基于虚拟数字化陈列与互动技术的辽宁古生物博物馆展示方式改造

吕 美 孙 冬/沈阳建筑大学

基于虚拟数字化陈列与互动技术的辽宁古生物博物馆展示方式改造

吕 美 孙 冬/沈阳建筑大学

虚拟数字化技术在为人类带来了庞大的信息资源的同时为其他领域提供了革命性变化机会，动漫多媒体、人机交互、虚拟现实等技术的发展令高新数字化设计加入到作为人类积淀精神文明、文化传统、科学知识、动植物保藏的自然博物馆场所的展示陈列中，本文以辽宁古生物博物馆为例，列举以虚拟技术数字化陈列与互动技术为依托的博物馆展示改造与设计的方法与可应用技术。

虚拟技术；展示；互动

辽宁古生物博物馆以展示历史时期生命起源与演化为主，主要介绍30亿年来辽宁“十大古生物群”。现设8个展厅16个展区，由第3厅开始大量展示30亿年来“辽宁十大古生物群”。包括鞍山群早期生命、燕辽生物群、热河生物群、辽宁的古人类等。第4厅为整馆特色厅陈列的是世界著名的“热河生物群”标本，包括一亿多年前辽西的“恐龙王国”、“古鸟世界”、“花的摇篮”等。第8厅是气势磅礴的“辽宁大型恐龙厅”。辽宁古生物博物馆多为传统博物馆展示和陈列，除第六厅互动科普厅和个别展厅采用了虚拟和数字化展陈技术外，大部分展厅以静态图形和标本展示为主。

展厅实物展示虽然是藏品展示的主要方式,但存在诸多不便。例如展览受场地大小限制，展览展品更换费力；针对古生物展览中的一些年代久远、易氧化变质的展品,如植物种子、动物羽毛,不适宜长期展出或者不适宜展出;实物展示缺乏灵活性，尤其对于科普性质的内容，不能很好的完成与观者的良性互动。因此，为了弥补传统实物展示的局限,采用虚拟技术实现的数字化展示与互动改造尤为重要。经过实地调研和资料数据分析，本人认为辽宁古生物博物馆可进行一下数字技术方便的展示改造：

1.参观过程的“个性化指定”

通过数字交互技术实现古生物博物馆参观过程的“个性化指定”。即参观者在自然博物馆展厅中使用数字化智能系统进行参观时,计算机系统会根据参观者所需求的个性化、使用的趣味性以及感知性等多方面考虑,提供一套多风格适合参观者个性化特点的展示参观方案,充分调动参观者主动参与的积极性,强调参观者融入展览中的交互性和趣味性,在系统界面设计上采用一套高级交互性智能界面设计。如,中国台湾国立暨南国家大学提出了一个XSL(ExtensiblestyleshectLanguage:可扩展样式语言)的多展示框架,根据参观者的个性化特点选择适当的XSL展示方式,构成面向不同年龄阶段、不同个性、不同喜好参观者的展示参观系统。

2.数字化“扩增空间展示”

利用混合现实技术,将虚拟展示空间与实体展示的空间结合,提供展品的全方位信息,参观者可配戴使用区域定位系统、头盔、立体眼镜等装置观看,用激光指示器指向展品,进入了一个虚拟的空间,根据自身的需要自主选择信息内容,触摸感兴趣的展品,获取各种额外信息,如特色展厅第4厅展出的主题为“花的王国”的部分可添加加强现实技术，通过对植物生长环境的虚拟呈现，实现参观者与植物之间的互动与接触，通过头盔和立体眼镜的配合完成植物的短期迅速生长，对解决古生物博物馆实体空间展示所缺乏的灵活性和其中的虚拟空间展示中丧失情感等缺陷提供了新的解决方案。另外地面互动投影技术也可在此展厅中增设，通过多媒体互动投影技术，实现大场景，配合风、花丛、水流声效，令参观者走入其中，置身植物海洋。

3. 三维场景深度复原

辽宁古生物博物馆已经采用了三维场景复原与漫游技术，在此基础上可进一步结合实景人物拍摄的手法,实现多角度空间的古地球环境虚拟介绍，包括空中鸟瞰等角度展示环境，再带着参观者着眼细节以动态的形式讲述，地点标注显示等等。

4.多幕投影与三维跟踪

辽宁古生物博物馆第8厅展示的是辽宁代表性的恐龙骨骼标本，可结合多幕投影和三维数字技术进行进一步的展示改造，可为参观者配备三维空间跟踪定位器、数据头盔、立体眼镜和数据手套,运用互动手段丰富展览内容的形式解读侏罗纪年代地球上的奇异自然景观,以及辽宁地区代表性的恐龙品种，通过系统声音识别系统模拟恐龙叫声,通过喷水装置产生瀑布水花溅到身上的触觉感受。运用数字手套对看到的恐龙进行点击,可以详细观察到任何一种恐龙的生活习性。另外可同时使用幻影成像、多幕场景自动转换技术，将现有场景与前景中的仿真环境有机结合,利用光电、音效模拟虚拟场景，针对大量动物、人物可使用多场景多幕剧来表现,其中,不同场景的转换是由控制系统自动控制完成,在表演时可根据剧情自动转换，并可观察到在不同分配方案情况下的恐龙演化、灭绝情况，还原一个逼真的侏罗纪世界。

5. 增设留言签名系统

在参观完后,参观者可在此系统前签名留念,参观者在手写屏上书写留言并保存后,留言内容可同步输出显示在大屏幕上,大屏幕可同时显示最近的四个留言内容,留言内容按照上下左右的顺序依次排列,当有新的留言内容保存后,将替换当前大屏幕显示留言中最早的一个留。另外此设备还具备新建留言、书写留言、选择笔触、选择颜色、笔画粗细、清除留言、保存留言等功能。

虚拟数字与互动技术的发展为博物馆展示与建设提供了更广阔的发展空间，辽宁地区古生物资源丰富，针对地区特点设计师可恰当选择数字化展示的表现方式，进而使博物馆数字化展示陈列方法更为多样和有效，提升创新性的同时使理论与实践的结合过程得以更新与改善。另一方面加大展示陈列方式与数字化技术的结合的力度，才能使展览设计与数字化技术充分协调发展，更大的实现博物馆自身价值与存在意义。

[1].吴跃生，浅谈360度全景摄影技术在数字化虚拟博物馆中的应用[J]，中国电子商务，2014（10）。

[2]. 张妮佳;;VRML技术在数字博物馆中的应用[J];现代图书情报技术;2007（01）。

[3].向辉,孟祥旭,杨承磊;山东大学考古数字博物馆设计与实现[J];系统仿真学报;2003（03）。

沈阳建筑大学青年基金 编号：2014031 名称：虚拟现实（VR）技术在博物馆设计及建设中的应用研究。