多媒体互动展示技术在现代博物馆中的创新及应用

曹楠

摘 要：多媒体互动展示技术在博物馆展陈展项上的应用，有着巨大的优势和发展空间。它是以展示主题为根本出发点，在多媒体技术发挥其独特的交互性和场合适应性优点上，集合声、光、电、机械、自动化等技术，对展项进行集成创新，进而生动、形象以及富有寓意的表达和传递科普信息。

关键词：多媒体 互动 技术 博物馆

中图分类号：G265 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0017-02

现代博物馆展示技术是以视觉媒体以及交互体验为核心，对现代展示技术的综合创新应用。多媒体互动展示技术主要是利用新技术研发、现有技术的创新应用以及综合技术的集成等高技术手段，采取虚拟与现实结合、传统与现代结合、接触与非接触结合的方式，以崭新的理念和全新的展示方式，并创新地应用新的展示材料，改变了传统的展示效果，实现真正意义上的人与环境的交互、虚拟与现实地交互、场景与媒体内容的交互等。在表现手段上采用声、光、电及机电动作配合，使观众更加易于理解博物馆展示主题。

在展项设置方面，充分利用现代化物流设备先进的制造工艺结合独特的展览创意，通过科学、合理的技术再设计，艺术地把自动化控制技术、多媒体技术、制造技术加以整合，以独特的、全新的展示理念形成博物馆内最能吸引观众参观兴趣的、独具创意的展览装置。

该文就目前几种比较流行的多媒体互动展示技术在现代博物馆或科技馆中的创新和应用进行讨论。

1 多画面异形成像

多画面异形成像主要应用的技术手段有边缘融合无缝显示、图形曲面矫正技术。（见图1）

边缘融合是在新的边缘融合技术中，消除了传统拼接存在的屏幕间的生理缝隙，从而使得屏幕显示的图像整幅保持完整。消除光学缝隙，使显示的图像完全一致，保证了显示图像的完整性和美观性。

由于投射屏幕不是平面的，这样就会在曲面上产生投影变形。所以对于这些大屏幕，不但需要经过专业的边缘融合处理，而且还要经过特殊的曲面几何纠正处理，使投影播放范围与异型投影介质完全吻合。图形曲面矫正技术是通过多台投影机协同配合，对于凸凹不规则的表面（曲面）进行包裹式贴图成像，使投射图像能够均匀覆盖不规则承载面。

在实施过程中，对于不规则平面进行投影机焦距范围、投射角度分类，使投影焦距相近的图形投射部分划分为一类，采用非短焦投影镜头。对于各台投影机的投射画面进行现场采样，采样后进行图象三维校正处理，三维网格图象密度处理，使融合不仅在边缘上与异型介质吻合，在融合拼接上天衣无缝，在仿真上更加贴近于自然；为了使投射图象与投射介质的浮雕图型相吻合，对于曲面物体，需现场采集形状，曲面的画面的覆盖密度，最终通过三维曲面网格图象密度处理并依据采集的三维网格对图象或视频进行图象的变形处理。最后，还涉及对于各部分分割图象的边缘融合处理。

以上技术的集成，应用于多画面异形成像展项，真实体现主题画面。使图像与屏幕的形状都能够很好的吻合，颜色的过渡自然，各个投影投射的画面配合一致。

2 模拟全息影像

模拟全息影像是利用全方位的虚拟显示技术。该技术是指由多面分光镜组成的一个金字塔形状的光学系统，每片分光镜与显示图象承载体成45°角，当显示承载体有图象显示出时，通过金字塔光学系统的反射把显示承载体上显示的图象反射到观众的眼中，当观众处于两片分光镜的夹角时，分光镜会因为光的直线传播原理而反射图象，两个由两面分光镜反射的图象组合在一起，组合成一个整体图形。而由于镜面反射，人的新会感觉图形是悬浮在金字塔的内部空间中成像，这样围绕金字塔360度，都会看到一个完整的图象悬浮在金字塔内部的空间中。

基于该技术的展陈展项，需要构建由模拟全息成像模块、投影设备、多媒体影片三大部分组成的系统结构。

应用中所涉及的技术要点为：

（1）幻像的视角可根据要求在一定范围内选择，图象位于窗口可在0～1000mm之间调整；

（2）幻像在空中成像应稳定无畸变，图象随视线晃动无变化；

（3）人围绕倒金字塔周围，始终看到一个完整的图象置于金字塔中央；

（4）金字塔是一个透明的玻璃体，可以透过玻璃和成像图像看到另外一端。（见图2）

利用该技术实现的展项，使表现的虚拟展品悬浮在这个透明的倒金字塔内部。让人感觉好像该展品真的在空中旋转，在虚幻中享受科技给人带来的愉悦。

3 新型材料投影屏幕及实时通讯集成

新型材料投影屏幕及实时通讯集成主要是对液晶智能调光玻璃的创新应用，并集成使用实时通讯集成技术。（见图3）

液晶智能调光玻璃的技术原理为，在自然状态下（断电不加电场），它内部液晶的排列是无规则的，液晶折射率比外面聚合物的折射率低，入射光在聚合物发生散射，呈乳白色，即不透明。液晶的两个导电膜相当于2个平面电极。当加上电场（通电）以后，有弥散分布液晶的聚合物内液滴重新排列，液晶从无序排列变为定向有序排列，使液晶的折射率与聚合物的折射率相等，入射光完全可以通过，形成透明状态。

应用中所涉及的技术要点有：

应用新型的材质——导电液晶膜，此材料多应用于建筑材料，此种材料的特点就是导电情况下呈现透明状态，在非通电情况下呈现乳白色的不透明效果；

通过对这种新型材料的特殊工艺需求，使之的韧性、透光性、以及多块液晶膜的拼接形式都能够满足各方面的需求；

需选用一套感应系统来触发调光玻璃的电路导通，当观众走近时触发通电，投影投射影片，当观众离开时自动关断；

采用一台总控计算机，通过TCP/IP，RS-232统一控制所有的机器终端（图象、声音、灯光、机械控制）。

利用该技术实现的展项，可以在透明玻璃背后布置一个真实的场景，使人们在走进该展项时触发系统从而观看影片，在影像消失的同时，幕后的真实场景呈现在观众面前。endprint

4 无线感应实时定位多媒体交互查询系统

该系统应用采用非接触传感器技术。无线感应实时定位：主要采用光敏电阻元件实现，光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。

利用该技术，展项可由若干液晶显示屏拼接显示，多屏显卡为内置主板插槽，多屏显示卡专为今天的PC机更深层的应用要求而设计的高性能的多屏卡。它使一台PC机支持多台VGA显示器、电视机或DVI数字平面显示器。（见图4）

所依据的技术原理为，光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1～10 MΩ，在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4～0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。

设计光控电路时，用小电珠光线作控制光源，使设计大为简化。此外在技术上要求定位系统精确定位（精度要求1 mm），同时显示触控区域与整个显示屏幕的坐标实时换算，在此基础上，将红外控制系统和计算机图形技术一起结合，使人机互动。

利用该技术实现的展项，当观众把玻璃滑块滑动到相应位置时，屏幕中所显示的内容会产生变化。观众在外观上看不到任何导线，也看不到任何感应元器件，进而给人以新、奇、特的感觉，增加观众的兴趣。

5 结语

多媒体互动技术有着集成传统媒体应用中的优点，并发挥其独特的交互性和场合适应性的特点。这些众多的优点，对展览展示的行业，有着莫大的吸引力。多媒体互动技术的应用发挥正在对展览展示行业造成翻天覆地的变化，其对博物馆、科技馆等文化科普教育场所有着更广阔的发挥空间，这也给现代博物馆的发展提供应用的良机，多媒体互动技术在现代博物馆中的不断创新和应用将走向必然。

参考文献

[1] 赵晨.多媒体展示技术在博物馆的应用[J].天津科技，2008（2）：22-23.

[2] 马昱.科技博物馆创新展示形式研究 [J].武汉理工大学，2009（3）：44-45.

[3] 李东文.论博物馆展览中多媒体技术的运用[J].大众文艺，2012（18）：21-23.endprint

4 无线感应实时定位多媒体交互查询系统

该系统应用采用非接触传感器技术。无线感应实时定位：主要采用光敏电阻元件实现，光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。

利用该技术，展项可由若干液晶显示屏拼接显示，多屏显卡为内置主板插槽，多屏显示卡专为今天的PC机更深层的应用要求而设计的高性能的多屏卡。它使一台PC机支持多台VGA显示器、电视机或DVI数字平面显示器。（见图4）

所依据的技术原理为，光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1～10 MΩ，在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4～0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。

设计光控电路时，用小电珠光线作控制光源，使设计大为简化。此外在技术上要求定位系统精确定位（精度要求1 mm），同时显示触控区域与整个显示屏幕的坐标实时换算，在此基础上，将红外控制系统和计算机图形技术一起结合，使人机互动。

利用该技术实现的展项，当观众把玻璃滑块滑动到相应位置时，屏幕中所显示的内容会产生变化。观众在外观上看不到任何导线，也看不到任何感应元器件，进而给人以新、奇、特的感觉，增加观众的兴趣。

5 结语

多媒体互动技术有着集成传统媒体应用中的优点，并发挥其独特的交互性和场合适应性的特点。这些众多的优点，对展览展示的行业，有着莫大的吸引力。多媒体互动技术的应用发挥正在对展览展示行业造成翻天覆地的变化，其对博物馆、科技馆等文化科普教育场所有着更广阔的发挥空间，这也给现代博物馆的发展提供应用的良机，多媒体互动技术在现代博物馆中的不断创新和应用将走向必然。

参考文献

[1] 赵晨.多媒体展示技术在博物馆的应用[J].天津科技，2008（2）：22-23.

[2] 马昱.科技博物馆创新展示形式研究 [J].武汉理工大学，2009（3）：44-45.

[3] 李东文.论博物馆展览中多媒体技术的运用[J].大众文艺，2012（18）：21-23.endprint

4 无线感应实时定位多媒体交互查询系统

该系统应用采用非接触传感器技术。无线感应实时定位：主要采用光敏电阻元件实现，光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。

利用该技术，展项可由若干液晶显示屏拼接显示，多屏显卡为内置主板插槽，多屏显示卡专为今天的PC机更深层的应用要求而设计的高性能的多屏卡。它使一台PC机支持多台VGA显示器、电视机或DVI数字平面显示器。（见图4）

所依据的技术原理为，光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1～10 MΩ，在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4～0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。

设计光控电路时，用小电珠光线作控制光源，使设计大为简化。此外在技术上要求定位系统精确定位（精度要求1 mm），同时显示触控区域与整个显示屏幕的坐标实时换算，在此基础上，将红外控制系统和计算机图形技术一起结合，使人机互动。

利用该技术实现的展项，当观众把玻璃滑块滑动到相应位置时，屏幕中所显示的内容会产生变化。观众在外观上看不到任何导线，也看不到任何感应元器件，进而给人以新、奇、特的感觉，增加观众的兴趣。

5 结语

多媒体互动技术有着集成传统媒体应用中的优点，并发挥其独特的交互性和场合适应性的特点。这些众多的优点，对展览展示的行业，有着莫大的吸引力。多媒体互动技术的应用发挥正在对展览展示行业造成翻天覆地的变化，其对博物馆、科技馆等文化科普教育场所有着更广阔的发挥空间，这也给现代博物馆的发展提供应用的良机，多媒体互动技术在现代博物馆中的不断创新和应用将走向必然。

参考文献

[1] 赵晨.多媒体展示技术在博物馆的应用[J].天津科技，2008（2）：22-23.

[2] 马昱.科技博物馆创新展示形式研究 [J].武汉理工大学，2009（3）：44-45.

[3] 李东文.论博物馆展览中多媒体技术的运用[J].大众文艺，2012（18）：21-23.endprint