VR 虚拟现实技术在展品中的拓展应用——以浙江省科技馆台风体验剧场为例

赵吉明

（浙江省科技馆，浙江 杭州310004）

1 虚拟现实技术拓展应用的必要性

1.1 VR虚拟现实技术在展品中的应用优势。应用虚拟现实技术的展品拥有多种视觉表现形式，易于达到展品所要展示的目的和效果；使观众深切体验到科技馆的魅力，满足公众对展览体验、探索、猎奇的要求，提升参观的兴趣。另一方面，可拓宽了展品的展示手段，一些难以演示的科学过程和科学原理得以重现。

1.2 VR虚拟现实技术在科技馆展示中的缺点。不可否认虚拟现实技术作为一种新兴的展示技术在当今科技馆展品建设中吸引了众人的目光，使得很多展品设计公司在设计展品的过程中都希望加入虚拟现实VR技术，以此来增加展品的新鲜感。然而，这些展项在实际应用中存在着一些问题，主要表现在：（1）新媒体展项的可操作性、稳定性较差，且新技术的维护和更新不便等。[1]（2）虚拟现实技术展示需要配备头盔设备，操作不便，需要工作人员辅助指导，可同时体验人数较少。（3）缺乏专业的技术团队。一般科技场馆内大部分展品都是由观众自己操作的，而VR技术的设备不适合普通观众操作，需要展厅工作人员辅助操作。

1.3 技术拓展的必要性。正是因为虚拟现实技术在科技馆展品展示中有着极大的潜力，对观众有着极大的吸引力，但同时技术表现形式存在弊端和短板，因此如何把虚拟现实技术在展品中提升改进以适应体验者的需求有着极大的现实意义。

2 VR虚拟现实技术在台风体验展项中的拓展应用

2.1 台风体验展项的展示目的。台风作为浙江地区重大气象灾害的一种，普及其相关知识对于本地民众尤为重要。为此本展项的展示目的就是以台风为主题，科普其相关知识，提高民众对于这种自然灾害的认识，提高防台能力。在该项目的策划中采用虚实结合、动静皆宜的高科技与新媒体结合的展示方式，以增加台风模拟的知识性、趣味性、参与性、互动性，令人耳目一新。由于它集成了影视技术、光电技术等现代化展示手段，从而使台风模拟在展示内容上做到了起点高、科技含量大，富有时代特色。

2.2 展项设计方案。项目的系统组成：（1）视频影片。本项目影片分为2 个部分，360°环幕影片和VR虚拟现实视频。环幕视频，通过三维模型构筑、动画制作，真实的再现了台风实时场景，模拟台风过程的各种气象现象。VR虚拟现实视频通过VR显示技术，提供与环幕视频内容不同的内容。（2）动感模拟座椅。由电力驱动的动感模拟座椅，可随视频内容即时响应动作，做三自由度运动，真实模拟台风引起的船只晃动、车辆摇摆等效果，拓展了体验者的模拟场景，弥补了站立体验的单一体验模式。（3）风力模拟系统。通过风机产生速度无极可调的风力，提供近似于真实台风的风力体验。（4）播映系统。本系统由两部分组成，第一部分为环幕投影系统；第二部分为VR显示系统，通过由播映系统控制的子播放系统，进行播放，用于VR体验座椅的视频播放。

本展项根据体验的形式不同，将体验区划分成了两个区域：一个是位于场地中央的的环幕体验区，体验者站立于该区域，可进行360°环幕观影体验，让观众真实置身于台风中心。另一个是在外圈设计了VR体验区。这一设计，利用了人体坐姿和站姿之前的高度差，在不影响中部环幕体验区体验效果的前提下，弥补了观影站立的因前后遮挡而形成的单次体验人数上线，大大提高了体验场客流承载能力，同时，可丰富体验形式的同时，做到一个项目，多种体验模式。

2.3 台风体验展项解决的问题。台风体验展项属于情境式展示形式。通过下图结构图，我们可以发现这套系统可以同时保障VR体验者和环幕体验者同时进行展项的体验。同时解决了多个单一使用VR虚拟现实技术的弊端。（1）解决了展项承载人数较少的弊端。通过环幕体验区和6 台动感座椅，能保障20 人以上同时进行体验。（2）解决了传统VR体验操作不便的问题。在大多数情况下这个展项通过360°环幕体验区就能体验到该展项的展示内容。VR眼镜作为环幕体验的补充，能为参观者提供一项选择，丰富了该展项的展示手段。

台风体验展项立面结构图

3 展项功能拓展的效益分析

为了比较不同展品的展示形式所达到的展教效果之间是否有显著性差异，对台风体验及其他传统VR体验展项进行比对，参照对象为两个，采用记录参观者在该展项停留时间的方法，针对每个展项选取50 个数据进行记录。然后分析数据，进行停留时间的长短判断。一般我们认为停留时间长就是展项受欢迎程度高。在进行观察之前，笔者以发放调查问卷的形式对展项进行调查，这项调查的目的是为了弥补客观数据调查的不足。此次调查的目的是要评价采用VR拓展技术的展项与单纯采用VR 技术的展项之间差异性有多大，从而来判断VR虚拟现实技术的拓展应用对参观体验度是否有提升。

我们首先对150 个数据进行统计，然后分析停留时间的平均值，这能帮助我们剔除掉偏离很大的数据，从而确保数据的有效性，如表

体验者停留时间（秒）

通过描述性统计分析，可以直观看出相较于其他传统单纯使用VR技术的展项而言，应用了VR拓展技术的展项体验者停留的时间更长。是否这就说明VR拓展技术更能吸引参观者，为此我们又进行了问卷调查，回收了50 份问卷。问卷是对数据的一种补充，目的只是为了更深入的了解体验者对展项的直观感觉。通过问卷调查，“台风体验展项”受欢迎程度更高，观众在“台风体验展项”能获得更好的体验空间，能同时多人参与（多达20 余人），同时能获得更多关于台风的知识，且操作简便。

而与此产生对比的是，在进行实地调查的时候，笔者发现火场逃生展项由于只有单个VR眼镜可供体验，因此参观者需要排队进行等候，很多参观者由于等候时间较长，都会放弃体验，这对传统VR展项的展示方式提出了疑问。我们科技馆是为了让更多的参观者能体验展品获取知识，而传统VR体验方式的展品限制了体验人数，造成科普受众人数下降，这与科技馆发展理念是背道而驰的。

4 结论

随着社会的发展，经济的繁荣，人类经济即将进入体验经济时代，[2]参观者把展览视为一种娱乐活动，在获取科学知识的同时，游客也会更加注重满足他们的心理需求。情景式展示利用舞台、道具、布景等，让游客在互动过程中体验一个美妙的体验过程，留下美好的记忆。[3]根据不同的展品及其展示内容，合理利用VR技术来提高展示效果，让参观者能更好地融入环境，获得更好的参观体验，是我们需要一直关注的方向。