)交互的形式，作為適用于設(shè)計(jì)數(shù)字產(chǎn)品的可用技術(shù)和工具出現(xiàn)。相比過(guò)去強(qiáng)調(diào)單向信息傳遞的“人機(jī)界面”，人機(jī)交互則更強(qiáng)調(diào)用戶與計(jì)算機(jī)之間的相互作用。人機(jī)交互逐漸脫離了人機(jī)工程學(xué)的范疇，形成自成一體的學(xué)科領(lǐng)域，以更好地研究和應(yīng)用人與計(jì)算機(jī)之間的互動(dòng)關(guān)系[3]。

20世紀(jì)80年代，Bill Moggridge在一次設(shè)計(jì)會(huì)議上首次將“軟面設(shè)計(jì)”（softface design）這一概念引入設(shè)計(jì)領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)人的行為和情感在設(shè)計(jì)中的重要性，后來(lái)在Bill Verplank的幫助下逐漸演變?yōu)椤敖换ピO(shè)計(jì)”。設(shè)計(jì)的注意力應(yīng)該轉(zhuǎn)向用戶與產(chǎn)品之間的互動(dòng)過(guò)程，而不僅是關(guān)注外觀和功能，觀念的轉(zhuǎn)變推動(dòng)交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域的進(jìn)步，自那時(shí)起，交互設(shè)計(jì)便開始作為一門學(xué)科獨(dú)立發(fā)展。隨后，雅各布·尼爾森和唐納德·A·諾曼相繼提出“可用性原則”與“用戶體驗(yàn)”[4]，這兩者成為交互設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)，這些原則引導(dǎo)著設(shè)計(jì)師更注重用戶界面的易用性和用戶的情感反饋，從而改善了用戶在操作軟件時(shí)的體驗(yàn)。90年代以后，互聯(lián)網(wǎng)廣泛普及形成了時(shí)代的數(shù)字化浪潮，人們逐漸習(xí)慣于從網(wǎng)上獲取信息資源，這種途徑不僅迅速推動(dòng)了信息的傳播速度，更展現(xiàn)了人們對(duì)于高質(zhì)量用戶體驗(yàn)和優(yōu)秀界面設(shè)計(jì)的迫切期望。隨著科技的持續(xù)演進(jìn)，伴隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)、傳感器和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的創(chuàng)新，以及云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用，引領(lǐng)著交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展，用戶的生活正向著萬(wàn)物互聯(lián)的智慧化邁進(jìn)。

3. 數(shù)字交互設(shè)計(jì)模式趨勢(shì)分析

3.1 多通道交互體驗(yàn)

隨著科技的進(jìn)步，用戶交互逐漸從單一的視覺體驗(yàn)擴(kuò)展到多感官（視覺、觸覺、聽覺、嗅覺、味覺）的交互，為用戶提供更全面和沉浸式的體驗(yàn)。從最初的鼠標(biāo)交互逐步演化到手勢(shì)交互，從鍵盤輸入逐步發(fā)展到語(yǔ)音輸入，用戶體驗(yàn)從過(guò)去的單一視覺感知逐漸轉(zhuǎn)向融合視覺、觸覺、聽覺、嗅覺和味覺等多通道交互體驗(yàn)，不僅改變了用戶的生活方式，也為用戶提供了更加全面的感知體驗(yàn)。

3.2 人工智能的創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用

借助深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)，人工智能不僅能高效地生成設(shè)計(jì)原型，還能根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行自主創(chuàng)新。人工智能技術(shù)的廣泛運(yùn)用擴(kuò)展了設(shè)計(jì)的深度與廣度，借助人工智能技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以更迅速地生成原型、驗(yàn)證設(shè)計(jì)理念，并進(jìn)行快速優(yōu)化調(diào)整。特別是在深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)不斷進(jìn)步的背景下，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域迎來(lái)了一項(xiàng)革命性的變革，這項(xiàng)變革賦予了計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)“自主”創(chuàng)造的能力。這意味著計(jì)算機(jī)不僅能夠根據(jù)已有的設(shè)計(jì)模式和原則生成新的設(shè)計(jì)，還能夠從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)造出新的設(shè)計(jì)元素，為設(shè)計(jì)過(guò)程注入創(chuàng)新和想象力。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在各個(gè)領(lǐng)域中被積極地開發(fā)和應(yīng)用，例如圖形領(lǐng)域、音樂(lè)領(lǐng)域、文本工具領(lǐng)域等。早在2016年，阿里集團(tuán)便使用名為“魯班”的人工智能系統(tǒng)為淘寶網(wǎng)站進(jìn)行橫幅設(shè)計(jì)，總量達(dá)1.7億個(gè)。運(yùn)用人工智能技術(shù)極大地提升了設(shè)計(jì)的效率，有效減輕了設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作負(fù)擔(dān)。2019年，OpenAI推出創(chuàng)新性的音樂(lè)生成系統(tǒng)MuseNet，這種系統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)，運(yùn)用海量的音樂(lè)數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，使其最終能夠根據(jù)輸入的風(fēng)格和情感自動(dòng)生成多種類型的音樂(lè)，涵蓋了嘻哈、古典、流行、搖滾等，延續(xù)至今仍然持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)，這些應(yīng)用能夠理解和學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)師的風(fēng)格和偏好，通過(guò)分析設(shè)計(jì)歷史和趨勢(shì)，為設(shè)計(jì)師提供有價(jià)值的建議和靈感。

由OpenAI開發(fā)的智能語(yǔ)言模型ChatGPT基于已有數(shù)據(jù)文本幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行協(xié)同工作，為設(shè)計(jì)師提供更多創(chuàng)意的來(lái)源，從而縮短設(shè)計(jì)周期。ChatGPT插件還支持與其他工具和服務(wù)的集成。例如，它可以與圖像生成工具一起使用，根據(jù)用戶的描述生成圖像。Argil AI支持在ChatGPT中輸入特定的提示詞，便可以直接根據(jù)用戶要求生成圖像，無(wú)須切換入口。這種高效的設(shè)計(jì)工具推動(dòng)了設(shè)計(jì)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展，為用戶提供了更豐富、更個(gè)性化的體驗(yàn)。

3.3 數(shù)字孿生技術(shù)的多領(lǐng)域應(yīng)用

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、5G和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用，數(shù)字孿生技術(shù)在高效提升用戶體驗(yàn)方面也發(fā)揮著顯著作用。數(shù)字孿生通過(guò)創(chuàng)建實(shí)體的精確數(shù)字映射，幫助實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全周期生命管理，在智慧城市、制造、醫(yī)療等領(lǐng)域有顯著應(yīng)用，提高了決策的準(zhǔn)確性和操作的安全性。數(shù)字孿生以數(shù)據(jù)與模型的集成融合為基礎(chǔ)，通過(guò)在數(shù)字空間實(shí)時(shí)構(gòu)建物理對(duì)象的精準(zhǔn)數(shù)字化映射來(lái)模擬、驗(yàn)證、預(yù)測(cè)、控制物理實(shí)體全生命周期過(guò)程，最終形成智能決策的優(yōu)化閉環(huán)[5]。數(shù)字孿生技術(shù)通過(guò)創(chuàng)建與實(shí)體相同的虛擬模型，結(jié)合感知技術(shù)、建模和仿真技術(shù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)信息傳輸，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全周期生命管理。

數(shù)字孿生技術(shù)在智慧城市、智能制造、智慧文旅等眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在智慧醫(yī)療領(lǐng)域，數(shù)字孿生技術(shù)可以顯著提升醫(yī)療治療的準(zhǔn)確性、效率和安全性，同時(shí)為醫(yī)生和患者提供更多選擇。具體來(lái)講，數(shù)字孿生技術(shù)可以協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像分析、虛擬手術(shù)規(guī)劃模擬、醫(yī)學(xué)教育和培訓(xùn)。通過(guò)創(chuàng)建患者的虛擬模型，在手術(shù)之前進(jìn)行孿生仿真和手術(shù)規(guī)劃，縮短手術(shù)時(shí)間，通過(guò)確定最佳手術(shù)路徑，最大程度減少意外事件的發(fā)生。此外，數(shù)字孿生技術(shù)還能夠創(chuàng)造模擬醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)環(huán)境，在虛擬場(chǎng)景中讓醫(yī)學(xué)生和實(shí)習(xí)醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)練習(xí)、診斷等技能培訓(xùn)。同時(shí)也可以讓患有心理疾病的患者在虛擬環(huán)境中改善疾病狀況，從而提升用戶的醫(yī)療體驗(yàn)。

法國(guó)公司達(dá)索系統(tǒng)組織專業(yè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)與行業(yè)公司成立了“Living Heart Project”項(xiàng)目，介紹了數(shù)字孿生在健康領(lǐng)域的應(yīng)用，旨在借助心電圖（ECG）和磁共振成像（MRI）開發(fā)一種可以模擬人類心臟構(gòu)造和部分生理功能的數(shù)字孿生模型。以心臟病的診斷過(guò)程為例，通過(guò)數(shù)字心臟模擬真實(shí)情境，幫助醫(yī)生將難以觀察的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化處理，以研發(fā)更為安全有效的心臟治療設(shè)備及器械，不僅提高了診斷的準(zhǔn)確性，還為研發(fā)定制化的治療方案提供了更多可能性。

3.4 元宇宙的全方位設(shè)計(jì)體驗(yàn)

元宇宙為虛擬和現(xiàn)實(shí)世界提供了一個(gè)新的交匯點(diǎn)，打破了地域和物理限制。維基百科對(duì)元宇宙作出界定：“元宇宙（metaverse）被用來(lái)描述一個(gè)未來(lái)持久化和去中心化的在線三維虛擬環(huán)境?！睙o(wú)論身處何地，只需連接終端設(shè)備，便可以化身虛擬形象進(jìn)入元宇宙世界。近年來(lái)，虛擬偶像、虛擬世界以及NFT數(shù)字收藏品等迭出新奇，廣受時(shí)代人群的熱情追捧。例如，百事可樂(lè)通過(guò)元宇宙場(chǎng)景和虛擬偶像與年輕用戶進(jìn)行深度互動(dòng)，提供全方位感官體驗(yàn)。

在數(shù)字技術(shù)的加持下，百事可樂(lè)將自身融入元宇宙場(chǎng)景之中，虛實(shí)結(jié)合，跨越場(chǎng)域限制，為年輕一代帶來(lái)了前所未有的沉浸式交互體驗(yàn)。百事可樂(lè)打造2022PEPSI元宇宙發(fā)布會(huì)，內(nèi)置多個(gè)視覺和仿真空間。借助仿真冰塊的堆砌，打造了以溫度、感官、視覺為特點(diǎn)的全維度冰屋體驗(yàn)空間，傳達(dá)出強(qiáng)烈的溫度差異沖擊。即使不在現(xiàn)場(chǎng)，也能感受到溫度驟降所帶來(lái)的體感刺激。此外，還推出百事可樂(lè)虛擬偶像，在元宇宙的LIVE HOUSE中亮相，進(jìn)行首支元宇宙單曲《PEPSI CYPHER》的公開演繹。通過(guò)與年輕人群深度互動(dòng)，打破現(xiàn)實(shí)和虛擬限制，創(chuàng)造了一個(gè)跨越時(shí)空的未來(lái)概念舞臺(tái)，為用戶帶來(lái)身臨其境的全方位感官體驗(yàn)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字交互設(shè)計(jì)模式未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將受多個(gè)因素影響，包括但不限于技術(shù)進(jìn)步、用戶需求、社會(huì)文化因素和商業(yè)推動(dòng)。未來(lái)的交互設(shè)計(jì)將更加個(gè)性化和自適應(yīng)。系統(tǒng)將能更好地理解用戶的行為和需求，并相應(yīng)地調(diào)整界面和交互方式。交互設(shè)計(jì)將需要適應(yīng)更多自然語(yǔ)言處理和人工智能的應(yīng)用。隨著傳感器和智能設(shè)備的普及，未來(lái)的交互設(shè)計(jì)可能會(huì)更多地側(cè)重于環(huán)境感知和隱性交互，即系統(tǒng)能夠在不需要顯示輸入的情況下理解并響應(yīng)用戶的需求。數(shù)字交互設(shè)計(jì)模式的未來(lái)發(fā)展將是多元化和綜合性的，需要設(shè)計(jì)師在技術(shù)、用戶心理、社會(huì)文化等多個(gè)維度進(jìn)行綜合考慮和創(chuàng)新。

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作者簡(jiǎn)介：王文聰，博士研究生，副教授，研究方向：智能交互設(shè)計(jì)、用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)；張暉，碩士研究生，副教授，研究方向：智能交互設(shè)計(jì)、智能光影設(shè)計(jì)；陳光曦，博士研究生，講師，研究方向：算法、生成設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。