数字媒体技术影响下的展陈创新模式研究

摘要：在浩瀚的数字化世界中，任何事物都可以搭建自己的体系，描绘自己的形态，亦能建立相互之间的联系。敦煌也与时俱进地借助科技的力量，向全人类更全面地展示自己。自1993年起，敦煌数字化已走过近30年的历程，从壁画扫描、摄影技术的探索，到如今壁画建筑图像可视化的试炼，敦煌数字化使人们看到了科技在设计领域的无限可能。敦煌壁画的建筑图像可视化研究成果，最终需要通过展陈设计来呈现。虽然数字媒体技术为展陈设计提供了更多维度的发展方向，但现阶段二者在实际的结合与应用中存在一些问题。文章通过分析敦煌壁画建筑图像可视化研究所带来的启示，提出展陈设计的创新模式。

关键词：展陈设计；数字媒体技术；敦煌；建筑图像可视化

中图分类号：G265；TU242.5 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2022）16-00-04

1 数字媒体技术在展陈设计中的应用

1.1 相关概念界定

展馆中长期稳定的展示称为陈列，临时性的陈列称为展览，陈列和展览统称为展陈。展陈设计是在一定空间内，以主要展品为基础，配合辅助展品，按照一定主题、序列、艺术形式进行组合，以达到教育和信息传播目的的一种设计［1］。数字媒体是一门综合性学科，从技术层面讲是一种以二进制数的形式记录、处理、传播、获取过程的信息载体，这些载体包含逻辑媒体和实物媒体两种。其中，数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像、动画等被称为感觉媒体，表达感觉媒体的被称为表示媒体，二者通称为逻辑媒体；存储、传输、显示逻辑媒体的被称为实物媒体［2］。数字媒体基于信息科学和数字技术来传播，同时离不开艺术和设计的指导，而展陈设计中各种形态的信息通过数字化的方式也拥有了更多传播途径，二者的耦合是科技发展的必然趋势。

1.2 发展历程及应用现状

20世纪50年代，人机工程学的兴起使展陈设计将关注点从物转移到人，人性化设计理念改变了单调的静态展陈方式；20世纪80年代，受后现代主义理论的影响，博物馆从“权威和教化”的场所逐渐转变为“学习和体验”的场所，理念的转变也是场景的改变，展陈设计开始强调互动和体验［3］；进入21世纪，先进的科技手段足以实现丰富的展陈效果，数字媒体技术为展陈设计提供了更多维度的发展方向。

我国展陈设计领域的数字媒体技术应用相对晚于国外，但自开始应用以来就受到高度重视，国家鼓励开展智慧博物馆工作，提倡沉浸式体验、虚拟展厅、高清直播等新型文旅服务。在国家政策的支持下，数字媒体技术逐渐普及，在给观者带来新奇体验的同时，给展陈设计带来了一些问题。

对中小型展馆而言，客流量及资金相对有限，技术引进渠道也较单一，此类展馆的数字化主要体现在投影和沙盘等视觉设备的应用上，缺乏互动性，展陈内容也多为常设展。由于技术和空间都不足以引入新展，因此展陈设计一成不变。对大型展馆而言，当资金、技术等因素不再受限，开始审视内容和质量时，展陈设计中出现了技术滥用的问题。数字媒体技术在展陈设计中的应用方式有很多，但使用技术是为了更好地展示展品、服务观者，如果数字化展陈方式的选用与展品的特性不匹配，就会使技术喧宾夺主，破坏展陈的氛围，无法表达展陈的意图。

还有一个普遍存在的问题，即展陈设计的同质化。在展陈设计数字化发展的过程中，不乏优秀的案例，对成功案例不假思索的模仿和对文化背景的忽视，导致展陈模式大同小异和观者审美疲劳。因此，对展陈设计的发展而言，数字媒体技术的应用程度以及如何打破如今的发展僵局，都值得探究。

2 敦煌壁画中建筑图像可视化研究

2.1 建筑图像可视化的可行性

敦煌壁画中的建筑图像可视化研究得以顺利开展。从客观层面分析，其每一个步骤都有理论依据和技术支撑；从主观层面分析，研究过程确保了对历史文化和数字媒體技术的共同把控，避免了对技术形式化的生搬硬套，使文化与技术有机结合。

2.1.1 图文史料结合实现建筑原貌的推导

实现建筑图像可视化须先掌握建筑的结构尺寸，从壁画及史料中获取相关资料，将其整合、转化、推演，灵活运用。敦煌壁画出自与西域交往频繁的盛唐时期，壁画中描绘的古建筑更是融入了佛教和西域的异国风情，以及南北朝以来的浪漫情调，形成了浪漫与理性交织的风格。从十六国晚期到西夏末的洞窟中都有较多建筑画，跨越800多年时间，描绘了数以万计的建筑形象。其中不仅涵盖封建社会的主要建筑类型（佛寺、宫殿、住宅等）、次要建筑类型（草庵、客栈、桥梁等），建筑细部做法也有不同程度的体现［4］。再结合古今学者的文字描述，丰富的建筑史料足以为复原壁画中的建筑提供理论支撑。

2.1.2 建模技术实现数字化模型搭建

敦煌壁画中的建筑图像可视化意指借助数字技术，将壁画所绘的建筑用立体、真实的视觉形式呈现。计算机建模可以将平面的图像立体化，实现二维到三维的转化。当下常用的建模软件包括SketchUp、3ds Max、Rhino等，可以根据建筑的类型、结构的复杂程度选择适合的软件。例如建筑的台基、梁架、门窗等较为规则的、低面数的结构，可以优先选用操作简单的SketchUp软件，而柱础、柱网此类曲面结构，以及其他精细复杂的建筑结构，可以选择3ds Max或Rhino软件进行参数化建模。科技的发展强化了软件的功能，各种尺度的建筑、精巧的构件、材质、饰面，都可以通过计算机模型搭建技术实现可视化。

2.1.3 虚拟现实技术实现数字化展示

通过计算机模型搭建技术得到的建筑模型只能通过屏幕观看，虚拟现实技术可以在此基础上为观者提供更逼真的沉浸式体验。虚拟现实引擎Virtual Reality Platform、Unreal Engine等都与建筑领域相适配。敦煌壁画包含了民族传统神话和故事画题材，将壁画中故事性的人物和场景设计到其中，也是对非物质文化遗产的展示。与传统的巡游动画相比，观者可以自行选择浏览路线和场景，使动态体验更具自主性、互动性和浸入感，还能展现更多建筑细节，使设计交流更高效。

2.2 建筑图像可视化在展陈设计中的应用

敦煌壁画的建筑图像可视化研究成果，最终需要通过展陈设计来呈现。建筑信息的表达方式可以分为4种：二维平面、三维空间、四维空间、五度空间。其中最常见的是二维和三维的应用，分别用来表达平面的建筑草图、技术图和立体的建筑模型等。四维即在三维的基础上增加了时间维度，四维空间相比三维空间，在表达上增加了叙事性，能体现游览建筑的动态过程，帮助人们更好地感知空间。五度空间在四维空间之上增加了人的意识或心理空间，即在表达时将人的感受作为一个设计要素，用交互手段丰富人与建筑之间的交流，增强参与感。这4种表达方式在现代科技的加持下，可以同时应用，相辅相成，使展陈效果呈现多元化。

在展陈设计中，建筑图像可视化主要应用于建筑数字模型的虚拟现实展示。随着大众对文娱及自我发展的需求增加，现代文化基础设施也在不断迎合大众的需求，建筑数字模型的虚拟现实展示，可以使敦煌数字展示中心的展陈方式更多元。如今，已有高校师生和专家学者对敦煌莫高窟第172窟的壁画所绘的建筑进行可视化复原。壁画中的建筑是二维的，并且是经过艺术化的，而可视化复原后的建筑模型，在展陈中可以有多种表达方式，不仅能展示整体的院落布局，还能根据个人需求单独查看斗拱、台基、栏杆、屋顶等细部构造。

虚拟现实技术可以带来沉浸式体验，是建筑可视化五度空间的表达，通过投影、数字屏幕、数字沙盘等呈现。“沉浸式”实质为“肉身存在于现场”，这里的“现场”是用科技手段设计出来的壁画建筑复原的场景，并增加了“互动”这一概念。“互动”是科技介入后赋予的全新体验，交互操作能调动人的多重感官来体验历史建筑所蕴藏的敦煌文化独有的氛围，使体验者产生自己独有的记忆和理解，达到精神和思维的沉浸。

2.3 建筑图像可视化的研究价值

2.3.1 史学价值

由于我国的古建筑大多为木结构建筑，难以保存，因此对古建筑的研究一直到20世纪20年代都难以开展［5］。梁思成先生通过法国汉学家伯希和拍摄的《敦煌石窟图录》，看到了第61窟中所绘的《五台山图》，发现了我国现存的唐代木构建筑佛光寺，这一发现使我国建筑史的研究有了对照和依据。由此可见，敦煌壁画所绘的建筑图像推进了我国建筑史研究的进程，弥补了实体建筑匮乏的遗憾。在过往的研究中，通过敦煌壁画的建筑图像编写建筑史，而如今可以通过建筑可视化研究保护和弘扬建筑遗产，开启了古建筑研究的一个新阶段。

2.3.2 社会教育意义

从文化传承角度分析，敦煌研究院也十分关注在教育界的影响，我国科学的成长，首要关注群众的教育和积极性问题［6］。文化的传承也是一种教育输出，传承敦煌文化本身就具有教育意义，展陈也承载着社会教育意义。敦煌壁画的建筑图像可视化研究涉及的数字媒体中显示媒體的多样性，给展陈设计带来了多感官的展陈方式，以视觉为基础，结合听觉、触觉以及各种动作感应系统，充分调动观者的主动性，营造新的观展体验。埃德加·戴尔的经验金字塔研究表示：通过阅读、听讲、观看图片和影像、讨论、实际演练、应用的方式学习，记忆效果是递增的。由此可见，主动的、参与式的学习比被动学习效果更佳。理论证明，数字媒体技术参与的展陈方式不仅能提高信息传播的效率，还能更好地达到教育目的。

2.4 建筑图像可视化对展陈设计发展创新的启示

2.4.1 明确展陈主题与历史文化背景

敦煌壁画的建筑图像可视化是依靠壁画图像和史料对建筑的记载来实现的，在展陈设计中的再创造也是在尊重历史、还原历史的前提下进行的。创新体现在表现形式的创新上，而非背离史实不切实际的创新。把握文化特质有利于营造整体的展陈氛围，这样才不会出现同质化问题。另外，展陈设计应为展品服务，数字媒体技术只是辅助手段，因此要把握好技术应用在展陈设计中的比重。建筑图像可视化的目的是展示建筑结构，展现我国古建筑群体组合之美，因此在展陈中应主要考虑视觉效果。只有明确展陈目的，选用合适的数字媒体技术，才能展示出展品的性格和气质。

2.4.2 把握观者的需求与审美

设计与人的关系可以理解为：设计发现并满足人的需求，人的审美引导设计的创新发展。关注以人为主体的精神层次的需求，塑造新的审美体系，可以作为设计创新的突破口。在传统展陈中，信息的传播方向是单向的，观者只能被动接收，且不能选择接收方式。敦煌壁画中的建筑图像信息最初通过“看”这种最传统的参观方式来获取，可视化技术为其搭建了多维立体的承载信息的框架，信息的传播方式和观者的认识、感知方式在新的框架中都有了更多选择。人与信息的互动交流，形成了信息的双向传播。因此，利用信息双向传播的特点，把握观者在参观过程中的主动性，是展陈设计的突破方向。

2.4.3 展陈设计过程中文化与技术的紧密结合

文化与技术在本质上存在差异，前者属于意识范畴，后者则是应用手段。如何打破界限，使二者完美耦合，是我们在讨论发展创新前需要解决的问题。进入21世纪后，科技得到了极大的发展，已与我们的生活密不可分。其中，数字媒体技术的发展使文化的展示、传播方式不再受限，时常能使观者耳目一新。文化与技术也存在共性，即由人产生、以人为本，在古代和近代可以体现为文人与工匠群体，在现代可以体现为人文专家和技术专家群体［7］。敦煌研究院的研究人员涉猎专业广泛，包括历史、地质、文学、美术、计算机等，其中，文物数字化应用与展示研究便要靠人文专家和技术专家群体交流合作、共同努力来完成。由此可见，随着社会的发展，文化与技术由分离走向融合，并驾齐驱。

由于展陈设计是一门综合交叉学科，术业有专攻，因此出于对展品尊重、对观者负责的原则，文化与技术不能孤立，也不能由其中一方的研究人员完成两部分工作。可以通过合作或由双方共同培养全面性的专业人员，解决现阶段展陈设计发展与相关专业协作不足的问题。只有将文化作为思维方式，将技术作为传承手段，融汇应用于设计中，才能使文化在展陈设计中有效地传播。

3 对展陈设计创新模式的思考

3.1 可持续发展与经济适用

可持续发展理念影响着现代人对生活方式的选择，低碳环保在吃穿用度各个方面都有所体现。能源是生活必不可缺的物质基础，节约能源对社会发展意义重大。从展馆建设到展陈设计，对声光电的应用应符合国家环境法规，并作长远计划。展览内容须时常更替，传统展陈所用的展板、展架等载体内容都是固定的，无法循环使用，而数字媒体设备不需要实体展陈道具，其内容也能随时更换，更灵活适配于展陈的需求，配合传统展陈方式使用，能实现可持续发展的目标。但随着数字媒体技术的高速发展，为满足人们更多元的需求，营造更佳的观感，设备也应与时俱进地更新，原有设备的维护和新设备的引进都给展馆带来了经济压力。在这种情况下，通过合理选择的方式精简技术设备是展陈设计发展的方向。

3.2 通过组合模式精简技术设备的应用

展陈设计在数字媒体技术的介入下拓宽了自身的维度，数字媒体技术为展陈提供了无限可能性。展陈中的数字媒体技术按感官维度可以分为4类，即视觉、听觉、触觉、动作捕捉，每项技术设备在展陈空间中都有各自的安装和使用方式，因此在空间中会占据不同的比重，从而形成不同的空间效果。不同感官维度通过组合可以带来不同的观展感受，又能避免互相干扰。约克大学心理学系的一项关于人类感官的研究表明，普遍情况下，感官的重要性等级可以按视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉来排列，但这个排序并非绝对的，文化因素的影响大于生物学因素。

应用在展陈设计中，展陈的类型直接影响数字媒体技术的选用，因此明确展陈类型和主题是首要任务。展陈空间内的主角是展品，主要展品和辅助展品之间的关系可以归纳为6种：从属、同一、交叉、并列、因果、对立。關系类型决定了展陈顺序和侧重点，明确了这两点能使技术应用有据可循。将主要展品和辅助展品视为一组，形成一定的组合模式（见图1），能在展陈设计中避免各展项杂乱无章、脱离主题的现象。

展陈设计的创新不能迷失在纷繁的技术效果中，应围绕展陈主题，分组整合、层层递进，使内容主题与技术手段相互呼应，掌握各项技术的特性，从而在设计时有的放矢。

4 结语

设计是一种设想和构思，技术是一种解决问题的手段，文化是一种价值体现。敦煌文化的巨大影响力促使数字媒体技术在展陈设计领域的潜力被发掘，进而创造更多的可能性。展陈设计在未来的发展中应尊重历史文化，为展品和观者服务，不做技术的傀儡。随着科学技术的发展，更应尊重前人的尝试，珍视已取得的成果，同时应有问题意识，推进技术升级和设计创新，把握好、深化它们的无形价值，以服务社会和公众。

参考文献：

［1］ 王宏钧.中国博物馆学基础［M］.上海：上海古籍出版社，1990：256.

［2］ 石瑞.数字媒体技术在博物馆展陈设计中的应用探究［D］.北京：北京工业大学，2016：10.

［3］ 尹凯.博物馆教育的反思：诞生、发展、演变及前景［J］.中国博物馆，2015，32（2）：1-11.

［4］ 萧默.敦煌建筑研究［M］.北京：文物出版社，1989：28-31.

［5］ 萧默.敦煌壁画中的唐代建筑［J］.中华文化画报，2008（4）：20-27.

［6］ 李约瑟.中国科学与技术的现状和前景［J］.科学文化评论，2008（5）：5-29.

［7］ 陈振旺，樊锦诗.文化科技融合在文化遗产保护中的运用：以敦煌莫高窟数字化为例［J］.敦煌研究，2016（2）：100-107.

作者简介：姜弈汀（1998—），女，辽宁大连人，硕士在读，研究方向：环境艺术设计。