“長(zhǎng)江脈動(dòng)”

長(zhǎng)江是中華民族的母親河，也是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的重要支撐，長(zhǎng)江生態(tài)保護(hù)已上升為國(guó)家戰(zhàn)略高度。該設(shè)計(jì)作品以長(zhǎng)江大保護(hù)為背景，從三江源到入?？谶x取長(zhǎng)江干流37個(gè)代表性國(guó)家水質(zhì)考察斷面，將之轉(zhuǎn)化為水文信息光柱的設(shè)計(jì)形式，圍合成環(huán)狀立體的空間形態(tài)，構(gòu)筑起長(zhǎng)江生態(tài)文明的信息場(chǎng)域，通過(guò)交互體驗(yàn)的可視化信息設(shè)計(jì)，旨在展示長(zhǎng)江水質(zhì)治理與生態(tài)保護(hù)的卓越成效。

作品以數(shù)智轉(zhuǎn)盤為信息傳達(dá)的介質(zhì)，搭建起人機(jī)交互體驗(yàn)的橋梁，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)指針對(duì)應(yīng)水文斷面刻度，長(zhǎng)江水生態(tài)信息圖景同步顯示；場(chǎng)域中心設(shè)有三江源冰川磁懸浮裝置，將遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的各拉丹東冰川消融數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，溯源長(zhǎng)江水文源頭信息；場(chǎng)域內(nèi)環(huán)以長(zhǎng)江干流37個(gè)代表性國(guó)家水質(zhì)考察斷面的實(shí)時(shí)水文數(shù)據(jù)（源自國(guó)家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)）為支撐，與其斷面數(shù)據(jù)傳感器聯(lián)動(dòng)，將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在蓄水光柱上；蓄水光柱刻有長(zhǎng)江水位標(biāo)尺，內(nèi)設(shè)水浮光柱，通過(guò)其沉浮動(dòng)效，實(shí)時(shí)顯示長(zhǎng)江徑流量變化；各標(biāo)段與場(chǎng)域外圈地面屏顯相對(duì)應(yīng)，投射該標(biāo)段的水文與水生物信息，以場(chǎng)景敘事的方式講述長(zhǎng)江生態(tài)文明建設(shè)的顯著成果。

一、信息可視化：再現(xiàn)生態(tài)信息，描繪長(zhǎng)江大保護(hù)藍(lán)圖

1.冰川消融數(shù)據(jù)信息可視化設(shè)計(jì)

本信息交互裝置設(shè)計(jì)以“從雪山到海洋”為敘事主線，以長(zhǎng)江發(fā)源地各拉丹東冰川為起始點(diǎn)，將長(zhǎng)江大保護(hù)生態(tài)藍(lán)圖徐徐展開(kāi)。長(zhǎng)江源頭的水生態(tài)環(huán)境狀況對(duì)中下游有著至關(guān)重要的影響，裝置以雪山為起點(diǎn)展開(kāi)敘事，溯源長(zhǎng)江水文的源頭信息，收集自1986年至今的格拉丹東冰川進(jìn)退數(shù)據(jù)（圖1），進(jìn)行動(dòng)畫演示及信息可視化呈現(xiàn)，拉開(kāi)長(zhǎng)江大保護(hù)藍(lán)圖的序幕，向世人敲響保護(hù)“中華水塔”的警鐘。

2.長(zhǎng)江國(guó)考斷面實(shí)時(shí)水文數(shù)據(jù)信息可視化設(shè)計(jì)

長(zhǎng)江橫貫整個(gè)中國(guó)，上下蜿蜒六千公里，流經(jīng)11個(gè)省市，蘊(yùn)含著豐富的水資源、能源、交通資源、生物資源等，為流域內(nèi)各城市的生存發(fā)展提供源源不斷的保障。在進(jìn)入工業(yè)社會(huì)以來(lái)，過(guò)度開(kāi)發(fā)打破了長(zhǎng)江生態(tài)系統(tǒng)平衡，長(zhǎng)江水生態(tài)形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻，水污染、生境損失、過(guò)度開(kāi)發(fā)和瀕危物種保護(hù)等問(wèn)題亟待解決。各個(gè)地方部門貫徹落實(shí)“長(zhǎng)江大保護(hù)”戰(zhàn)略，使長(zhǎng)江水生態(tài)治理取得了顯著成果，本信息交互裝置設(shè)計(jì)則將這一治理成果以場(chǎng)景空間敘事的形式進(jìn)行可視化呈現(xiàn)（圖2），通過(guò)蓄光水柱的沉浮動(dòng)效，實(shí)時(shí)顯示各個(gè)標(biāo)段的凈流量變化，以地面動(dòng)畫屏顯的方式展示各標(biāo)段水質(zhì)的治理情況。

3.長(zhǎng)江國(guó)考斷面水生物種大數(shù)據(jù)信息可視化設(shè)計(jì)

該裝置設(shè)計(jì)通過(guò)信息交互的方式展現(xiàn)長(zhǎng)江大保護(hù)10年禁漁的治理成果，對(duì)各個(gè)斷面的代表水生物種進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與匯總（圖3），包括各物種的分布情況、產(chǎn)卵地點(diǎn)、洄游路線、瀕危程度等。通過(guò)交互式百科全書的形式，讓觀者在交互的過(guò)程中產(chǎn)生更深層次的互動(dòng)感知，提高信息傳達(dá)的荷載，給觀者更深刻的科普體驗(yàn)。

二、場(chǎng)景敘事化：拓展交互方式，營(yíng)造空間信息場(chǎng)域

1.場(chǎng)外自然數(shù)據(jù)交互

場(chǎng)外數(shù)據(jù)交互主要包括裝置設(shè)計(jì)與源頭冰川消融數(shù)據(jù)、各標(biāo)段水文數(shù)據(jù)等域外數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)投射。裝置場(chǎng)域中心設(shè)置有三江源冰川磁懸浮裝置，將遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的長(zhǎng)江源頭各拉丹東冰川近40年來(lái)的消融數(shù)據(jù)輸入至中心冰川磁懸浮裝置，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)合并進(jìn)行信息可視化呈現(xiàn)。

圖4所示，場(chǎng)域內(nèi)環(huán)由37個(gè)亞克力蓄光水柱圍合組成，實(shí)時(shí)接收以上37個(gè)國(guó)考斷面的水文數(shù)據(jù)，與其對(duì)應(yīng)的斷面數(shù)據(jù)傳感器聯(lián)動(dòng)，將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在蓄水光柱上，通過(guò)蓄水光柱的沉浮運(yùn)動(dòng)以及燈光變幻對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，實(shí)時(shí)顯示長(zhǎng)江各斷面凈流量及水質(zhì)的數(shù)據(jù)信息，以此數(shù)據(jù)為考，展現(xiàn)長(zhǎng)江大保護(hù)的卓越治理成效。

2.場(chǎng)內(nèi)人機(jī)交互

場(chǎng)域內(nèi)部的交互主要為信息交互裝置設(shè)計(jì)與人的交互。運(yùn)用多模態(tài)感應(yīng)交互及自定義數(shù)據(jù)算法，通過(guò)人體紅外感應(yīng)、觸摸感應(yīng)等多種交互方式，打破以視聽(tīng)為單一通道的信息傳達(dá)方式，拓寬觀者的多感官通道，通過(guò)聲、光、水、電的信息呈現(xiàn)來(lái)反饋觀者的交互行為，更深層次地增強(qiáng)交互體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)信息荷載效率最大化。

圖5所示，觀者通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)交互轉(zhuǎn)盤進(jìn)行信息交互，轉(zhuǎn)盤內(nèi)置紅外數(shù)據(jù)傳感器，上標(biāo)有與亞克力蓄水光柱相對(duì)應(yīng)的37個(gè)國(guó)考斷面，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤指向?qū)?yīng)國(guó)考斷面，可將對(duì)應(yīng)信息輸入至中心冰川磁浮裝置，其裝置下端裝有激光發(fā)射器，激光發(fā)射器根據(jù)交互轉(zhuǎn)盤輸入的信號(hào)，隨之旋轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)斷面的蓄水光柱上，通過(guò)其中的動(dòng)效水浮光柱及地面的屏顯動(dòng)畫，對(duì)該斷面的水文及水生態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。

三、科技藝術(shù)化：集成科技語(yǔ)言，探索信息交互藝術(shù)表現(xiàn)

本作品將藝術(shù)與科技進(jìn)行有機(jī)融合，跨信息交互、人工智能、用戶體驗(yàn)等領(lǐng)域，凸顯“藝科融合”的跨學(xué)科系統(tǒng)整合創(chuàng)新力。借助新興科技手段，以科技支撐藝術(shù)創(chuàng)作，以藝術(shù)潤(rùn)色科技。依托以下技術(shù)路徑：操作系統(tǒng)Windows10軟件平臺(tái)、visualstudio2021開(kāi)發(fā)平臺(tái)、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言C#、硬件平臺(tái)PCx86、開(kāi)源總線適配器canable2.0等科技載體，保障信息交互裝置設(shè)計(jì)的藝術(shù)效果呈現(xiàn)與表達(dá)。

循環(huán)圍合形態(tài)的矩陣不僅為信息交互場(chǎng)域提供清晰的視覺(jué)邊界，同時(shí)也象征著長(zhǎng)江流域的廣闊包容與生生不息。作品通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備的多模態(tài)感應(yīng)及自定義數(shù)據(jù)算法，依據(jù)長(zhǎng)江水生態(tài)信息，將藝術(shù)與科技跨界融合，打造動(dòng)靜相生的韻律之美，意在提升信息交互體驗(yàn)品質(zhì)及功能性實(shí)現(xiàn)，敘述長(zhǎng)江生態(tài)文明建設(shè)的新時(shí)代篇章，彰顯“一江碧水浩蕩東流，中華民族永續(xù)發(fā)展”的至美圖景。