数字交互设计模式未来发展趋势研究

　　文/王文聪 张晖 陈光曦 南京艺术学院

　　摘要：随着数字技术的快速发展，交互设计模式也在不断演变，以适应日益复杂化的用户需求和技术环境。本论文采用文献回顾、案例分析等多种研究方法，以探讨数字交互设计模式的未来发展趋势，以及未来的应用价值。

　　关键词：数字交互；设计模式；发展趋势

　　引言

　　随着数字技术的日益进步，人与计算机、设备或者系统之间的交互方式也在不断发展和变化。这种交互不仅局限于传统的图形用户界面，还扩展到触觉、声音、运动等多个维度。数字交互设计作为一门跨学科领域，其模式和方法论正在逐步深化，对社会生活和经济活动产生重大影响。

　　1. 交互设计的本质与模式

　　交互设计是指在设计过程中，专注于设计用户与产品、系统或服务之间的互动及体验的领域，旨在为用户创造一个高效、愉悦的用户体验。交互设计关注用户与产品之间的界面，以及用户在使用产品或服务时的行为、反应和感受。自交互设计的概念提出以来，诸多学者曾对交互设计进行界定，尽管各学者对交互设计的表述存在差异，但他们一致认为交互设计本质是对人的行为的设计，以行为描述和规划为核心的产品系统设计，目标是使人的行为活动更加简单高效，获得良好的用户体验[1]。未来的交互设计模式将更加侧重于人与机器的高度协作。尤其是在AI技术不断成熟的背景下，设计模式将更加智能化。触摸屏、语音识别、手势识别等多模态输入方式将越来越多地被综合应用于交互设计中，提供更为自然和高效的用户体验。

　　2. 人机交互到交互设计的演变

　　1946年“ENIAC”的诞生正式开启了计算机时代[2]，用户通过特定的命令行界面（CLI）实现与计算机之间的互动。屏幕成为用户操作的主要载体，人们开始通过屏幕输入指令，完成交互过程。1960年，Licklider[1]基于研究人与电子计算机系统之间高度协同交互的预期发展，探索二者之间关系的深度和可能性，提出了人机共栖的概念，将人机互动推向全新的境界。1970年，美国帕洛阿尔托研究中心（PARC）首次推出了图形用户界面（GUI），其中出现了现在为大众所熟知的窗口、菜单、图标和鼠标等元素。随着时间的推移，图形用户界面得以快速发展，计算机与用户之间的人机交互变得更加直观。计算机的普及使“人机界面”这一概念逐步被“人机交互”（HCI）所取代，交互设计首先以人机交互的形式，作为适用于设计数字产品的可用技术和工具出现。相比过去强调单向信息传递的“人机界面”，人机交互则更强调用户与计算机之间的相互作用。人机交互逐渐脱离了人机工程学的范畴，形成自成一体的学科领域，以更好地研究和应用人与计算机之间的互动关系[3]。

　　20世纪80年代，Bill Moggridge在一次设计会议上首次将“软面设计”（softface design）这一概念引入设计领域，强调人的行为和情感在设计中的重要性，后来在Bill Verplank的帮助下逐渐演变为“交互设计”。设计的注意力应该转向用户与产品之间的互动过程，而不仅是关注外观和功能，观念的转变推动交互设计领域的进步，自那时起，交互设计便开始作为一门学科独立发展。随后，雅各布·尼尔森和唐纳德·A·诺曼相继提出“可用性原则”与“用户体验”[4]，这两者成为交互设计的核心目标，这些原则引导着设计师更注重用户界面的易用性和用户的情感反馈，从而改善了用户在操作软件时的体验。90年代以后，互联网广泛普及形成了时代的数字化浪潮，人们逐渐习惯于从网上获取信息资源，这种途径不仅迅速推动了信息的传播速度，更展现了人们对于高质量用户体验和优秀界面设计的迫切期望。随着科技的持续演进，伴随着增强现实、虚拟现实、混合现实、传感器和可穿戴设备等领域的创新，以及云计算、大数据、物联网、人工智能、5G技术的广泛应用，引领着交互设计领域的发展，用户的生活正向着万物互联的智慧化迈进。

　　3. 数字交互设计模式趋势分析

　　3.1 多通道交互体验

　　随着科技的进步，用户交互逐渐从单一的视觉体验扩展到多感官（视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉）的交互，为用户提供更全面和沉浸式的体验。从最初的鼠标交互逐步演化到手势交互，从键盘输入逐步发展到语音输入，用户体验从过去的单一视觉感知逐渐转向融合视觉、触觉、听觉、嗅觉和味觉等多通道交互体验，不仅改变了用户的生活方式，也为用户提供了更加全面的感知体验。

　　3.2 人工智能的创新设计应用

　　借助深度学习和大数据，人工智能不仅能高效地生成设计原型，还能根据现有数据进行自主创新。人工智能技术的广泛运用扩展了设计的深度与广度，借助人工智能技术，设计师可以更迅速地生成原型、验证设计理念，并进行快速优化调整。特别是在深度学习网络不断进步的背景下，计算机辅助设计领域迎来了一项革命性的变革，这项变革赋予了计算机实现“自主”创造的能力。这意味着计算机不仅能够根据已有的设计模式和原则生成新的设计，还能够从大量的数据中发现并创造出新的设计元素，为设计过程注入创新和想象力。

　　计算机辅助设计在各个领域中被积极地开发和应用，例如图形领域、音乐领域、文本工具领域等。早在2016年，阿里集团便使用名为“鲁班”的人工智能系统为淘宝网站进行横幅设计，总量达1.7亿个。运用人工智能技术极大地提升了设计的效率，有效减轻了设计师的创作负担。2019年，OpenAI推出创新性的音乐生成系统MuseNet，这种系统基于深度学习技术，运用海量的音乐数据训练模型，使其最终能够根据输入的风格和情感自动生成多种类型的音乐，涵盖了嘻哈、古典、流行、摇滚等，延续至今仍然持续发展和应用。同时，这些应用能够理解和学习设计师的风格和偏好，通过分析设计历史和趋势，为设计师提供有价值的建议和灵感。

　　由OpenAI开发的智能语言模型ChatGPT基于已有数据文本帮助设计师进行协同工作，为设计师提供更多创意的来源，从而缩短设计周期。ChatGPT插件还支持与其他工具和服务的集成。例如，它可以与图像生成工具一起使用，根据用户的描述生成图像。Argil AI支持在ChatGPT中输入特定的提示词，便可以直接根据用户要求生成图像，无须切换入口。这种高效的设计工具推动了设计领域的创新和发展，为用户提供了更丰富、更个性化的体验。

　　3.3 数字孪生技术的多领域应用

　　随着物联网、云计算、5G和大数据等技术的不断发展应用，数字孪生技术在高效提升用户体验方面也发挥着显著作用。数字孪生通过创建实体的精确数字映射，帮助实现产品全周期生命管理，在智慧城市、制造、医疗等领域有显著应用，提高了决策的准确性和操作的安全性。数字孪生以数据与模型的集成融合为基础，通过在数字空间实时构建物理对象的精准数字化映射来模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程，最终形成智能决策的优化闭环[5]。数字孪生技术通过创建与实体相同的虚拟模型，结合感知技术、建模和仿真技术等进行实时信息传输，实现产品的全周期生命管理。

　　数字孪生技术在智慧城市、智能制造、智慧文旅等众多领域都有广泛的应用。在智慧医疗领域，数字孪生技术可以显著提升医疗治疗的准确性、效率和安全性，同时为医生和患者提供更多选择。具体来讲，数字孪生技术可以协助医生进行医学影像分析、虚拟手术规划模拟、医学教育和培训。通过创建患者的虚拟模型，在手术之前进行孪生仿真和手术规划，缩短手术时间，通过确定最佳手术路径，最大程度减少意外事件的发生。此外，数字孪生技术还能够创造模拟医学学习和培训环境，在虚拟场景中让医学生和实习医生进行手术练习、诊断等技能培训。同时也可以让患有心理疾病的患者在虚拟环境中改善疾病状况，从而提升用户的医疗体验。

　　法国公司达索系统组织专业学术机构与行业公司成立了“Living Heart Project”项目，介绍了数字孪生在健康领域的应用，旨在借助心电图（ECG）和磁共振成像（MRI）开发一种可以模拟人类心脏构造和部分生理功能的数字孪生模型。以心脏病的诊断过程为例，通过数字心脏模拟真实情境，帮助医生将难以观察的解剖结构进行可视化处理，以研发更为安全有效的心脏治疗设备及器械，不仅提高了诊断的准确性，还为研发定制化的治疗方案提供了更多可能性。

　　3.4 元宇宙的全方位设计体验

　　元宇宙为虚拟和现实世界提供了一个新的交汇点，打破了地域和物理限制。维基百科对元宇宙作出界定：“元宇宙（metaverse）被用来描述一个未来持久化和去中心化的在线三维虚拟环境。”无论身处何地，只需连接终端设备，便可以化身虚拟形象进入元宇宙世界。近年来，虚拟偶像、虚拟世界以及NFT数字收藏品等迭出新奇，广受时代人群的热情追捧。例如，百事可乐通过元宇宙场景和虚拟偶像与年轻用户进行深度互动，提供全方位感官体验。

　　在数字技术的加持下，百事可乐将自身融入元宇宙场景之中，虚实结合，跨越场域限制，为年轻一代带来了前所未有的沉浸式交互体验。百事可乐打造2022PEPSI元宇宙发布会，内置多个视觉和仿真空间。借助仿真冰块的堆砌，打造了以温度、感官、视觉为特点的全维度冰屋体验空间，传达出强烈的温度差异冲击。即使不在现场，也能感受到温度骤降所带来的体感刺激。此外，还推出百事可乐虚拟偶像，在元宇宙的LIVE HOUSE中亮相，进行首支元宇宙单曲《PEPSI CYPHER》的公开演绎。通过与年轻人群深度互动，打破现实和虚拟限制，创造了一个跨越时空的未来概念舞台，为用户带来身临其境的全方位感官体验。

　　结语

　　综上所述，数字交互设计模式未来的发展趋势将受多个因素影响，包括但不限于技术进步、用户需求、社会文化因素和商业推动。未来的交互设计将更加个性化和自适应。系统将能更好地理解用户的行为和需求，并相应地调整界面和交互方式。交互设计将需要适应更多自然语言处理和人工智能的应用。随着传感器和智能设备的普及，未来的交互设计可能会更多地侧重于环境感知和隐性交互，即系统能够在不需要显示输入的情况下理解并响应用户的需求。数字交互设计模式的未来发展将是多元化和综合性的，需要设计师在技术、用户心理、社会文化等多个维度进行综合考虑和创新。

　　参考文献：

　　[1]刘娟,刘涛.交互设计缘起、演进及其发展趋势综述[J].包装工程,2021,42(18): 134-143，171.

　　[2]屈婷婷,刘戟锋.ENIAC一项颠覆性创新的历史探究[J].求索,2014,(2):84-89.

　　[3]周聘,方兴.交互界面设计[M].北京:北京大学出版社,2017:69.

　　[4]唐纳德·A.诺曼.设计心理学3:情感化设计[M].小柯,译.北京:中信出版集团,2015:2.

　　[5]王颖.数字孪生与技术的内涵、特点及出版融合应用[J].出版参考,2023,(1): 51-57.

　　作者简介：王文聪，博士研究生，副教授，研究方向：智能交互设计、用户体验设计；张晖，硕士研究生，副教授，研究方向：智能交互设计、智能光影设计；陈光曦，博士研究生，讲师，研究方向：算法、生成设计、数据驱动设计。

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