浅谈虚拟现实技术在数字博物馆空间设计中的应用

苏燕 李光举

[摘 要]近年来，计算机科学技术迅猛发展，大数据、通信技术、虚拟现实技术等高科技科学技术已经应用在人们的生活中。其中，虚拟现实技术凭借独特的数字展示功能在大众眼中绽放异彩。虚拟现实技术是一种利用计算机将存在的现实世界进行虚拟仿真或者创建一个模拟环境，可以让用户在其中感受模拟空间，并从视觉、听觉、触觉等方面进行感知。当用户在虚拟环境中进行位置移动时，计算机通过计算可以传送回模拟影像，使用户具有身临其境的感受。本文主要在传统实体博物馆的局限性以及虚拟现实技术对博物馆的作用与影响、虚拟现实技术发展以及在数字博物馆空间设计中应用进行了分析，旨在为相关研究提供借鉴。

[关键词]虚拟现实技术;数字博物馆;空间设计;应用

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2019.12.064

[中图分类号]TP39;G260[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2019）12-0-02

1     传统实体博物馆展示的局限性

传统实体博物馆展示的展品、艺术品都以固定形式存放在馆里，根据展品的时间、历史演变、艺术品类别等规律进行陈列和布展，并配有图片和文字说明。传统实体博物馆最大的优点是具有真实性，但也存在局限性。首先，实体博物馆在空间布局上受面积所限，馆内许多展品无法一一展出，即使展出的展品也很难传达展品的完整脉络信息，导致观众索取展品信息时中断，不利于完整地获取展品信息。如果遇到大型、大体量的展品展出时（古生物化石、建筑构件等），将不得不以图片形式展示，无法获得实物震撼感的展示效果。其次，在展品的陈列布局上，传统实体博物馆一般会按照历史演变过程、文物出土地点、展品的类别等形式有规律地排列展出。这样的陈列方式较为死板，导致观众只能按照布展顺序进行参观，无法对展厅与展厅之间的展品进行比较和学习，影响了观众自主性的观感体验。最后，信息化时代已经到来，互联网、移动设备逐渐普及，更多新颖展示形式吸引着年轻群体，这种传统实体博物馆静态的、缺乏互动的灌输式展示方式已不能吸引年轻群体的注意。因此，传统实体博物馆要进行科技创新，融合新技术、新发展，充分发挥博物馆为社会发展提供的服务、学习、教育、娱乐等功能。

2     虚拟现实技术的发展对当今数字博物馆的作用与影响

如今，虚拟现实技术已经应用在很多领域，在与传统实体博物馆的展示上也有很多不错的结合案例，可见其对数字博物馆的重要性。与传统博物馆相比，虚拟现实技术可以让博物馆信息潜在无限化，在文字和图像以及音频、视频文件中体现;用户可以实现全自主的操控体验;通过自定义，设定用户感兴趣的信息内容;在时间节点上，根据用户需求任意选取参观节点调用信息。虚拟现实技术功能对数字博物馆已经产生了巨大影响。第一，虚拟现实技术通过平台收集参观者的行为数据，可以进行大数据分析，为特定参观需求定制展览准备。第二，虚拟现实技术利用程序改良了用户的整体参观感受。第三，数字博物馆的新颖参观模式对年轻人具有更大的吸引力。用户能够在应用虚拟现实技术的数字博物馆参观中获得更好的体验，在自由自主的参观模式中获得更多的知识经验，不受时间、地点影响，可以自主选择在数字博物馆中看什么、去哪个展区等;在选择参观访问终端时，可以更加便捷地利用电脑、PAD、手机等移动设备进行参观浏览。博物馆利用虚拟现实技术，可以让固定沉闷的艺术品通过数字博物馆展示“跳动起来”。

3     虚拟现实技术的基本特点

虚拟现实技术属于多种技术协同融合的高新计算机科学技术，包括计算机三维图形技术，立体显示技术，用户体验者肢体跟踪、视觉、听觉、触觉的数据反馈技术、文字、图形等多种形式的数据交互技术。简单来说，虚拟现实技术指借助计算机运算和传感技术创造的一种人机互动模式，具有以下几个显著特点。①形象模拟性。目前，虚拟现实技术可以对物体进行运动状态模拟，并可以形象模拟物体的运动形态和动态，从而使用户体验者在模拟环境中具有更加真实的感知物体。②环境逼真性。虚拟现实技术利用计算机三维成像技术，搭建与真实场景一样的虚拟环境，让用户体验者如同处于真实世界一样，可以根据自己的需求设置与操控虚拟环境。③自主操作性。虚拟现实现技术在构建虚拟环境后，可以使用户按照自己的意愿，自主设置、移动、选择虚拟环境的物体，进行全方位操控，真正实现用户体验者的自主操作性。

4     虚拟现实技术与数字博物馆展示空间设计

笔者在调研过程发现，截至目前，各地绝大多数博物馆仅使用传统的实物陈列展示方式，很少出现结合人机交互的虚拟现实技术的数字博物馆展出形式，仅有少数博物馆在尝试与这种新技术结合运用，其中，较为成功的有故宫博物院的VR故宫展馆，如图1所示。传统的隔着玻璃罩看文物、通过图文注解了解展品知识内涵的方式已经逐渐失去了趣味性，很难激起参观者的兴趣。虚拟现实技术利用人机交互模式，让参观者可以通过移动设备、VR眼镜等设备产生身临其境的感觉，并可以按照个人意愿进行设置和操作，这种沉浸式体验感，极大激起了参观者的浓厚兴趣。因此，虚拟现实技术像一剂强心剂注入到传统博物馆的心脏中，使其焕发活力。

虚拟现实技术虽然弥补了传统实体博物馆一些展示局限性，但是，只有将虚拟现实技术与博物馆相结合，进行重新设计，才能真正发挥展示教育功能。因此，通过研究，笔者认为，在虚拟现实技术作用下的数字博物馆应在设计过程中重视以下几方面的内容。①在利用虚拟现实技术构建数字博物馆时，要保证内容的真实有效性，从而在运用虚拟现实技术展现数字博物馆的空间设计时不至于脱离实际，不会对参观者造成知识错误获取。②在形式展示上，数字博物馆与虚拟现实技术相结合必须搭配合适，数字博物馆在规划展览区域时，一方面，要保证展品的内容真实性和内涵性，同时也还要注重空间展示的表达形式。例如，展品类别、题材等是按照历史流程脉络演变，或者按照文物出土地点等形式分区展示，都要考虑布置展区的空间设计。及时与实体博物馆进行对比，做出改进和调整，以更加合适的形式进行展示，力求做到虚拟环境的“物尽其用”“因地制宜”。③在数字博物馆中应用虚拟现实技术，必须限制数量，限制可控范围。由于构建虚拟现实技术的数字博物馆是由大型且较烦琐的程序构成，因此，博物馆你需要控制展示项目，避免在展示项目体验人数过多时，造成服务器拥堵等情况，导致参观者体验感下降及其他隐患问题。因此，相关研究人员应充分研究虚拟现实技术的搭建和空间设计展示项目，做到合理利用展示空间，以及设计合理的展示视角与参观者的空间尺度距离等问题。

5     结 语

虚拟现实技术凭借交互性、沉浸感、逼真性、自主操控性等特点正在逐渐改变形式单一的传统博物馆。虚拟现实技术应用于数字博物馆中，可以使传统博物馆不再单一发展，进一步提高数字博物馆的趣味性，提高观览量。随着虚拟现实技术的不断发展，将会有更多的虚拟技术应用在数字博物馆的展览空间设计中，为数字博物馆的展示空间设计带来更加美好的发展前景。

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