數(shù)字博物館APP 設(shè)計與應(yīng)用
——以南通歷史文化街區(qū)為例

郭 熙

（南通科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 南通226000）

數(shù)字博物館是當(dāng)下流行的一種文化宣傳方式，它借助了數(shù)字技術(shù)利用互聯(lián)網(wǎng)讓世界各地的人們能領(lǐng)略到各地、各類的文化瑰寶，特別在近年新冠疫情未完全消失的情況下，數(shù)字博物館更體現(xiàn)出了其傳播價值。而文中主要討論的則是利用手機APP 為媒介，通過文字、圖片、動畫、語音等多媒體交互形式，建立數(shù)字博物館。為了能更好地說明問題，以南通歷史文化街區(qū)作例來說明數(shù)字博物館APP 的設(shè)計與應(yīng)用。

1 數(shù)字博物館APP 概述

數(shù)字博物館APP 通過計算機網(wǎng)絡(luò)來整合、統(tǒng)一大范圍內(nèi)的文物資源，同時通過手機終端在大范圍內(nèi)利用虛擬技術(shù)更加全面、生動、逼真地展示文物，不僅能使文物脫離地域限制，實現(xiàn)資源共享，還能更好地推動文博行業(yè)更快地進入信息時代，實現(xiàn)文物展示和保護的現(xiàn)代化，特別是就一些對空氣、濕度等有嚴(yán)格規(guī)定的珍貴文物而言，數(shù)字博物館不僅更能保護文物，還能更大范圍地普及文物知識。

2 南通歷史文化街區(qū)APP 設(shè)計介紹

2.1 南通歷史文化街區(qū)背景介紹

歷史文化街區(qū)，是指經(jīng)省、自治區(qū)、直轄市人民政府核定公布的保存文物特別豐富、歷史建筑集中成片、能夠較完整和真實地體現(xiàn)傳統(tǒng)格局和歷史風(fēng)貌，并具有一定規(guī)模的區(qū)域。江蘇省2016年公布了第一批歷史文化街區(qū)，南通有寺街、西南營等四個省級歷史文化街區(qū)，其中如全國重點文物保護單位、建于唐朝的天寧寺；建于宋代的紫薇書院和清代辦學(xué)時間最長的紫瑯書院；清末狀元張謇和他的同道們創(chuàng)辦的全國第一所設(shè)本科的通州女子師范學(xué)校；清朝狀元胡長齡、清朝大畫家李方膺故居等等。這些文物形態(tài)各不相同，有完好的建筑、需要修繕的建筑、生活器具、牌匾、碑刻、紙質(zhì)文本等等，形式多樣，大小不一，這就需要我們根據(jù)不同的對象，設(shè)計合理的表現(xiàn)方式，從而達(dá)到良好的傳播效果。

2.2 前期準(zhǔn)備工作

為了能更好地設(shè)計數(shù)字博物館APP，我們團隊查閱、收集了大量資料，包括：南通電視臺拍攝的紀(jì)錄片、當(dāng)?shù)鼐用竦目谑?、南通政府牽頭編寫的《寺街》等專著、在實地拍攝的大量照片、貴陽數(shù)字博物館APP 調(diào)研、冬宮數(shù)字博物館APP 調(diào)研、故宮數(shù)字文物庫APP 調(diào)研等，同時對各年齡層次、文化層次的市民作了千份問卷調(diào)查，廣泛了解他們對南通歷史文化街區(qū)數(shù)字博物館的需求，涉及到功能模塊、形式、內(nèi)容、風(fēng)格等，為后期的APP 設(shè)計與制作做好準(zhǔn)備。

2.3 APP 設(shè)計說明

在學(xué)習(xí)與分析了已有大量數(shù)字博物館APP的基礎(chǔ)上，結(jié)合南通歷史文化街區(qū)各種文物、史料的特點，安排了如下APP 的板塊：書院學(xué)校、世家名居、革命遺跡、老巷名人等。在每個板塊中結(jié)合收集到的各種資料，利用文字、圖片、視頻拍攝、音頻解說、VR 三維虛擬場景、漫游動畫等多種方式宣傳歷史文化。

APP 打開后首先呈現(xiàn)的是一張寺街平面圖，在平面圖中標(biāo)注出有文物價值的場所，比如天寧寺、范氏故居、黃耀增院士故居、全國第一所師范學(xué)校遺址等，在屏幕的下方1/3 區(qū)域內(nèi)滾動文字介紹歷史文化街區(qū)寺街的歷史，同時配上相應(yīng)的語音講解，講解的音頻在手機屏幕右下角，有個喇叭造型的開關(guān)按鈕，可以隨時關(guān)閉和開啟。功能菜單位于屏幕上方，包含了書院學(xué)校、世家名居、革命遺跡、老巷名人等菜單，人們可以通過在地圖中直接點擊導(dǎo)航按鈕進入場景，也可以通過菜單模塊逐一觀看。

“書院學(xué)?！卑鍓K包含了紫薇書院、紫瑯書院、通州貢院、全國第一所設(shè)有本科的女子師范學(xué)校。進入“書院學(xué)?！表撁妫尸F(xiàn)的是以上四個場所的門面照片，以“田”字的方式排列，照片下附有簡要文字說明，可以繼續(xù)點擊圖片進入各書院，了解詳情。比如女子師范學(xué)校，點擊進入后，呈現(xiàn)出相關(guān)史料照片以及配套說明文字，可以打開語音講解，圖片含校舍圖片、師生合影等，遺址因目前有人居住，各種搭建已經(jīng)不能呈現(xiàn)當(dāng)年的格局與面貌，為了更好地展現(xiàn)情景，我們結(jié)合圖片和文字史料描述，利用三維VR 技術(shù)，虛擬復(fù)原了巷道并列的西、中、東三排屋，排與排之間都有火巷或回廊相隔，人們可以選擇結(jié)合VR 眼鏡觀看虛擬場景，也可以直接用手機720 全景的方式觀看。

“世家名居”板塊，包含了工部尚書、榜眼王廣蔭宅、兵部尚書顧養(yǎng)謙宅、詩文傳世十三代范氏宅、“一門兩進士”袁氏古宅、御醫(yī)林氏中醫(yī)世家等。以上名居的宣傳資料主要參考和選取了施寧所著《寺街》中的文字與圖片內(nèi)容，并結(jié)合了實地拍攝的照片，其中現(xiàn)狀變化較大的名居，我們用VR 三維虛擬的方式進行了場景復(fù)原。在該板塊中，大量選用了南通電視臺拍攝的專題片，以視頻的方式講解歷史，宣傳文化。

“老巷名人”主要包含了狀元胡長嶺、揚州八怪之一“李方膺”、清代科技發(fā)明家蔣煜、翻譯家白作霖、著名古琴家徐立孫、中科院院士黃耀增、科學(xué)史家袁運開、書畫大師范曾、壁畫巨擎袁運甫、著名兒童教育家李吉林等。以上名人有的已經(jīng)故去，有的還健在，因為大多為近當(dāng)代名人，所以資料相對豐富，包括他們的手稿、照片、視頻資料都比較容易收集。其中如范曾、李吉林，被廣大老百姓所熟知，各類媒體對他們也進行過很多采訪，所以選用了有代表性和權(quán)威性的媒體視頻作為宣傳的主要方式。

“天寧寺”作為寺街的發(fā)源與核心，我們對其進行了重點規(guī)劃。天寧寺建于唐咸通年間，其中的大雄寶殿采取了包鑲法制成12 瓣瓜楞柱，這樣的古建筑在全國只有兩處，全國罕見。實景中有太多的現(xiàn)代元素，比如空調(diào)外機、電燈柱、晾曬的物品等，為了更好地展示天寧寺的全貌，復(fù)原原貌，我們對全寺進行了測繪、三維建模、實景拍攝貼圖，最終制成三維漫游動畫的形式。其中的光孝塔、大雄寶殿我們單獨將它們的三維模型制作成可交互的720 度全景觀看的形式，便于人們了解其細(xì)節(jié)。

在APP 中，我們還單獨設(shè)計了游戲交互模塊，目的是檢驗人們對南通歷史文化街區(qū)寺街的了解程度。這個模塊類似于我們熟悉的“連線題”，將名人姓名、名人照片、遺址圖片、事跡等以散點的方式呈現(xiàn)于畫面，讓人們用連線的方式將相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵詞進行連線，連對則計入總分，連錯則不計分，增加娛樂性和交互性，促進寓教于樂。

3 南通歷史文化街區(qū)APP 的相關(guān)技術(shù)路線

3.1 VR 場景制作與表現(xiàn)

（1）前期測繪和拍攝照片

對需要制作的場景進行了測繪和照片拍攝，如：女子師范學(xué)校。測繪利用了卷尺、皮尺、紅外激光測距儀等工具，記錄建筑的外觀尺寸，為建模做好準(zhǔn)備。大量拍攝實景圖片，拍攝實景圖片是為了盡量還原客觀場景，但是有的地方已經(jīng)和史料記載有較大出入，這就需要我們進行取舍，和史料盡量保持一致。

（2）建立三維模型

根據(jù)前期測繪的數(shù)據(jù)，利用草圖大師等軟件建立三維模型，有的遺址建筑比較多比較大，可以分開建模，最后合成在一起。

（3）模型貼圖

有的墻面比較長，需要將現(xiàn)場拍攝的照片幾張拼起來以后再貼到模型中，這就需要在前期拍攝時有預(yù)見性，幾張需要拼合的照片一般需要有30%左右的重合率，才能較完美地進行拼接。對于實景中沒有的貼圖，我們根據(jù)文字記載，尋找合理的素材進行補充。以上工作在草圖大師中完成。

（4）制作全景圖

將三維模型貼圖后，導(dǎo)入到LUMION 軟件中，加上樹木、花草、陽光等自然景觀，輸出720全景圖片。

（5）導(dǎo)入至720 云平臺，生成VR 作品

720 云平臺是全行業(yè)高效易用的VR 全景線上制作工具。在寺街VR 作品中，主要使用了自動陀螺儀、插入音效、插入視頻、插入圖片和文字、沙盤、熱點導(dǎo)航、留言互動、導(dǎo)覽等功能。

3.2 文物、建筑單體720 全景交互展示

文物720 全景展示，利用三維立體掃描儀，可以將30×30×30 厘米的物體進行全方位彩色掃描，形成FBX 的三維通用格式，精度高，色彩還原度高，然后導(dǎo)入至三維云在線平臺，就可以全景交互觀看實物了。

建筑單體展示，如天寧寺光孝塔、大雄寶殿，則利用三維建模和貼圖后導(dǎo)出FBX 格式，借助三維云在線平臺制作720 全景交互。

三維云平臺不但可以在手機上用手指滑動旋轉(zhuǎn)角度全方位觀看，同時還可以設(shè)定用VR 眼鏡，借助手機中的電子陀螺儀分屏觀看。

4 結(jié)語

歷史文化街區(qū)年代久遠(yuǎn)，建筑和其他各類文物都是有壽命的，我們要盡量利用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳播媒介，借助手機這個普及率極高的工具，結(jié)合多媒體，用APP 數(shù)字博物館的形式保護和傳播好文化。