混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在博物館展示中的應(yīng)用路徑探索

摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步與信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)博物館的弊端逐漸顯露，為滿足社會(huì)群體不斷增強(qiáng)的文化需求和教育需求，博物館數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展成為一種主流趨勢(shì)，混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)為此提供了一種發(fā)展新思路。本文以博物館數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展為基點(diǎn)，運(yùn)用文獻(xiàn)分析法，分析博物館發(fā)展現(xiàn)狀及傳統(tǒng)博物館模式中存在的不足之處，通過(guò)介紹探索MR技術(shù)在博物館展示中的應(yīng)用方式和MR技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，讓大眾了解MR技術(shù)在博物館數(shù)字化轉(zhuǎn)型中應(yīng)用的前景，為博物館數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展路徑提供參考。

關(guān)鍵詞：MR技術(shù)；博物館；應(yīng)用研究

引言

當(dāng)前，博物館正處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮之中，并受到多方政策與資金的推動(dòng)。博物館傳統(tǒng)的陳列方式在滿足觀眾多變需求方面存在不足，難以充分傳達(dá)文物的文化內(nèi)涵。針對(duì)這一挑戰(zhàn)，混合現(xiàn)實(shí)（MR）技術(shù)作為一種新興的展示方式備受關(guān)注。本文旨在探討如何結(jié)合MR技術(shù)與博物館展覽設(shè)計(jì)，以提升觀眾體驗(yàn)、促進(jìn)文物保護(hù)和傳播、推動(dòng)博物館數(shù)字化轉(zhuǎn)型取得更好的成果。

一、博物館發(fā)展現(xiàn)狀

目前博物館正迎來(lái)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮，多方政策與補(bǔ)貼也促進(jìn)了文化產(chǎn)業(yè)，2021年10月28日《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)的“十四五”文物保護(hù)和科技創(chuàng)新規(guī)劃的通知》，明確表示國(guó)家將在建設(shè)文物資源大數(shù)據(jù)庫(kù)與提升博物館服務(wù)能力兩方面給予政策支持。與此同時(shí)，博物館在發(fā)展中出現(xiàn)不足之處：

（一）館藏文物數(shù)量及質(zhì)量差距極大

2020年，全國(guó)博物館館藏文物數(shù)量超過(guò)5800萬(wàn)件，其中中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所標(biāo)本展覽館擁有的藏品數(shù)量最多，達(dá)到892萬(wàn)件。館藏文物數(shù)量排名前十的博物館有3座位于北京。從珍貴文物數(shù)量看，全國(guó)3/4的博物館館藏珍貴文物不足100件。館藏珍貴文物數(shù)量在1萬(wàn)件以上的博物館占比不足1%。我國(guó)博物館藏品的區(qū)域分布總體上呈現(xiàn)東部遙遙領(lǐng)先，中部與西部基本持平的狀況。數(shù)據(jù)顯示，2019年我國(guó)東部地區(qū)博物館共有藏品約1912萬(wàn)件，中部地區(qū)約907萬(wàn)件，西部地區(qū)約1136萬(wàn)件，東部地區(qū)博物館藏品約占總數(shù)的一半。

（二）觀眾更需要新的展覽方式

陳舊的講解模式使文物真正承載的文化內(nèi)涵難以表達(dá)。展品的信息具有多元特征，很多通過(guò)符號(hào)化系統(tǒng)難以傳達(dá)，如紋理、光澤、聲音等。例如，歷史展覽中的玉器和瓷器、科技館中的儀器和公式，通常只涉及單一的觀察維度，以數(shù)字傳媒為核心的新媒體技術(shù)也會(huì)伸展至陳列室的展覽當(dāng)中，策展方通常會(huì)針對(duì)有特別需求的文物，如長(zhǎng)卷的名畫作品、體型獨(dú)特（過(guò)大或過(guò)小等）具有代表性的器件、代表一種生活方式的文物等，文物承載的文化難以傳達(dá)。

部分學(xué)者著重于利用MR技術(shù)來(lái)構(gòu)建導(dǎo)覽系統(tǒng)進(jìn)行研究，該研究強(qiáng)調(diào)了混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在導(dǎo)覽系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要性，指出數(shù)字化應(yīng)用可以使導(dǎo)覽內(nèi)容更加多樣化和多角度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)展覽內(nèi)容的有效傳播。王旖旎在關(guān)于博物館體驗(yàn)學(xué)習(xí)若干問(wèn)題的探討中指出：“體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)方式增加了展覽所傳遞的信息。沉浸式體驗(yàn)將展品還原到其原有的使用與存在環(huán)境，恢復(fù)其原真性[1]”。吳伊娜在基于MR體驗(yàn)的科學(xué)博物館交互展示設(shè)計(jì)研究中認(rèn)為互動(dòng)性始終是科學(xué)類博物館的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，虛擬技術(shù)在博物館中承擔(dān)著連接人與物、人與人、人與空間環(huán)境的作用[2]。

相較之下我國(guó)在博物館數(shù)字化方面的研究比國(guó)外起步晚一些，與先進(jìn)的地方相比進(jìn)程稍有落后，但是在科技與經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的發(fā)展之下國(guó)內(nèi)博物館的數(shù)字化發(fā)展迅速，已有了較好的成果，許多博物館開始采用數(shù)字化技術(shù)包括但不限于虛擬展覽、數(shù)字化藏品、在線教育等。

二、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在博物館展示中的應(yīng)用方式

混合現(xiàn)實(shí)（Mixed Reality， MR）技術(shù)是一種在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中呈現(xiàn)虛擬對(duì)象的虛實(shí)融合技術(shù)，其通過(guò)虛擬世界與物理世界的實(shí)時(shí)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫疊加，從而達(dá)到虛實(shí)融合的目的[3]。

（一）在不破壞展廳的基礎(chǔ)上豐富內(nèi)容

VR等設(shè)備會(huì)在用戶周圍投射一個(gè)3D空間，并通過(guò)虛擬產(chǎn)品進(jìn)行豐富，因此在一定程度上會(huì)改變傳統(tǒng)的博物館參觀體驗(yàn)。博物館的特色是以展品及場(chǎng)館環(huán)境作為學(xué)習(xí)媒介，是發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)的現(xiàn)成場(chǎng)所。當(dāng)博物館把物品置于空間之中，是希望觀眾將其作為介質(zhì)來(lái)與歷史和環(huán)境進(jìn)行溝通。進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致參觀者在參觀和使用VR等設(shè)備的虛擬產(chǎn)品時(shí)，與博物館空間本身產(chǎn)生沖突。簡(jiǎn)而言之，VR設(shè)備產(chǎn)生的虛擬空間可能會(huì)在視覺上妨礙或分散參觀者的注意力，往往需要獨(dú)立出一片空間來(lái)進(jìn)行設(shè)備布置。

混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備利用環(huán)境信息可視化，將現(xiàn)實(shí)世界和虛擬環(huán)境合并到一個(gè)空間中，這種信息可視化可以讓博物館游客沉浸在一個(gè)高信息密度的體驗(yàn)中，游客不再受物理空間的限制，從視覺上接觸虛擬人工制品，使信息以一種非侵入性、間接的方式融入用戶的環(huán)境中，讓虛擬產(chǎn)品可以更廣泛地傳播，并在不破壞原有展廳基礎(chǔ)上展示出更豐富的內(nèi)容，有力的地強(qiáng)參觀者和藏品之間的溝通與互動(dòng)。2024年5月18日，四川廣漢市的三星堆博物館以“堆列三星，古蜀之眼”為核心理念，開放了文物互動(dòng)體驗(yàn)廳，游客在這里戴上MR導(dǎo)覽眼鏡，實(shí)現(xiàn)了走到哪、眼球看向哪個(gè)重點(diǎn)的文物，并出現(xiàn)全息投影的動(dòng)畫與講解，這種虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合為博物館的游覽為游客帶來(lái)了更加豐富的體驗(yàn)。這種環(huán)境信息可視化可以讓博物館參觀者沉浸在新的、極具吸引力的信息體驗(yàn)中?；旌犀F(xiàn)實(shí)技術(shù)便是通過(guò)測(cè)量和維持用戶周圍的最佳空間環(huán)境來(lái)平衡博物館參觀者和展品，實(shí)現(xiàn)參觀者在比物理空間更開放的環(huán)境中與虛擬文物進(jìn)行視覺互動(dòng)的效果。

（二）體驗(yàn)式學(xué)習(xí)

博物館以往總是通過(guò)讓參觀者自己探索展品或游玩的方式來(lái)獲取文物的知識(shí)，并生成他們對(duì)文物自我的理解[4]。現(xiàn)如今，博物館可以通過(guò)額外的媒介技術(shù)來(lái)增強(qiáng)參觀者的參與度，并通過(guò)敘事和歷史敘述的方式促進(jìn)參觀者進(jìn)一步學(xué)習(xí)。多年來(lái)，博物館一直在實(shí)施基于計(jì)算機(jī)的互動(dòng)應(yīng)用程序，但由于現(xiàn)代社會(huì)已廣泛使用基于屏幕的應(yīng)用程序，這種平臺(tái)在博物館環(huán)境中的影響力已經(jīng)逐步減弱。這種基于屏幕的互動(dòng)型應(yīng)用程序僅限于觸摸按鈕和觸發(fā)器，相較之下，無(wú)需使用屏幕的手勢(shì)控制是一種更自然、不受限制的人機(jī)交互模式，特別是在敘事時(shí)，可以充分提高用戶互動(dòng)水平和自由移動(dòng)程度，進(jìn)而有力增強(qiáng)參觀者的博物館體驗(yàn)。

敘事在人類學(xué)習(xí)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，它為新經(jīng)驗(yàn)和新知識(shí)提供了有組織的結(jié)構(gòu)。它通過(guò)將信息組織成故事的形式，讓人們更容易理解和解釋復(fù)雜的概念[5]。敘事中的社交互動(dòng)和合作可以創(chuàng)造“社交協(xié)同效應(yīng)”，對(duì)游客的影響比其個(gè)體經(jīng)驗(yàn)更為顯著。日本最古老的禪宗寺廟京都建仁寺與京都國(guó)立博物館和hakuhodo-VRAR合作提供了一種MR體驗(yàn)——全息建仁寺僧侶，并讓其為佩戴微軟HoloLens的用戶講述400多年前繪制的藝術(shù)品“‘Folding Screen’of Fujin and Raijin”的故事，佩戴者還可以與全息僧侶進(jìn)行互動(dòng)。這種交互式數(shù)字?jǐn)⑹碌姆椒ㄊ箙⒂^者能夠主動(dòng)參與到故事或展示內(nèi)容中，通過(guò)互動(dòng)，深入理解與記憶展品背后的故事和意義，并讓參觀者的參觀經(jīng)歷更加深刻，豐富參觀維度。

（三）優(yōu)化陳列方式

博物館作為展示人類歷史、文化和藝術(shù)遺產(chǎn)的重要場(chǎng)所，通常會(huì)根據(jù)歷史的演變和時(shí)代的變遷進(jìn)行空間設(shè)計(jì)和展陳。這樣的設(shè)計(jì)既要整潔有序，以準(zhǔn)確傳遞歷史信息，又要兼具藝術(shù)感和設(shè)計(jì)感，從而吸引人們的目光，提升現(xiàn)代人對(duì)歷史文化的關(guān)注度[6]。通過(guò)MR技術(shù)可以協(xié)助博物館進(jìn)行展覽設(shè)計(jì)，讓策展人員在設(shè)備中，根據(jù)文物背景設(shè)計(jì)相應(yīng)的陳列主題、光與色彩、圖像及文字排列等，并將掛在墻上的展品進(jìn)行相應(yīng)的三維縱深設(shè)計(jì)或平面的二維度設(shè)計(jì)，將文物進(jìn)行創(chuàng)造性陳列與裝飾。這種MR技術(shù)與陳列藝術(shù)設(shè)計(jì)結(jié)合的思考會(huì)帶給展覽空間裝飾上關(guān)于結(jié)構(gòu)、形狀、機(jī)能、感知、秩序等諸多美學(xué)要素的藝術(shù)觀感。目前，在博物館的陳列中，常規(guī)科技的運(yùn)用已經(jīng)司空見慣，大到整體展場(chǎng)環(huán)境的控制，小到一條展品說(shuō)明的提示，陳列中的數(shù)字化給了觀眾更多的自由度。陳列藝術(shù)不僅能夠展示展品，而且能夠強(qiáng)化博物館的空間功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。MR技術(shù)可以利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念將博物館空間藝術(shù)與陳列設(shè)計(jì)進(jìn)行融合，增強(qiáng)博物館的文化藝術(shù)價(jià)值，提高博物館的吸引力，為游覽者提供豐富、優(yōu)質(zhì)、獨(dú)特的文化體驗(yàn)和視覺享受。這樣使觀眾切身感受到展品的藝術(shù)美和陳列的再創(chuàng)造藝術(shù)美，加深觀眾的審美愉悅感，更好地傳播文化。

三、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

MR技術(shù)豐富了博物館的交互體驗(yàn)，使觀眾能超越物體感知現(xiàn)象。交互展示可以呈現(xiàn)物品的紋理、聲音等信息，展示動(dòng)態(tài)過(guò)程并提供長(zhǎng)期的傳播效益。數(shù)字化展示拓寬了文物保存和傳播渠道，克服了傳統(tǒng)文物保護(hù)的局限性，延長(zhǎng)文物壽命，為后人留存寶貴文化遺產(chǎn)。

（一）交互體驗(yàn)：豐富展示方式，使藏品超越物而成為現(xiàn)象

交互體驗(yàn)可以呈現(xiàn)文物背后更為豐富的信息。博物館藏品的信息具有多元化特征，且文物背后還隱藏著現(xiàn)象。MR技術(shù)所提供的互動(dòng)體驗(yàn)既使觀眾感知現(xiàn)象成為可能，又促進(jìn)現(xiàn)象的感知。這使原本傳播效率低下的信息能夠得到更高效地傳播和發(fā)展。這些信息不僅能夠更迅速地被傳遞到觀眾手中，還能夠以更豐富和生動(dòng)的方式展現(xiàn)出來(lái)。

一些個(gè)性化的參觀環(huán)境與實(shí)體博物館的展示空間彼此依存，借助數(shù)字展陳設(shè)備體驗(yàn)虛擬空間的魅力。在參觀過(guò)程中，觀眾能夠使用這些設(shè)備，并與其他觀眾進(jìn)行互動(dòng)。例如，在德基美術(shù)館的金陵圖數(shù)字藝術(shù)展中，觀眾通過(guò)虛擬角色進(jìn)入動(dòng)態(tài)長(zhǎng)卷，能夠與畫中人物進(jìn)行直接交流，感受歷史與人文的細(xì)節(jié)。同時(shí)，觀眾在畫卷中各自欣賞、互動(dòng)，從而形成個(gè)性化與共性化的參觀體驗(yàn)[7]。這個(gè)活動(dòng)讓參與者通過(guò)身體的互動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的交流與傳播，極大地提升了參與者的交互體驗(yàn)感。這種交互體驗(yàn)的方式不僅增強(qiáng)了空間趣味性和娛樂(lè)性，同時(shí)也保證了信息傳播的有效性。

博物館數(shù)字展示的交互體驗(yàn)整合了視覺、聽覺等多層次感官系統(tǒng)，是一種借助技術(shù)手段創(chuàng)建可交互的虛擬藏品，以空間和人機(jī)交互的方式傳遞展品文化信息的藝術(shù)體驗(yàn)方式。觀眾只有在與設(shè)備實(shí)際互動(dòng)的過(guò)程中，才能真正體驗(yàn)到展覽的深層畫面。例如，在故宮數(shù)字展廳，參觀者可以通過(guò)觸摸、縮放和點(diǎn)擊清乾隆時(shí)期琺瑯彩鳥瓶數(shù)字文物，欣賞鳥瓶文物的細(xì)節(jié)，甚至了解鳥瓶的制作過(guò)程。只有當(dāng)參觀者借助多媒體互動(dòng)設(shè)備觸摸和把玩數(shù)字文物時(shí)，美學(xué)形象才會(huì)體現(xiàn)出來(lái)，而并非圖像本身。只有當(dāng)人們借助多媒體互動(dòng)設(shè)備觸摸和把玩花瓶的數(shù)字工藝品時(shí)，審美形象才得以實(shí)現(xiàn)。在歷史類展覽中，交互體驗(yàn)將文物作為一個(gè)媒介去探索文物背后人們生活的世界，實(shí)現(xiàn)更為理想的傳播效益，將過(guò)去的生活在理論層面上抽象和升華，以重構(gòu)的方式再現(xiàn)。藏品因此有了脈絡(luò)，超越了孤立的物件而成為現(xiàn)象。

（二）保護(hù)文物：延伸文物壽命、拓寬文物保存和傳播渠道

在中小型博物館中，館舍陳舊、庫(kù)房狹窄的問(wèn)題普遍存在，這對(duì)文物保護(hù)和展示的條件構(gòu)成了挑戰(zhàn)。同時(shí)，由于保存條件和展示空間的限制，許多珍貴的藏品無(wú)法充分展出，無(wú)法被觀眾所觀賞到。數(shù)字化技術(shù)能夠減少文化遺產(chǎn)保護(hù)的開支。傳統(tǒng)的文化遺產(chǎn)保護(hù)方式，比如，文物的實(shí)體修復(fù)、復(fù)原和重建，會(huì)消耗大量自然資源如木材、石材等，這不僅破壞了自然生態(tài)，也浪費(fèi)了環(huán)境資源。雖然文物的數(shù)字化保護(hù)也需要投入大量的人力和財(cái)力，但是通過(guò)使用數(shù)字化技術(shù)，可以在不消耗自然資源的情況下對(duì)文物進(jìn)行修復(fù)和重建。這種可持續(xù)的資源利用方式預(yù)示著未來(lái)人類社會(huì)在資源利用上的發(fā)展方向。

MR技術(shù)克服了傳統(tǒng)保存和展示方式的局限性，使難以保存的文物得以長(zhǎng)久留存，難以展出的文物可以通過(guò)數(shù)字化的形式展出。它通過(guò)讓觀眾佩戴博物館提供的MR專屬設(shè)備，觀看到以三維數(shù)字化形式呈現(xiàn)的文物，讓文物信息不受時(shí)間和空間的限制進(jìn)行傳播。同時(shí)，MR技術(shù)可以為文物藏品、文化遺產(chǎn)和歷史遺跡等建立準(zhǔn)確、完整、原始的信息數(shù)據(jù)庫(kù)檔案。這種技術(shù)使參觀者能夠獲取更加豐富和深入的歷史知識(shí)，為研究人員提供了重要的研究資料，拓寬了博物館文物的保存和傳播渠道，并引入了全新的文物保護(hù)理念。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，文物的數(shù)字化形式能夠在一定程度上延伸文物的壽命。文物數(shù)字化的保存方式，不僅可以避免文物受到物理?yè)p害，而且可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播，讓更多的人了解和接觸到這些珍貴的文化遺產(chǎn)。在一定程度上可以使這段歷史更好地留存于世，為我們提供寶貴的文化遺產(chǎn)資源。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)椴┪镳^的實(shí)體展覽和虛擬展覽帶來(lái)新的突破和發(fā)展。通過(guò)對(duì)MR技術(shù)的應(yīng)用與進(jìn)一步探索，不僅可以豐富展覽內(nèi)容，提升觀眾體驗(yàn)，還可以促進(jìn)文物保護(hù)和傳播。然而，MR技術(shù)發(fā)展至今仍然還面臨著一些挑戰(zhàn)，如設(shè)備成本、技術(shù)限制等。未來(lái)，仍需進(jìn)一步探索、研究并克服這些問(wèn)題，推動(dòng)博物館數(shù)字化轉(zhuǎn)型取得更快的發(fā)展，為參觀者提供更加豐富的文化內(nèi)容和更加深入的文化體驗(yàn)。

本文系山西省教育廳2023年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目《基于Hololens 2的混合現(xiàn)實(shí)數(shù)字化博物館系統(tǒng)建設(shè)研究》（項(xiàng)目編號(hào)：202314434001）的階段性研究成果。

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（作者單位：1.山西傳媒學(xué)院 2.香港都會(huì)大學(xué) 3.山西傳媒學(xué)院）

（責(zé)任編輯：袁麗娜）