博物館陳列展覽數(shù)字化中應(yīng)用VR全景技術(shù)的實(shí)踐研究

劉欣

摘 要：如今隨著科技的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR技術(shù)）越來(lái)越完善，實(shí)踐對(duì)象和場(chǎng)地也在飛速增長(zhǎng)。越來(lái)越多的博物館開(kāi)始在數(shù)字化陳列展覽中應(yīng)用VR技術(shù)，讓游客能夠借助高科技電子設(shè)備近距離“接觸”文物，觀察文物本來(lái)的面貌。文章即針對(duì)VR全景技術(shù)在博物館陳列展覽數(shù)字化中的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：博物館;陳列展覽;數(shù)字化;VR全景技術(shù)

1 VR全景技術(shù)的概念和意義

VR全景技術(shù)是一種融合了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感技術(shù)、圖形技術(shù)等多種高端科學(xué)技術(shù)的虛擬場(chǎng)景現(xiàn)實(shí)技術(shù)。其特點(diǎn)在于能夠讓使用者產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)，能刺激使用者的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)，大大提升使用者的感受。VR全景技術(shù)是一個(gè)利用魚(yú)眼鏡頭的相機(jī)環(huán)繞360度拍攝多組照片拼接成一個(gè)全景圖像，之后再通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建出一個(gè)真實(shí)的虛擬空間。在這個(gè)空間里的使用者會(huì)有強(qiáng)烈的沉浸感以及與環(huán)境的交互能力。VR全景技術(shù)的表現(xiàn)形式也非常豐富。

2 博物館陳列展覽存在的問(wèn)題分析

2.1 展示信息不全面

博物館陳列展覽由于受博物館本身的空間限制，導(dǎo)致博物館的設(shè)計(jì)展示內(nèi)容非常有限。圖文板塊雖然占用的空間不大，但能傳達(dá)的信息非常少，參觀者很難獲得更多的信息。而實(shí)物模型雖然能夠?qū)⒋蟛糠值男畔鬟_(dá)給參觀者，但是對(duì)展示場(chǎng)地有很大的要求，而且展示本身也并不安全。數(shù)字化陳列展覽讓大量的設(shè)計(jì)信息通過(guò)影像、聲音展示在參觀者眼前，但是這些資料片播放時(shí)間很長(zhǎng)，參觀者一般不會(huì)將大量的時(shí)間放在觀看資料片上。

2.2 信息接收方式單一

大多數(shù)情況下，博物館數(shù)字化陳列展覽一般是以平面形式介紹，輔以必要的文字說(shuō)明。但是這種方式非常枯燥乏味，而且傳遞的信息也不夠全面。文字解釋力度不強(qiáng)，導(dǎo)致參觀者無(wú)法深入了解其設(shè)計(jì)的真正含義，嚴(yán)重制約了博物館陳列展覽的展示效果。

2.3 體驗(yàn)方式單一枯燥

數(shù)字化陳列展覽中的文字解釋極容易出現(xiàn)模式化的現(xiàn)象，而且大多數(shù)參觀者對(duì)文物的歷史背景并不是很了解，所以他們?cè)谟^看文字解釋和資料影像時(shí)很難產(chǎn)生共鳴。怎樣才能吸引參觀者，讓參觀者更多地去了解歷史背景從而產(chǎn)生了解展品的強(qiáng)烈渴望，這也是現(xiàn)今博物館陳列展覽需要研究的主要課題。

3 VR全景技術(shù)在博物館陳列展覽中的意義

3.1 強(qiáng)大的交互性

VR全景技術(shù)是多種技術(shù)的綜合，在博物館陳列展覽中的一大特點(diǎn)就是它擁有非常強(qiáng)大的交互性。參觀者可以對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體進(jìn)行操作并從環(huán)境中得到反饋，比如參觀者可以與展示廳的環(huán)境和展覽品進(jìn)行近距離的良性互動(dòng)，從而使參觀者能夠獲得更多信息。參觀者可以自由選擇交互內(nèi)容和方式去了解自己所感興趣的歷史文化知識(shí)。

博物館也可以在參觀者自主選擇交互方式和內(nèi)容時(shí)，觀察參觀者的交互過(guò)程，了解參觀者對(duì)各個(gè)展覽品的評(píng)價(jià)和需求情況，從而根據(jù)參觀者的反饋來(lái)優(yōu)化博物館的陳列展覽設(shè)計(jì)，使參觀者能夠擁有更好的體驗(yàn)。VR全景技術(shù)能實(shí)現(xiàn)參觀者在真實(shí)的虛擬場(chǎng)景中與藏品良性互動(dòng)。博物館利用全景技術(shù)能讓參觀者用自己的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)了解到更多的展品信息，使展品的歷史氣息和文化魅力得到完美呈現(xiàn)。

3.2 創(chuàng)新展覽方式，提高國(guó)民文化素養(yǎng)

博物館作為傳播國(guó)家優(yōu)秀歷史文化的重要基地，對(duì)提升人們的文化素養(yǎng)有著重要的意義和作用。VR全景技術(shù)結(jié)合現(xiàn)今最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、體感技術(shù)等，能使博物館中的陳列展覽品完美地呈現(xiàn)在參觀者的眼前，既拓展了科普知識(shí)的途徑，又創(chuàng)新了博物館的服務(wù)理念。

4 博物館陳列展覽數(shù)字化中VR全景技術(shù)應(yīng)用分析和實(shí)踐方法研究

4.1 組建專業(yè)的VR技術(shù)團(tuán)隊(duì)

要想在博物館陳列展覽數(shù)字化中應(yīng)用VR全景技術(shù)，應(yīng)要有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)調(diào)整不同展品的VR全景技術(shù)應(yīng)用，這樣才能保證每個(gè)展品都能夠充分利用VR全景技術(shù)。對(duì)于博物館來(lái)說(shuō)，首先要了解VR全景技術(shù)對(duì)于博物館內(nèi)的陳列展覽品的作用是什么;其次要根據(jù)博物館的發(fā)展情況合理利用VR全景技術(shù)，并根據(jù)各個(gè)展品的特點(diǎn)進(jìn)行一定程度的創(chuàng)新。要想實(shí)現(xiàn)這兩點(diǎn)，博物館就一定要擁有一支強(qiáng)大的VR全景技術(shù)團(tuán)隊(duì)，并與技術(shù)人員合作討論，打造更加有效的VR全景技術(shù)展覽，提升參觀者的參觀體驗(yàn)。

例如首都博物館的“王后·母親·女將—紀(jì)念殷墟婦好墓考古發(fā)掘四十周年特展”就是由學(xué)術(shù)決策團(tuán)隊(duì)與VR全景技術(shù)團(tuán)隊(duì)通力合作，應(yīng)用VR全景技術(shù)構(gòu)建出婦好墓的模型，并輔以資料解釋，讓參觀者在參觀時(shí)能夠產(chǎn)生一種身臨其境的感覺(jué)。

4.2 完善VR技術(shù)設(shè)備，提高參觀者的參觀體驗(yàn)

巧婦難為無(wú)米之炊，博物館要想在陳列展覽數(shù)字化中應(yīng)用VR全景技術(shù)，首先應(yīng)該擁有完整的虛擬設(shè)備，這樣才能夠讓VR全景技術(shù)與展覽設(shè)計(jì)真正結(jié)合，提升參觀者的參觀體驗(yàn)。在參觀者體驗(yàn)的同時(shí)，博物館還應(yīng)該及時(shí)聽(tīng)取參觀者的建議，參考用戶的反饋信息對(duì)VR技術(shù)和虛擬設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新和改良，提高參觀者的滿意程度。而且完善VR全景技術(shù)設(shè)備可以為參觀者提供更多的機(jī)會(huì)與展品互動(dòng)，使參觀者能夠了解到更多展品的信息，提升參觀者的參觀體驗(yàn)。同時(shí)完善的VR全景技術(shù)設(shè)備還能夠最大程度地滿足參觀者視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)的體驗(yàn)需求，讓參觀者在虛擬環(huán)境中擁有更好的體驗(yàn)，從而使博物館能夠吸引更多的參觀者到館中進(jìn)行體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)國(guó)民文化素養(yǎng)的提升。

4.3 利用VR全景技術(shù)保護(hù)歷史文物

博物館內(nèi)的大多數(shù)展品都是不可復(fù)制的高價(jià)值文物。而這些文物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的歲月洗禮之后已經(jīng)出現(xiàn)了一定的損壞，有的甚至脆弱不堪，所以這些展品必須被重點(diǎn)保護(hù)起來(lái)。在博物館的陳列展覽中采用VR全景技術(shù)可以將這些文物利用虛擬技術(shù)進(jìn)行重建，營(yíng)造出相應(yīng)的歷史氛圍，讓參觀者可以借助VR設(shè)備更加直觀地了解文物的歷史背景，并與文物進(jìn)行零距離接觸，同時(shí)還不會(huì)對(duì)文物造成任何損壞，這既能提升參觀者的參觀體驗(yàn)，又能保護(hù)文物，一舉兩得。

傳統(tǒng)的博物館陳列展覽是將文物展品放置在展柜中，參觀者只能在展柜之外觀看展品，了解的展品信息有限。即使之后將展品數(shù)字化也沒(méi)有取得巨大的成效。將VR全景技術(shù)設(shè)備應(yīng)用于博物館陳列展覽中，可以讓觀眾在學(xué)習(xí)文物歷史背景知識(shí)的同時(shí)也了解其中的文化內(nèi)涵，從而實(shí)現(xiàn)博物館的社會(huì)教育職能。

5 以高淳博物館為例介紹VR全景技術(shù)的應(yīng)用

為了給參觀者更好的參觀體驗(yàn)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，高淳博物館決定利用VR全景技術(shù)、三維數(shù)字化技術(shù)、人工智能等高新技術(shù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將館內(nèi)精品陳列展覽呈現(xiàn)到大眾眼前，提高參觀者的觀賞體驗(yàn)。以高淳博物館“耕讀傳家—館藏名人書(shū)畫(huà)展”為例（圖1），本次陳列展覽數(shù)字化建設(shè)有兩個(gè)部分：一是軟件系統(tǒng);二是數(shù)字化采集。軟件系統(tǒng)包括數(shù)字陳列展覽系統(tǒng)、CMS數(shù)字管理系統(tǒng)，官網(wǎng)微信等App。數(shù)字陳列展覽系統(tǒng)主要集中展示線上實(shí)景還原的3D數(shù)字展廳、3D文物、音視頻、圖文等內(nèi)容，為觀眾提供沉浸式、互動(dòng)式、便捷式智能參觀引導(dǎo)服務(wù)。CMS數(shù)字管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)編輯處理輸入的數(shù)字內(nèi)容，并對(duì)其進(jìn)行管理。而官網(wǎng)、微信等主要負(fù)責(zé)向公眾介紹高淳博物館的信息、藏品信息和服務(wù)信息，并提供客服服務(wù)，讓公眾能夠與高淳博物館進(jìn)行即時(shí)交流。

數(shù)字化采集是將“耕讀傳家—館藏名人書(shū)畫(huà)展”進(jìn)行三維實(shí)景還原，加入熱點(diǎn)、全景漫游、快速導(dǎo)覽等功能，實(shí)現(xiàn)三維化、數(shù)字化、實(shí)物場(chǎng)景一體化、景觀模型動(dòng)態(tài)化等，完成線上展示，讓展覽更具有觀賞性，同時(shí)也提高參觀者對(duì)展覽的認(rèn)知和了解。

“耕讀傳家—館藏名人書(shū)畫(huà)展”主要應(yīng)用VR全景技術(shù)的有球幕技術(shù)和高桿全景技術(shù)。應(yīng)用球幕相機(jī)等高端三維掃描設(shè)備使虛擬場(chǎng)景更加真實(shí)，可高度還原場(chǎng)景原貌。而且漸進(jìn)式分辨率的瀏覽方式也讓全景圖片的清晰度得到了保障，同時(shí)還不影響流暢度，大大提高了參觀者的參觀體驗(yàn)，增強(qiáng)了觀眾與藏品的互動(dòng)性。其能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景化應(yīng)用，摒棄傳統(tǒng)全景相機(jī)單機(jī)式全景切換，支持在三維場(chǎng)景中的自由探索和移步換景的沉浸式漫游。

有了前面數(shù)字化采集的充足準(zhǔn)備，“耕讀傳家—館藏名人書(shū)畫(huà)展”VR全景展示得以呈現(xiàn)在大眾的眼前，采用VR全景展示，參觀者利用手機(jī)、電腦、iPad等電子設(shè)備便能獲得沉浸式的觀賞體驗(yàn)。在系統(tǒng)完善、先進(jìn)靈活的架構(gòu)設(shè)計(jì)體系及統(tǒng)一內(nèi)容管理、發(fā)布和應(yīng)用平臺(tái)的支持下，高淳博物館制作發(fā)布了包括“剪·彩—館藏民間藝術(shù)家傅山河剪紙作品展”等多個(gè)優(yōu)秀展覽的VR網(wǎng)上虛擬全景展。這些利用VR全景技術(shù)展示的展品不僅極大地豐富了高淳博物館的數(shù)字展覽內(nèi)容，同時(shí)也讓高淳博物館開(kāi)啟了數(shù)字化陳列展覽時(shí)代。VR全景技術(shù)不僅促進(jìn)了參觀者與高淳博物館的交流和互動(dòng)，也讓參觀者獲取到更多有關(guān)博物館展覽的信息。

6 VR全景技術(shù)在博物館陳列展覽數(shù)字化中的創(chuàng)新

6.1 發(fā)展多人交互VR平臺(tái)

目前很多博物館的VR全景技術(shù)展示只有單人體驗(yàn)?zāi)Ｊ?。也就是在虛擬空間中，這種展示只允許一個(gè)人參與。這位體驗(yàn)者就會(huì)缺少與其他用戶合作交流的機(jī)會(huì)，這是非常巨大的弊端。我們應(yīng)該積極發(fā)展空間定位技術(shù)和多人交互技術(shù)，讓博物館的展示能夠支持多人一起，解決單人VR體驗(yàn)?zāi)Ｊ降谋锥耍瑢?shí)現(xiàn)多名用戶合作交流，提升用戶的體驗(yàn)效果。

6.2 研究無(wú)線VR設(shè)備

很多博物館開(kāi)始使用VR頭盔這一設(shè)備來(lái)幫助參觀者實(shí)現(xiàn)沉浸式的虛擬環(huán)境體驗(yàn)。參觀者帶上VR頭盔之后就可以隨意地在虛擬空間中行走，也可以拿起東西仔細(xì)地觀察研究，而且參觀者的這些行為也不會(huì)對(duì)文物造成任何的損壞。但以目前的VR技術(shù)來(lái)說(shuō)，VR頭盔設(shè)計(jì)還不夠完善，沒(méi)有辦法在所有群眾中普及。這就導(dǎo)致許多人無(wú)法體驗(yàn)到這種沉浸式的虛擬環(huán)境。隨著5G技術(shù)的發(fā)展和VR技術(shù)的不斷突破和創(chuàng)新，相信過(guò)不了多久人們就可以利用VR全景技術(shù)沉浸在虛擬環(huán)境中，與古人一起領(lǐng)略古代風(fēng)情。

6.3 構(gòu)建線下VR全景體驗(yàn)館

一方面由于VR技術(shù)還不夠完善，另一方面VR設(shè)備的價(jià)格普遍比較高昂，對(duì)于許多普通群眾而言，他們是沒(méi)有這個(gè)能力去消費(fèi)并獲得這種沉浸式的觀賞體驗(yàn)。因此我們可以構(gòu)建一些具有公益性質(zhì)的虛擬設(shè)備體驗(yàn)館，讓普通群眾也能夠參與進(jìn)來(lái)。在條件允許的情況下，博物館也可以創(chuàng)建一些VR線下體驗(yàn)區(qū)，讓更多的用戶體驗(yàn)VR全景技術(shù)帶來(lái)的沉浸式體驗(yàn)，從而吸引更多的游客前往博物館參觀，達(dá)到提升國(guó)民文化素養(yǎng)的目的。

6.4 利用VR全景技術(shù)促進(jìn)博物館對(duì)群眾的文化教育

VR全景技術(shù)帶來(lái)的沉浸式體驗(yàn)?zāi)軌蜃寘⒂^者對(duì)歷史文物的歷史背景和文化魅力有更深的了解，從而提升參觀者的文化素養(yǎng)，拓展其文化知識(shí)。博物館作為重要的文化教育基地，主要作用就是向公眾普及歷史文化知識(shí)，提升公眾的文化素養(yǎng)。博物館將VR全景技術(shù)應(yīng)用于展品展覽，不僅能夠提升參觀者的參觀體驗(yàn)，還使展品能夠展示更多的信息，讓參觀者吸收更多的文化知識(shí)，這將會(huì)是博物館發(fā)揮社會(huì)文化教育功能的重要新途徑。

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著VR全景技術(shù)的不斷突破和創(chuàng)新，人們獲得沉浸式虛擬環(huán)境體驗(yàn)的機(jī)會(huì)會(huì)大大增加。VR全景技術(shù)在保護(hù)文物、提高用戶參觀體驗(yàn)感、發(fā)揮博物館社會(huì)教育功能方面有著巨大的作用和意義。相信在不久的將來(lái)，VR全景技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將為博物館數(shù)字化陳列展覽提供更強(qiáng)大的助力。