展厅虚拟漫游与文物三维展示在数字化博物馆建设中的实践运用—— 以郑州博物馆为例

文／张 席

随着虚拟现实技术、三维展示技术的快速发展，通过互联网技术将现实世界中的展览以虚拟实景的形式展示并提供流畅的仿真交互操作已成为一种趋势。目前越来越多的博物馆开展了虚拟展厅以及文物三维展示的相关工作。

当今社会信息化建设的快速推进，数字化、网络化、移动化的科技浪潮拓展了大众获取资讯的途径与方式。在此背景下，郑州博物馆通过在线展厅虚拟漫游、文物三维展示等技术，在网络上增加了博物馆的展示手段，让科技助力文化知识的传播，进一步拓展了博物馆的社会教育服务功能。

目前郑州博物馆展厅虚拟漫游与文物三维展示技术的应用在一定程度上解决了馆内展览在开放时间、场地等方面的限制，极大程度地满足了公众对线上虚拟博物馆参观的基本需求。构建体验式在线漫游虚拟展馆对提升博物馆的社会影响力，延伸博物馆社会教育服务功能具有重要的实际意义。

图一 展厅虚拟漫游中郑国编钟『击钟听声』交互体验

一 三维实景漫游技术的实践应用

三维实景漫游技术是目前已趋近成熟的一种视觉技术，其核心是利用基于高清图像构建的三维虚拟实景，并通过计算机技术实现全方位互动式观看的真实场景还原展示。通过html5技术让公众可以在电脑、手机、平板上使用浏览，具有很好的多终端兼容性，并因其画质高、场景逼真、便于传播等特点受到了广泛的关注和使用。

三维实景漫游技术的特点在于突破传统三维技术繁琐的建模渲染工作，直接取景于真实场景，高清图像结合javascript脚本语言实现展厅的虚拟漫游。在实际应用中，郑州博物馆虚拟展厅加入图片、音频、文字、文物三维展示等多种信息载体，使观者不仅可以获得展览的整体认识，亦可深入其中某个场景、某个细节进行浏览观看。将博物馆的功能延伸到网络上，打破时间和空间的限制，为世界各地的观众提供展示和互动服务，开启了郑州博物馆网络虚拟展示的全新模式。

展厅在线虚拟漫游利用互联网技术进一步充实、扩展了郑州博物馆各类专题展览的传播渠道。虚拟展览不会受到展览时间、地域的约束，可满足更多民众的参观需求，实现了把整个展览完整地搬进数字世界，从而通过互联网给观众展现一座数字化的郑州博物馆。

1.郑国编钟“击钟听声”交互体验（图一）

在郑州博物馆古都郑州展厅虚拟漫游中，“郑韩风·故都春秋”部分有一件馆藏文物——郑国编钟。编钟出土于1997年，是当时的年度全国十大考古发现之一。这套编钟以小巧见长，音域宽广，经过现代测音，能够跨越三个八度以上的音程，至今仍可演奏出音色优美的旋律，显示了中国古代乐器制作的高超水平。

在展厅虚拟漫游中为每个编钟都制作了点击热点，当某个编钟被观众在电脑端点击或者在手机端触摸时，就会发出该编钟被敲击时的音色声响。这样的交互体验大大提升了观众的参与度，让观众主动参与其中，在提升历史展览的文化教育功能上起到了事半功倍的效果。

2.文物可交互三维展示（图二）

郑州博物馆的历史展览中有很多非常精美的文物，但观众即使在现场参观也会隔着展柜，和文物有着一定的距离。展厅虚拟漫游中的文物则可交互三维展示，将展品全方位、立体、无死角地展现给观众，公众通过手机或电脑可以观察文物每一个角度的每一处细节，就如同在手中把玩一般。文物三维展示热点将藏品变得更加生动，对观众而言无疑大大增加了参观的趣味性和互动性。

图二 虚拟漫游中的文物可交互三维展示

3.语音导览、展板、文物图文详情等交互功能（图三）

公众在浏览郑州博物馆在线展厅虚拟漫游时，通过点击展厅中对应的热点按钮可以获取相关的音频讲解、图文详情等拓展信息，使参观者通过与在线虚拟展厅内容的交互，只需要在电脑或手机上进行简单的操作，就可以针对自己感兴趣的陈列、展品进行细致的参观，也可通过语音导览的讲解以及展板的图文热点对相关的内容进行深度了解。在多种互动功能的参与中，公众可以获得更深入的学习和更好的参观体验，从而进一步提升展览的文化教育传播功能。

二 文物数字化三维展示技术的实践应用（图四）

郑州博物馆馆藏文物是郑州古代历史文化的载体，藏品的某些具体特点运用传统的展示手段无法给观众带来最直观全面的视觉感受，传统展示的“平面化”存在着各种让人不满意的问题和缺陷，如展品与观众之间存在距离感、展览的布置流于形式、观众参与度不高、吸引力差等，使得博物馆藏品的展示被限制，这使部分较为重要的文物不能得到充分的保护，也无法得以合理的展示。在信息技术快速发展的今天，运用三维技术对博物馆藏品进行展示成为可能。

作为公共文化建设的有力支撑，郑州博物馆运用互联网技术，数字化开发与利用博物馆馆藏文物资源，开展了馆藏文物的数字化三维展示项目。目前已初步开展了青铜、陶器、石刻三个品类藏品的文物三维展示，为郑州的历史文化教育工作增添了新的亮点。

一件复杂精致的文物，无法通过二维的照片来展现出它每一处精湛的工艺。二维的视角让大部分的细节得不到展示，触之可及的三维交互展示，则能让人们观察文物的每一处精妙绝伦的细节，体会到每一个匠心独运的设计，如同精美的文物就在人们手中一样，可以细细地品味把玩。观众获得了更好的观赏体验，文物也得到全面的展示。

郑州博物馆的文物三维展示可以便捷地应用于观众的电脑、手机、平板等设备，以逼真的三维立体展示效果和交互式的三维体验，替代传统二维照片和文字为主的文化传播模式。观众可以通过互联网随时随地地观赏文物，也可通过互联网社交将文物的三维展示转发分享给自己的亲朋好友，通过互联网实现了“把文物带回家”，为观众提供了全新的参观体验。这种“把文物带回家”的观展体验可以让观众对文物的记忆更深刻，观众在移动端向亲友转发分享也更有利于文化的传播和推广，能让博物馆得到更好的宣传，带来更多的参观者，从而为历史文化的交流和传承教育拓展了新的传播途径。

三维展示技术不仅可以把馆藏文物的各项原始数据信息最大化地保存，还可以实现对文物的便捷展示，同时对于数字化文物保护、数据留存等文物保护工作有着重要意义。对于博物馆科研及教育工作者而言，文物的三维展示对于展品的教育和研究工作也有着重要的意义。

图三 展厅虚拟漫游中展板、文物图文详情

三 展厅三维实景漫游与文物三维展示技术应用在博物馆中的现实意义

郑州博物馆作为郑州市以文化宣传教育为主要职能的公益性单位，拥有极为丰富的历史文化资源，是重要的文化传播场所，在当前数字化、网络化、虚拟化与移动化的大数据时代，充分发挥信息时代优势，提升博物馆数字化服务功能，将知识传送到世界各地，是博物馆在这个时代中不可推卸的责任和使命。而虚拟展示技术、文物三维展示技术的创新应用开启了郑州博物馆在专题展览、馆藏文物的网络展示、教育、宣传等方面的新模式，满足了公众足不出户便能身临其境般地欣赏到实体博物馆精品展览的需求，具有切实的重要意义。

（一）实现“实体博物馆”“网络博物馆”“移动博物馆”三者的有机结合

郑州博物馆网络虚拟展示的构建，创新性地将三维实景漫游技术、文物三维展示技术、互联网技术以及移动技术应用于博物馆的网络展示与知识传播，充分挖掘相关技术在博物馆数字化建设上的独特优势，实现实体博物馆数字化、数字博物馆网络化、网络博物馆移动化的有机结合，三者相互发挥各自特色、互补各自不足，全方位提升了博物馆的社会服务功能。

（二）数字化展示突破传统展览在时间空间上的限制

相比于数字博物馆来说，传统的实体博物馆参观者更多的是一些在相关领域有一定深入研究的学者，或是在特定的领域有专门爱好的参观者。他们选择参观实体的博物馆更多的是进行研究工作和了解自己感兴趣的内容。即使在众多的参观者中有一定比例的人群是以学习为主要目的的，但是这个比例也不是很高。在很大程度上，造成这一问题的原因是大众对于博物馆的不了解，另外一个重要的原因则是受时间、空间等条件的限制。

这些非主观的原因很大程度地限制了民众在博物馆中的学习，数字博物馆的出现则大大有助于解决这个问题。对于一些工作忙或者是地域比较远的参观者来说，虽然不能亲身到博物馆进行参观，但是可以通过对郑州博物馆在线虚拟展厅以及文物三维展示，来完成学习了解历史文化的目的，也使博物馆的教育功能得到了最大限度的发挥。

另一方面，由于很多展览往往有展览时间、展览地点的限制，很多精品文物也经常是流动展出，观众会因为展览期限而错过展览。而通过在线的虚拟展厅和文物三维展示，有需要的观众可以足不出户在任何地方、任何时间完成参观学习，突破了时间和地域的限制，让展览中的历史文化知识传播得更远，也解决了观众在实体展览撤展后的参观需求。

（三）开启博物馆网络展示的新模式

三维实景漫游技术、文物三维展示技术将真实的场景、展品通过网络完全再现在公众眼前，使得公众在千里之外便可通过电脑、PAD、智能手机等终端多角度可交互地观看郑州博物的三维实景展览和文物三维展示，拥有身临其境般的感觉，弥补了传统数字博物馆在用户体验与平台兼容性方面的缺陷，凸显了三维实景漫游技术、文物三维展示技术在博物馆数字化建设中的优势，是场馆基本陈列展示的一次升华，是博物馆展示、教育、传播知识的新手段、新方式。

图四 文物在线三维展示

（四）可交互的数字化三维展示增强参观体验

人类获取的信息80%来自视觉，15%来自听觉。观众通过虚拟展厅提供的虚拟场景、语音导览、文物3D展示、展板热点信息等多种信息方式进行交互、参观，获得的信息更加生动、形象、具体，留下的印象也较传统的博物馆参观更加深刻。

传统的实体展览的传播方式是一种大众传播方式，不具备个性化的特点，对每一个不同的个体缺乏针对性。同时，由于传统的博物馆参观模式将参观者摆在了绝对的信息接受者的位置上，受众一味地接受信息会造成受众接收信息的主动性下降。而且，在这种传统的展示方式中，信息的流动是单向的，参观者作为信息的接受者只有接受信息而无法反作用于博物馆本身。这种方式虽然提高了用户与用户之间的共识和一致性的感受体验，却削弱了用户的差异化感知体验。

郑州博物馆线上虚拟展览借助于数字技术，使参观者通过与在线虚拟展厅内容的交互，只需要在电脑或手机上进行简单的操作，就可以选择对自己感兴趣的陈列、展品进行细致的参观，也可通过语音导览的讲解以及文物的3D展示、展板的图文热点对相关的内容进行深度的了解。在多种感官的参与和互动下，观众可以获得更深入的学习和更好的参观体验，从而进一步提升展览的文化教育传播功能。

（五）提升博物馆网络科普教育服务功能

博物馆作为科普教育基地的重要组成部分，承载着宣传科学文化知识、提高全民文化素养的责任和使命。郑州博物馆基于三维实景漫游技术、文物三维展示技术，实现了展品与观众之间的零距离交流与互动，增强了观众在线漫游式的参观体验感，让观众足不出户就可以了解博物馆以及展品的详细内容。与此同时，抓住高节奏生活环境下人们利用移动终端获取知识的习惯与需求，发挥“移动互联+智能终端”的信息时代优势，拓展科普知识传播的广度与效果，体现了以科技助力文化传播、以文化传播惠及百姓的科普教育理念，提升了博物馆网络展示的科普教育功能。