基于虚拟现实技术的粮情监管信息可视化设计研究

来源 :河南工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dianzishu1981
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我国是一个农业大国,粮食问题关乎基本民生,2017年国家密集出台多项文件,推进粮食行业信息化工程,提出用信息化这一关键手段加大粮食行业企业科技含量促进粮食企业转型升级。仓储粮库承担着粮食的储运监管,智能化粮库建设是粮食行业信息化进程中的重中之重,而仓储粮情的信息监管直接关系储粮的质量与粮库作业的安全性。本课题从仓储粮情的智能化管控入手,针对粮情体量大、维度多、关系密等特点,借助新兴的虚拟现实技术对粮情数据进行可视化设计,提高监测效率,优化监测作业体验,为更为准确的管控决策提供保障,进一步实现粮情智能化监管。本课题查阅大量文献并实地走访了数个粮库对粮情监管现状做了较充分调研,发现了普遍存在数据关联性时效性差、可视化程度低、信息设计缺失、交互繁琐不自然等问题。对可视化与信息交互理论进行了调研,综述了可视化设计的意义、历史沿革与方法。基于调研提出虚拟现实技术实现数据多维呈现与规模感知、信息设计提高传达效率,自然交互优化监管体验的方法,以信息可视化流程为线索,离散问题,逐步攻关,实现粮情监管效率的提高与体验的优化。本课题深入分析了虚拟现实的技术特征与智能化粮库建设的发展需要,对虚拟现实粮情监管的可适性与必要性做出总结。虚拟现实所表现出的沉浸性、构想性、交互性的特点为信息的可视化设计提供了新的可能性,同时针对人工参与的无人化粮库的远程粮情监管发展需求,虚拟现实技术表现出巨大的优势与充足的展望空间。在粮情监管系统中,交互设计、可视化设计、信息设计体现出与虚拟现实密不可分的关系。针对监管现状中可视化程度低、交互繁琐与信息设计缺失问题,总结设计方法。基于交互设计各发展阶段的特征与要求以及信息认知探求的基本规律,总结了扁平化设计、自然交互方式、信息探求范式在虚拟现实中的应用方法。以可视化设计流程Card模型为线索,分析数据结构完成可视化映射,通过数据模型与交互设计完成空间数据中的定位检索与规模感知,分析色彩作用的三个维度得出科学有效的配色方案。从心理习惯和生理规律两个方面进行分析,总结了视觉易化、视觉调控和空间线索范式在内的视觉注意增益方法,对虚拟现实粮情监管系统的应用环境、用户姿势、视域形态、信息视觉尺度做出规范。在方法理论的指导下,通过平面制图与3D建模软件完成素材的制作,基于Unity3D引擎完成设计的呈现与落地。通过对设计流程与结果的反思,逐步完成虚拟现实可视化设计的方法理论体系,将成果应用于仓储粮情监管,一定程度上提升了粮情监管效率、有效提高了数据监管作业体验。
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