數(shù)字博物館文物展示新模式的設(shè)計

中科院廣州電子技術(shù)有限公司 管 專

數(shù)字化博物館展示是目前數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展和博物館文物展覽不斷拓寬過程中所展現(xiàn)的全新模式，其通過交互藝術(shù)刺激觀眾的各種感官，使觀眾能夠達到身臨其境的感受。另外，用戶還能夠根據(jù)個人的愛好對參觀的路線，展品的主體進行自主選擇。利用此種互動方式，在實現(xiàn)展示教育功能的基礎(chǔ)上能夠提高展品情趣，并且提高參觀者主動探索的精神。數(shù)字化展覽的主要特點為具備多面性，并且在設(shè)計過程中具有多維性及動態(tài)性。在現(xiàn)代數(shù)字化不斷發(fā)展的過程中，博物館館藏文物、展品信息的數(shù)字化對于博物館的教育功能也越來越重要。

1.IBEACON的分析

在智能終端不斷發(fā)展的過程中，位置服務(wù)的必要性及實用性已經(jīng)越來越顯著。目前定位系統(tǒng)中廣泛使用的GPS技術(shù)，其定位進度已經(jīng)能夠滿足人們對室外定位的需求。但在室內(nèi)，比如圖書館、博物館等場所中，因為建筑物遮擋等影響會降低GPS信號，無法有效滿足室內(nèi)定位需求。因此，蘋果公司在2013年提出了IBEACON技術(shù)，將其作為能夠在室內(nèi)代替GPS的定位方案。IBEACON的實質(zhì)就是藍牙設(shè)備，利用低功耗藍牙傳輸技術(shù)實現(xiàn)。在IBEACON實現(xiàn)的過程中，使用微型電池供電，工作模式類似基站，在有智能終端進入到指定區(qū)域的時候?qū)⒆陨硇畔⒚扛?0ms-10s廣播一次。智能終端接收到廣播數(shù)據(jù)之后發(fā)送掃描請求，之后IBEACON設(shè)備對請求應(yīng)答，并且對此終端位置信息進行標(biāo)記。另外，IBEACON技術(shù)使用藍牙廣播頻道傳輸信號，省略了繁瑣的配對過程[1]。

2.數(shù)字博物館文物展示的設(shè)計

2.1 系統(tǒng)的設(shè)計需求

此系統(tǒng)屬于獨立系統(tǒng)，主要目的是使數(shù)字博物館和地理相互結(jié)合，創(chuàng)建不可移動文物本體模型，使游客打開軟件就能夠看到文物，并且將此應(yīng)用到文物信息瀏覽及檢索中。

基于用戶角度分析，此系統(tǒng)是針對沒有文物專業(yè)知識背景使用人員設(shè)計，為了用戶能夠方便的了解自己所感興趣的文物和資料，在人機交互界面外觀及使用方法方面實現(xiàn)人性化及簡單化設(shè)計。

基于系統(tǒng)性能分析，要求系統(tǒng)具備易操作性、標(biāo)準(zhǔn)化、擴展性及兼容性[2]。

2.2 系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計

為了能夠便于信息的整合使用，結(jié)合功率及功能等多因素，提出了基于B/S三層架構(gòu)的數(shù)字博物館結(jié)構(gòu)，此系統(tǒng)架構(gòu)主要包括三個層次，從上到下分別為視圖層、控制層及數(shù)據(jù)庫層。其中視圖層的主要目的是使系統(tǒng)和用戶能夠交互，用戶利用視圖層發(fā)送相應(yīng)的服務(wù)請求，請求會到下一層進行傳輸。在請求從下一層返回的時候，視圖層會將結(jié)果通過相應(yīng)的方式對用戶展現(xiàn)?？刂茖幽軌?qū)ο到y(tǒng)功能進行實現(xiàn)，并且實現(xiàn)邏輯控制，此層主要是通過相互獨立部位構(gòu)成，分別為調(diào)用顯示地圖模塊及語義推理模塊。語義推理模塊通過領(lǐng)域知識庫中相應(yīng)規(guī)則實現(xiàn)推理，并且將命令發(fā)送到非空間數(shù)據(jù)庫中文物語義進行信息查詢。調(diào)用顯示地圖模塊的主要目的就是對空間數(shù)據(jù)庫發(fā)送請求，返回到文物地圖。數(shù)據(jù)庫層主要包括系統(tǒng)需求文物語義信息數(shù)據(jù)及地理信息數(shù)據(jù)，屬于系統(tǒng)基礎(chǔ)[3]。

2.3 系統(tǒng)的功能設(shè)計和實現(xiàn)

2.3.1 館內(nèi)定位

IBEACON室內(nèi)定位和wifi定位相同，都是以射頻場強度在距離衰減模型對距離進行計算。IBEACON是將藍牙基站拓撲作為基礎(chǔ)，其信號強度利用RSSI值進行表示，館內(nèi)人員能夠利用RSSI值的變化對智能終端和IBEACON設(shè)備的遠近進行判斷。此值為粗略信息，靠近、不在或者遠離范圍中，也能夠精確到米。假如每30m2空間中布置IBEACON基站，那么定位精度就能夠保持到分米級別，完全能夠有效滿足博物館日常的定位需求?？傮w分析，博物館館內(nèi)定位使觀眾參觀體驗更加的人性化及舒適，提高觀眾的參觀體驗。館內(nèi)定位需求為展品定位及路線規(guī)劃兩方面，路線規(guī)劃指的是在博物館大環(huán)境中，IBEACON設(shè)備獲得觀眾的實時位置之后，利用APP對觀眾推送目前各個展廳人流的方案，從而推薦針對性的參觀方案，觀眾能夠根據(jù)此安排滿足自身的參觀路線。展品定位主要是在展廳小環(huán)境中使用，將IBEACON設(shè)備布置在展品周圍，在觀眾搜索此展品信息的過程中，IBEACON基站就能夠精準(zhǔn)的標(biāo)記此展品位置，并且快速發(fā)送到觀眾智能終端中[4]。另外，數(shù)字博物館展示窗口還具有友好操作界面及良好互動性，在對文物進行鑒賞的過程中，能夠為用戶提供較大的自由度及操作權(quán)，通過虛擬技術(shù)使用戶能夠?qū)μ摂M按鈕控制，從而對游覽過程中上下左后及前進后退進行控制，其主要特點就是具有一定的身臨其境及參與感，能夠全面、多角度的將文物的面貌充分的展現(xiàn)出來。另外，人屬于文物信息傳播受眾，整個鑒賞的過程就是從信息的被動接受朝著信息的主動接受進行轉(zhuǎn)變，方便文物和人之間互動及情感共鳴[6]。

2.3.2 軌跡分析

其一，用戶路線。在地圖中展現(xiàn)今天某個用戶在一天之內(nèi)的軌跡，選擇停留時間最長的。在地圖中標(biāo)記其軌跡線，軌跡線主要是通過實時點相互連接，地圖左邊具有樓層選擇器。地圖下方具有相應(yīng)的用戶列表、用戶mac地址及顯示序號等。圖1所示為用戶的路線圖。

圖1 用戶的路線圖

其二，用戶位置。在地圖中將所有的參觀人員充分的展現(xiàn)，對人員的位置使用紅色點進行標(biāo)記。地圖左側(cè)能夠?qū)菍舆M行選擇，并且還能夠?qū)δ呈袝r間段博物館人數(shù)進行統(tǒng)計，以參觀人員停留博物館的時間進行分類。比如劃分在展區(qū)停留二十分鐘以上人員的位置等。并且還能夠支持一萬以上的客戶終端，利用位置服務(wù)有效調(diào)用每位參觀人員的位置信息。分析博物館的客流，使定位引擎調(diào)整為數(shù)據(jù)中心后臺更新頻率，記錄終端的位置信息。將所有的終端都能夠定位到樓層，分樓層能夠展現(xiàn)樓層軌跡，對自定義時間段中顧客的軌跡進行統(tǒng)計[5]。

2.3.3 設(shè)備管理

對顧客的手機品牌信息進行統(tǒng)計，使用柱狀圖表示顧客的手機品牌，展現(xiàn)排名列表，將手機品牌、排名、百分比及數(shù)量充分的展現(xiàn)出來。

2.3.4 動態(tài)化展示

動態(tài)化的展示指的是使具備文物相關(guān)其他資料及內(nèi)容制作成為不同主體的三維動畫視頻資料，比如文字介紹、文物年代背景、出土地點再現(xiàn)及動態(tài)展現(xiàn)內(nèi)容等，之后使用超鏈接技術(shù)使視頻動畫到文物圖表及模型中連接，用戶只需要點擊模型或者圖表，就能夠?qū)⑷S視頻介紹進行激活。動態(tài)化展示的方式能夠為用戶帶來全新視聽的感受，使文物信息展示的范圍得到擴大，具備充分的展示效果[7]。

2.3.5 全維度立體仿真

通過非接觸式的掃描技術(shù)，以文物真實掃描數(shù)據(jù)實現(xiàn)全維度立體仿真溫度模型的制作，從而做到色澤、尺寸和紋理都和真實文物沒有差別。將此種仿真文物模型到三維場景中安置，在用戶進入到虛擬博物館展廳的過程中，能夠全方位的環(huán)顧四周，并且來回走動，走到感興趣文物面前，能夠?qū)ξ奈锏腎D號進行讀取，使文物仿真模型通過展柜中去除，從任意角度觀察，以此有效滿足用戶好奇心，拉近人與文物之間的距離感，提高鑒賞樂趣及鑒賞過程中的真實感體驗[8]。

3.結(jié)束語

在人們生活水平不斷提高的過程中，對精神生活的追求也在不斷的變化。博物館在知識、文化傳播及展覽過程中具有重要的作用，備受游客的重視。但是，我國目前的博物館還在傳統(tǒng)階段中，其主要承擔(dān)展品保存及研究工作，無法有效滿足游客不斷增長的多樣化需求?；诖?，本文設(shè)計了數(shù)字化博物館文物展示的新模式，以此能夠有效提高游客在博物館游覽過程中的體驗效果。