数字技术打造未来博物馆

摘要随着数字技术的高速发展，特别是2020年以来新冠疫情的影响，博物馆的数字化建设更加被推到了台前。数字博物馆在未来会如何发展？公众如何在博物馆进行发现探索？如何学习参与？数字技术如何为此做出贡献？希望通过介绍德国博物馆4.0项目的实践应用，给我国博物馆数字技术发展带来更多启示。

关键词德国博物馆参观者数字技术增强现实虚拟现实

0 引言

进入互联网时代以来，我国博物馆不再满足于传统的陈列展示方式，信息技术、网络技术成为了博物馆宣传、展览、行销的重要手段。到了20世纪末期，随着数字技术的发展，产生了博物馆新形态—数字化博物馆。之后，我国的数字博物馆建设方兴未艾，各类型博物馆如雨后春笋遍及华夏大地，旨在打造优秀、一流的文化、科普阵地。可以说，数字博物馆不仅丰富了外在的展示和宣传方式，对传统的内部管理也产生了根本性变革，实现了存储数字化、传递网络化、管理电脑化、资源共享化。尽管如此，我国当前的博物馆数字化建设还是借鉴模仿多、自主创新少，仍有很大的发展空间。特别是2020年以来，全球有近85000家博物馆因为新冠疫情闭馆，此后云上博物馆、博物馆直播成为公众与博物馆的交流方式之一，博物馆的数字化建设更加被推到了台前。数字博物馆在未来会如何发展？公众如何在博物馆进行发现探索？如何学习参与？数字技术如何为此做出贡献？本文希望通过德国博物馆4.0项目实践应用的介绍，给我国博物馆数字技术发展带来更多启示。

1 德国博物馆4.0（Museum4punkt0）项目介绍

德国博物馆4.0项目是一个将德国不同地区文化机构连接在一起的、跨机构的数字化项目，旨在向公众提供学习、体验和参与博物馆的新方式。这些文化機构的藏品代表了艺术史、文化和迁移史、自然史、习俗和非物质文化遗产以及科学技术史的各个方面。该项目最初计划时间为2017至2020年，参与机构包括普鲁士文化遗产基金会、不来梅德国移民中心、慕尼黑德意志博物馆、施瓦本—阿勒曼狂欢节博物馆联盟、森肯贝格—格尔利茨自然博物馆以及柏林宫洪堡论坛博物馆基金会。目前该项目已延长至2021年底，参与机构的范围也进一步扩大，机构之间通过深化合作，促进项目的多样性，以支持整个德国的博物馆走向数字化。联邦政府文化和媒体事务专署为博物馆4.0项目提供资金支持。

德国博物馆4.0项目主要有以下四个目标：一是通过开发、测试和评估针对不同博物馆展示、教育、交流和研究的数字基础设施，收集相关信息并获取经验;二是通过分析不同目标群体探索博物馆的不同方式，了解数字技术在何种条件下能够实现个性化的目标;三是通过机构间针对数字应用程序设计中的要求、实施方法和标准进行的密切交流，将各自的数字技术进行连接和捆绑;四是以文献汇编和最佳实践案例的形式与德国博物馆等文化机构分享项目成果，以期为加强德国博物馆数字化建设做出贡献。

自2021年起，博物馆4.0项目网络加入了不少新的博物馆成员，成员之间互相合作并促进项目的多样性。博物馆4.0项目正在与新的合作伙伴扩展其展示手段和展项组合，以支持整个德国的博物馆走向数字化。该项目的新合作伙伴包括：普鲁士文化遗产基金会下属博物馆研究所、石勒苏益格-荷尔斯泰因州立基金会下属戈托尔夫城堡博物馆、魏玛古典基金会、德国历史博物馆、德意志联邦共和国历史博物馆基金会、德累斯顿国家艺术收藏馆、卡尔克里泽博物馆和公园、萨尔历史博物馆、德国海洋博物馆基金会、巴登州立博物馆和德意志电影档案馆基金会。

2 德国博物馆4.0项目案例分析

如何通过数字方式介绍文化遗产？博物馆如何量身定制满足不同参观者的需求？增强和虚拟现实技术如何促进知识创造？博物馆研究如何活灵活现？如何在缺少工作人员的情况下可持续地运营数字化服务？下述案例致力于解决博物馆中与数字技术的实践和应用相关的问题。

2.1 案例一：参观之旅的重新思考博物馆的数字化扩展

柏林国家博物馆拥有15个展厅、4个研究所和一个联合理事会，自1830年成立以来，一直致力于人类史方面的艺术和文化藏品的收集、保存和研究工作。为了使更多的人能了解馆藏，博物馆向所有社会团体开放，并积极组织丰富多彩的展览和教育活动。在数字技术的帮助下，柏林国家博物馆希望为参观者创造更多新的机会来获取展品信息和相关知识。“参观之旅的重新思考”案例遵循了这一愿景。

柏林国家博物馆“参观之旅的重新思考”案例旨在向公众更好地介绍普鲁士文化遗产，致力于解决如何使用新的数字和沉浸式技术设计出参观者与博物馆多样化的接触点，扩展博物馆的参观体验。参观者的多样性以及对于新兴数字技术的渴望是柏林国家博物馆关注的重点，因此首先要创造与之匹配的基础设施及团队结构，才能够和这种多样性相适应。

从对当代博物馆工作的整体理解上来看，“参观之旅的重新思考”这一案例将参观者研究、数字应用和结构措施定义为三大重要支柱。这三者共同作用，形成了参观者之间、数字用户之间以及博物馆本身各种接触点的基础。参观者在参观博物馆之前、过程中以及之后与博物馆和展示内容进行互动的一切形式和方式被统称为“参观者之旅”。

在“参观之旅的重新思考”案例中，重点是使博物馆探索如何适应参观者的意愿和需求。对于参观者而言，他们的博物馆体验在制定参观计划的时候就已经开始了，一直延续到现场的参观过程，甚至是参观结束之后。博物馆的目标是在所有这些时间点给参观者良好的体验感，并加强博物馆与参观者之间的联系。要实现上述目标，博物馆对于结构和技术的合理使用及战略扩展是十分重要的。具体有以下实施方法：

1）为了满足数字时代博物馆工作不断变化的需求，柏林国家博物馆与一个跨学科团队合作，通过诸如以人为本的设计、关键设计和跨媒体叙事等手段来补充博物馆展示所需要运用到的科学方法。根据这些方法，博物馆不仅能够融入来自策展人、博物馆员工和外部专家的观点，也可以吸收来自参观者的想法。

2）通过结构措施，指的是在展厅中建设和扩展数字技术基础设施，例如 WLAN，以及2D 和3D 数据的生成和记录。此外，工作方法和组织结构也在不断发展：例如，通过努力寻求一种敏捷且跨学科的工作方式，以顺应不断变化的数字化需求。数字技术可以为博物馆跨馆藏和跨学科合作做出决定性的贡献。通过“参观之旅的重新思考”案例，博物馆方法技能的不断扩展将有助于知识的持续性传递。

3）通过数字化的应用程序介绍博物馆展品，并以此与参观者进行交流互动。博物馆的工作以及博物馆的参观体验，最为重要的始终是博物馆、展品和参观者之间的知识转移，而不是技术。为了增进参观者与应用程序的互动，博物馆通过迭代过程来开发应用程序，也就是说通过创建技术扩展等级，不断评估和改进应用程序。

4）收集参观者信息是博物馆的兴趣所在，如他们是谁？对博物馆有什么期望？因此参观者研究对博物馆十分重要。参观者研究指包括经验性社会研究以及用户调查测试在内的一些方法，这些方法可以帮助博物馆获得有关参观者在体验过程中更为详细的信息，这样，博物馆就可以在项目的每个开发阶段知道如何对应用程序进行改进和完善。

2.2 案例二：以数字方式体验移民历史

不来梅港德国移民中心的团队正在测试一种数字叙事方式，以使有关移民的礼俗、想法和讨论在互联网和博物馆中切实可见。

德国移民中心借助真实的家庭故事和历史重建，向公众展示了移民的各个方面。但随着互联网技术日新月异，关于移民的社会讨论越来越多都是在网上进行。长期以来，虚拟现实技术并不只是在计算机游戏中得以运用，使过去或未知的事物能够得到体验。德国移民中心在他们的案例中也考虑了这些技术发展，并提出以下问题：数字技术如何有助于促进有关移民的對话？情感植入可以通过数字技术传达吗？德国移民中心这一案例目的是使博物馆与参观者之间的交流更加紧密，并探究沉浸式数字叙事方式在文化和历史知识传播中的潜力和局限性。

博物馆通过使用虚拟现实和混合现实技术来传达移民的生平和情感，信息通过交互场景进行传达，而不是通过物理上无法访问的空间或历史场所的纯粹搭建，数字叙事方式也对单纯的实物展示进行了补充。同时，通过在线门户创建的数字聊天室，允许博物馆和参观者之间进行深入的交流和探讨。具体做法如下：

1）实物复原和虚拟现实。在数字化时代，实物展品的意义是什么？情感传达是用复原物展示的方式好，还是用数字技术讲故事的方式好？德国移民中心以2018年8月1日至11月30日举办的临展“陷入战争无力渴望1914-1921”为实验案例，研究了数字方式如何向参观者传达情感。在展览中，参观者既可以在常规展厅也可以使用 VR 眼镜获取展示内容。之后，根据他们在参观展览前后所进行的问卷调查，通过对700多个测试项的广泛研究，分析了这两种展示手段的不同效果。

2）创建门户网站。该门户网站通过传记、实物和历史访谈等方式向用户介绍了德国移民中心的馆藏，它为用户提供了两种不同方式去了解移民历史：一是情感方法，二是工具方法。前者主要针对想要了解故事的人，后者则是针对研究移民历史的人。根据选择，用户可以访问有关移民的故事、物件照片、视频资料，从而可以个性化地、科学性地了解移民的历史。此外，任何具有移民背景的用户都可以通过门户网站与德国移民中心的科学部门联系。

3）创新的藏品数据库。除常规展品外，数字文化资产（如视频和音频文件）也包含在藏品数据库中：创新的收藏体系不仅对实物、历史访谈和移民传记等进行了清点，还在物质文化资产和非物质文化资产之间建立了相互连接。

2.3 案例三：3D 可视化博物馆传递知识的远景

在慕尼黑德意志博物馆，出于保护的原因，博物馆藏品中的大量历史展品—从蒸汽机到月球车都已经无法正常运作，许多展品也无法在原始的环境中进行展示。通过数字3D 模型和3D 可视化技术，能够更详细地展示展品的工作方法、结构原理和材料特性，使展品与科学技术之间的复杂关系变得切实可见。例如慕尼黑德意志博物馆打造的月球车3D 模型，可以在虚拟现实中穿越月球表面;而苏尔寿蒸汽机的3D 模型，则向博物馆参观者展示了蒸汽机的工作模式，以及打开或关闭纺纱机时蒸汽机如何进行自我调节。

数字3D 展示内容的创作及其在虚拟现实或增强现实场景中的呈现方式对博物馆提出了很高的技术和组织要求。数字化知识传播方法必须适合博物馆，新媒体概念也必须整合到展览设计和基础设施建设中。慕尼黑德意志博物馆的3D 可视化案例，旨在打造一个便于科普传播及参观者互动的VRlab。

VRlab即为用 VR 数字化方式讲故事实验室。VRlab于2018年8月正式对外开放，作为博物馆展厅的实验区供参观者使用。VRlab占地120平方米，分为一个接待区、一个多功能区域和三个 VR 技术演示区。这里展示了慕尼黑德意志博物馆3D 扫描和精心建模的展项。除了可以在月球表面上驾驶模拟器外，苏尔寿兄弟的蒸汽机、奔驰汽车、李林塔尔滑翔机也可以在这个虚拟世界中得到体验。VRlab用玻璃打造，明确了开放式的设计属性。通过参观者的参与和互动，博物馆能够及时测试最新的技术发展，在参观者体验展项的过程中，也能对不同的 VR 场景以及包括360°全景眼镜在内的 VR 设备进行测试和评估，同时，向参观者讲授 VR 背后的科学技术、研究现状和商业用途。

2.4 案例四：数字技术与狂欢节嘉年华

如何以数字化的方式体验参与无形的风俗习惯？施瓦本—阿勒曼狂欢节博物馆联盟下属巴特迪尔海姆嘉年华博物馆以及朗根斯坦城堡嘉年华博物馆对此进行了研究。博物馆展出了许多与施瓦本—阿勒曼狂欢节有关的展品和资料。然而，在精心策划的展览中，超越展览本身的文化属性只是被粗略地描绘出来。

在小型博物馆中，数字技术如何支持展示内容的传达？数字技术是否有助于参观者抓住狂欢节背后民俗、文化等一些无形的信息，使无形变得有形？博物馆正通过“数字技术与狂欢节嘉年华”这一案例对这些问题进行研究。

1）以360°全景电影形式向参观者介绍民俗活

动。尽管很多民俗活动只在一年中的特定时间在特定的地区举办，但通过360°全景电影能够演绎出供参观者在任何时间可以观看、了解的展示内容。只需要借助博物馆的穹顶进行投影，再让参观者佩戴上简易的硬纸板 VR 眼镜，就能够观看360°全景电影。

2）虚拟博物馆及互动聊天室。展示内容通过精心挑选以后，以基于互联网的虚拟博物馆的形式呈现，对展示内容感兴趣的用户，可以通过互动聊天室进行对话和讨论。为了实现这一目标，使用了可靠的社交网络交流和互动形式：在网络虚拟博物馆中，用不同主题对狂欢节相关展品做了划分，并进行了章节性的介绍。同时，邀请用户在各自对应的主题区域上传图像、文本、视频等自己的狂欢节经历信息资料，以便博物馆得到他们的参观反馈信息。

3）博物馆的“大师”—无需 BYOD（自带设备）和租赁设备的导览。项目团队设计了一个典型的互动式博物馆导览。设计好的导览系统会在博物馆游览过程中作为参观者的“虚拟”向导，无需携带任何设备，信息载体是展览的一部分。在信息站点，该导览系统通过联网的显示器、扬声器、传感器，结合增强或混合现实技术的应用、投影和照明设备与参观者进行沟通交流。系统接收从参观者那里获取的信息并进行保存，以进行下一步的信息处理、推荐主题或邀请互动。这位“大师”也是一位虚拟分析师，能够通过参观者的行为进行统计分析和制定未来的博物馆策略。

2.5 案例五：参与博物馆研究使科学栩栩如生

大多数博物馆都拥有数量庞大的馆藏，其中大部分是公众无法接触到的，被展示出的仅仅是其中很小的一小部分，有些物件甚至已经被收藏了几个世纪之久。森肯贝格自然历史博物馆杂志上就有四千万件馆藏，针对这些馆藏，森肯贝格学会的科学家们展开了广泛且深入的研究，其中，生物地质多样性的机制和保护是其研究重点。

数字技术提供了让公众与这些研究主题近距离接触的机会，从而使科学变得更加透明。参观者借助虚拟访问，通过浏览网络杂志就可以接触到大量的博物馆藏品，就好像为他们打开了一座自然宝库。森肯伯格博物馆是德国许多自然历史博物馆的代表，通过该案例，希望借助数字手段鼓励公众参与研究，促进公民科学传播。

考虑到上述方面，博物馆开发和测试了超越虚拟现实、增强现实和混合现实的创新数字应用程序。

1）发现隐藏的生活空间—虚拟现实应用程序“地表生活大冒险”。VR 应用程序“地表生活大冒险”使公众能够沉浸在我们脚下这片从未接触过的生活空间中。不同于使用显微镜观察，虚拟现实技术直接将人缩小了200倍，这样人类和土壤中的有机体几乎可以在视线范围内相遇，并有机会相互交流。通过这种新技术手段下进行的沉浸式体验以及与动物的互动，使人们可以进入隐蔽的栖息地，从而获得常规展示无法提供的科学内容。

2）Datarama—以数字形式开放博物馆藏品。Datarama是一个步入式360°环绕投影空间，用于视听和交互式数据探索，可让公众身临其境地探索博物馆背后的故事。在一个独特的虚拟环境中，参观者能够独立发现博物馆的科学藏品，结识科學家并对其研究工作有更为深入的了解。

3）数字工具，使人人都可参与博物馆研究。森肯贝格博物馆开发了两种形式的数字工具，鼓励公民独立处理博物馆的研究问题并积极参与科学研究。“BODENTIER hoch 4”APP 可以帮助初学者和专家识别土壤动物，十分易于使用。此外，“风景照片”门户网站收集了过去100年以来私人拍摄的风景照片，风景地侧重于尚未开发生物多样性研究的地区。该门户网站为有意发布其私人照片并希望了解栖息地变化的人提供了很好的平台。

2.6 案例六：洪堡的数字宇宙

无论是南洋船只、羽绒服还是留声机，洪堡论坛博物馆展示了超过20000件展品。但这些展品讲述的大量故事很难被不同年龄段人群和学习群体同时理解。如何全面、生动地讲述不同的展品故事？展览通常仅呈现一种展示方式，单一的故事线无法全面反映出人类的想法和行为的复杂性。洪堡论坛博物馆中的展览品多种多样，从不同角度了解展品，才能体现出藏品的真正价值。

参观者自身如何发挥积极作用，为馆藏带来新的知识？博物馆如何鼓励人们进行更深入的研究？洪堡论坛博物馆将这些问题作为德国博物馆4.0项目的案例内容：

1）洪堡论坛数字宇宙—多角度作为指导原

则。通过“洪堡论坛数字宇宙”开发一种理念，用于通过视频对展品进行多角度处理。为此，策展人、科学家、展品原籍国的代表和参观者共同举办了数字故事讲习班，目的是在洪堡论坛上收集并分享他们对展品的理解和态度。在此基础上，博物馆开发了一个数字叙事工具箱，配有指南和提示，使各个目标群体熟悉数字叙事方式，并使他们能够轻松地创建自己的视频。由此，来自世界各地的声音和故事能够集中到洪堡论坛的演讲中，并通过视频向广大观众展示。

2）我的展品—藏品的识别、参与和兴趣定位。博物馆鼓励参观者不仅要看展览，而且要自己做展品的诠释。通过与柏林洪堡大学合作，博物馆开发了手机 APP “我的展品”。作为洪堡论坛之旅的起点，它向每位参观者建议一个感兴趣的展品，展示其与其他藏品的相互联系，让参观者留下自己对展品的印象和描述。通过与其他人互动，参观者可以重新诠释所选展品并可通过社交媒体将其介绍给自己的朋友。这样的话，对藏品的思考在参观博物馆之前的几周就已经开始了，也不会在离开博物馆时马上结束。

3 结语

工业4.0（第四次工业革命）是利用信息化技术促进产业变革的时代，这一概念2013年最早产生在德国，其核心目的是为了提高德国的工业竞争力，确保德国长期处于全球领先的创新型国家。德国博物馆4.0项目则是确保德国博物馆数字化成熟发展的重要手段。我国的数字技术发展一直以来都处于世界领先地位，但博物馆行业的数字化应用起步稍晚，如何打造以人为本、科技服务于展示、收藏和管理的智慧型场馆将是目前我国博物馆需要思考和解决的问题。中宣部等9部门也发布了《关于推进博物馆改革发展的指导意见》，把博物馆的数字化建设作为十分重要的任务，提出大力发展智慧博物馆，以业务需求为核心、以现代科学技术为支撑，逐步实现智慧服务、智慧保护、智慧管理。本文通过对德国博物馆4.0项目案例介绍，分享了德国博物馆在展示、教育、交流、研究各方面的数字化建设具体经验，希望为国内同行带来借鉴和启示。

參考文献

[1]德国国家博物馆.博物馆4.0项目—3D 可视化[EB/OL].（2019-10-10）[2022-01-14].https：//www.deutsches-museum. de/forschung/forschungsinstitut/projekte/detailseite/muse-   um4punkt0-3d-visualisierung.

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[3]李雪钦.加强数字化建设，智慧博物馆越来越智慧[N].人民日报海外版，2021-07-28.

[4]段勇.如火如荼的博物馆数字化建设，还需兼顾老者[EB/ OL].（2020-07-02）[2022-01-14]. https：//baijiahao.baidu.com/ s？id=1671062201869854877&wfr=spider&for=pc.

（2022-01-07收稿，2022-01-12修回）

作者简介：桂潇璐（1984—），女，硕士，中华人民共和国驻德意志联邦共和国大使馆科技处，二等秘书，研究方向：科学与技术教育，E-mail：lunagui_zw@126.com。

Digital Technology Creates Future Museum Observation of German Museum 4.0 Project （Museum4 punkt0）// GUI Xiaolu

Author's Address  MaerkischesUfer 54， 10179 Berlin， Deuschland， E-mail：lunagui_zw@126.com

Abstract  With  the  rapid  development  of digital  technology，  especially  the  impact  of the ; Covid-19epidemic since 2020， the digitalization of museums has been pushed to the forefront even more . How will digital museums evolve in the future？ How can the public discover and explore in museums？ How can they learn to engage？ How can digital technology contribute to this？ This paper hopes to bring more  insights  into the development of digital technology  in  museums  in China  by  introducing the practical application of the German Museum 4.0 project .

Keywords  German museums， visitors， digital technology， augmented reality， virtual reality