虚拟现实技术在博物馆展示中的应用研究

摘 要：探讨虚拟现实技术在博物馆展览设计中的应用，通过沉浸式体验方式深化参观者对历史文化的理解，促进知识传播和文化交流。通过系统地探讨虚拟现实技术在博物馆展示方面的应用模式和优势，旨在为观众提供更加生动、丰富的参观体验，并帮助他们更好地理解藏品信息和历史背景。

关键词：虚拟现实；博物馆展示；应用研究

基金项目：本文系2020年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“数字媒体艺术促进民族文化传承与发展研究”（2020KY65024）研究成果。

博物馆是通过获取、保存、研究、展示和传播文化遗产，达到教育、学习和享受目的的场所[1]。展示内容是博物馆的核心。传统的博物馆展示主要依靠实物、图片和文字等手段，这种传统、单一的展示方式已无法满足观众对参与感和体验感的追求。通过引入更加多元化、创新性并具有互动性的高水准丰富内容的展示，能够激发人们对于文化遗产保护、知识传播以及审美等方面的兴趣。随着计算机技术的飞速发展与普及，虚拟现实技术被广泛应用于各个领域，并取得了不同的成果。虚拟现实技术与博物馆相结合，打破了空间的限制，有效地解决了传统博物馆的局限性[2]。虚拟现实技术应用在博物馆展示中，为观众提供了一种在三维空间中观察和探索周围事物的方式，通过将虚拟现实技术与传统平面设计以及空间设计相结合，在博物馆展示中引入空间信息、视觉元素和互动体验，增强展览的直观性、互动性以及沉浸感。

一、虚拟现实技术概述

虚拟现实技术是多领域、多技术的综合，以计算机图形学、感知技术和人机交互为核心，以计算机为媒介对虚拟环境中物体的声音和视频进行综合处理，创造出与真实世界高度相似的虚拟环境。为了获得身临其境的体验，通过头戴式显示器和操纵杆等设备来实现用户与虚拟世界之间的交互。头戴式显示器能够完全包围用户，并将视觉信息直接传达到用户眼睛，使用户仿佛置身于一个全新环境中；游戏手柄作为用户与虚拟环境之间的桥梁，赋予用户更大自由度和控制操作权。虚拟现实技术借助硬件设备，通过电脑创建出的仿真环境，在空间立体性、多样性、视觉效果逼真度以及沉浸感强度方面具有显著优势，在视觉、听觉和触觉等方面都能给用户提供高度真实的感受。在虚拟场景中，参与者可以实时感知各种物体，通过与这些物体进行互动来控制各种事件，产生一种身临其境的感受。虚拟现实技术已经广泛应用于娱乐领域，在教育、医疗和建筑设计等行业也展示出巨大潜力。在游戏中，玩家可以享受风声草动以及生动画面效果；在教育领域，学生可通过沉浸式体验更好地理解抽象概念或历史事件；而在医疗方面，虚拟现实技术能够模拟培训和演示所需的手术场景。

虚拟现实技本身具有沉浸感、交互性和构想性特点[3]。沉浸感指用户通过虚拟现实设备完全融入虚拟环境，通过逼真的视听效果达到身临其境的效果，如同置身于另一个真实世界。在此虚拟环境中，用户能够感知周围环境微妙变化，如风吹、水流等。互动性使用户能够与虚拟环境进行即时互动，在场景内中通过手势、语音或控制器与虚拟对象交流。构想性则赋予用户在虚拟环境中自由创造和构建的能力，打造符合个人意愿的理想化虚拟世界，无论是设计独一无二的城市景观，塑造奇幻迷人的角色形象，还是搭建富有创意和想象力的艺术作品展示空间，均可借助虚拟现实技术轻松完成。

二、虚拟现实技术的应用优势

虚拟现实技术在博物馆展示中的应用具有多重优势。它能够创造出逼真的模拟场景，从而提高观众对展品和历史文化的兴趣和理解。同时，虚拟现实技术为博物馆提供更广阔的展示空间，呈现更丰富、更全面的藏品信息。此外，虚拟现实技术还能够提供互动性和个性化体验，增强参观者与展品之间的联系，并激发他们进一步探索和欣赏历史文化遗产的兴趣。在博物馆展示中，虚拟现实技术能够以全新视角为观众带来对历史文化遗产的独特认知与欣赏体验。虚拟现实技术能够提供更為便捷的参观方式。传统博物馆展示要求观众亲临现场，而虚拟现实技术通过网络平台将展品呈现给全球范围内的观众。虚拟现实技术的应用，使得观众可以在通过网络连接到博物馆，在虚拟的空间里通过索引选择感兴趣的主题或时代的藏品进行深入、系统的参观学习[4]。这种在线参观模式不仅节省时间和金钱成本，还使得身体条件限制或无法到达博物馆的人们能够享受同样精彩的文化体验。

在教育方面，虚拟现实技术运用于博物馆展示具有重要的作用。游客可以通过沉浸式的虚拟环境深入了解历史事件、文化背景和艺术品等内容，并进行互动探索。这种学习方式不仅能够激发游客对知识的兴趣和好奇心，还能提高他们对历史文化遗产保护与传承的认识水平。

在保护珍贵文物方面，虚拟现实技术具备独特优势。由于某些珍贵文物存在脆弱性或易受损性，在长期保存和展示过程中可能会面临风险。利用虚拟现实技术进行数字化复制，则能有效减少对原件的频繁接触与移动，并确保其完整性和安全性。同时，数字化复制还为后代留下宝贵资料，并为进一步研究、修复以及推广相关知识提供了便利。

虚拟现实技术在博物馆展示中提供了逼真的模拟能力，扩大了展示空间，增加了互动性和个性化体验，在便捷参观方式以及促进教育与保护工作等方面都发挥着积极的作用。随着科技不断创新与发展，我们相信未来虚拟现实技术将为博物馆行业带来更多机遇与突破点，并让更多人能够以全新视角欣赏并感受历史文化遗产所蕴含的魅力与价值。

三、虚拟现实技术在博物馆展示中的应用方式

虚拟现实技术在博物馆展示中得到了广泛应用。通过利用虚拟现实技术，博物馆能够将珍贵文物构建成三维数字模型呈现出来，增强展品的视觉效果，让观众以立体视角欣赏文物制作过程，通过近距离观察和互动，深化对博物馆藏品的认识与理解，领略其中蕴含的历史文化，进一步探索展品内涵与意义。虚拟现实技术可以创造沉浸式体验，引导观众参与历史场景再现，身临其境地感受历史变迁，加深对历史文化的理解和认知。虚拟现实技术可以数字修复损坏或破碎的文物，增强观众保护文化遗产的意识。在博物馆展示中运用虚拟现实技术主要有以下几种方式：

（一）多媒体互动

交互性是虚拟现实技术的突出特点之一，将虚拟现实技术应用在博物馆中，更能充分体现出它的交互性[5]。通过运用虚拟现实技术进行多媒体交互，可赋予传统静态展品动态特性，以各种多媒体工具呈现图像、视频等资料，提供给观众更直接而深入的感性经验。这样不仅创造了丰富生动的表达形式，还增强了观众对展品内容的理解和记忆。在实施多媒体交互时，借助计算机技术和软件工具可以实现对展品三维模型重建，利用虚拟现实系统从各个角度向观众呈现文物外貌特征。游客可以通过交互界面或智能手机与珍贵文物近距离互动，自由选择观看视角及路径，以声音及影像等形式获取全面且生动丰富的资讯内容。博物馆内配备语音导引装置，游客通过智能手机扫描各展品前方的二维码，可收听详尽介绍及背后故事，增强对珍贵遗产的理解。此外，多媒体科技还能借助投影机、照明系统等手段，营造出别具一格且富有氛围感的展示环境，将某些历史时期或特定情境下的图像投影到墙壁或地板上，并附加声效及灯光效果。还可运用头戴显示装置、应用程序等工具让参观者沉浸于真实情境并与虚拟元素互动，或运用虚拟实境科技重塑所发生的历史事件，使参观者身处其中，仿佛穿越回到历史事件发生的年代。多媒体互动赋予传统静态展品焕然一新的活力，呈现出更加丰富、直观且更具深度感的体验，不仅满足人们对于视听刺激之渴求，同时也推动着文化遗产保护与传承事业的蓬勃发展。

（二）虚拟漫游

虚拟漫游让用户在虚拟的数字环境中自由导航，深入感知各种场景变化。在博物馆展示中，这种技术得到了广泛应用，能够以立体、生动的方式呈现珍贵的文化遗产，使参观者深切感受其独特魅力。在中国传统建筑的展示中，虚拟现实技术发挥了重要作用。通过精细创建3D模型，博物馆能够全面展示建筑的内部结构和独特的地方风格特征，向游客传递关于中国传统建筑的丰富信息。这种展示方式不仅令人耳目一新，而且让游客能够更加深入地了解中国传统建筑的历史和文化内涵。此外，博物馆还巧妙地将虚拟现实技术与互动体验相结合。展示过程中，珍贵的文物被转换为逼真的3D效果图，并集成到互动虚拟现实系统中。参观者可以通过简单的操作，如点击鼠标左键，与文物进行“对话”，深入了解其背后的故事。同时，右键单击屏幕上的建筑物，还能进一步探索其内部结构和细节。这种创新的展示方式不仅赋予游客在数字空间中自由探索的权利，还大大增强了他们与展览内容的互动性。借助虚拟现实技术，博物馆成功提升了文物展示的效果，为观众提供了更加真实、丰富和深入的参观体验。这不仅加深了观众对文物的认识和理解，也激发了他们对历史文化的兴趣和热爱，为传承和弘扬中华优秀传统文化做出了积极贡献。

（三）游戏

游戏，作为一种极富娱乐性和互动性的娱乐形式，已经被广泛应用于多个领域。其独特的魅力在于能够为用户提供身临其境的体验，使玩家仿佛置身于一个全新的世界之中。在博物馆展示中，游戏技术的应用为游客带来了全新的参观体验。博物馆展示中，游戏技术的应用主要有两种方法。首先，通过建立虚拟现实系统，游客可以在浏览过程中进行互动，使参观变得更加生动有趣。在历史展示中，博物馆可以利用游戏软件创造出一个虚拟的历史环境，让游客真正融入其中，感受历史的魅力。这种虚拟环境可以根据不同的历史背景和故事情节进行设定，供游客尝试体验。例如，游客可以穿越回古代，亲身参与历史上的重大事件，与历史人物进行互动，深入了解各国的历史发展情况。这样一来，游客便能够沉浸于历史场景之中，与历史展品进行互动，获得更加真实、深入的参观体验。其次，博物馆还可以使用游戏软件构建虚拟对象，让游客在游戏过程中探索藏品。这种方式能够呈现文化遗产及相关环境，使游客在娱乐中学习，提高对历史知识的认知水平。参与者可以通过鼠标、键盘等工具与虚拟对象进行互动，表达对藏品或环境的想法和意见。同时，博物馆还可以设置一些互动环节，让游客选择适当数量的元素完成交流活动，增强与藏品之间的联系。这种展示方式不仅可以激发游客对文化遗产及相关环境的兴趣，还能促使他们更加深入地研究和了解相关知识。

将游戏技术与博物馆展示结合，使传统静态展示更生动有趣，强化了参观者与展品的互动体验。博物館教育中融入游戏元素，能激发游客主动学习、思考，增强其团队合作能力，在轻松氛围中提升教育效果。这种创新手段既满足了公众对娱乐多样化的需求，又为文化遗产传承和历史知识弘扬提供了新视角。游戏技术的运用，让博物馆展示焕发新活力，成为知识传播与文化传承的重要桥梁。

四、结语

虚拟现实技术为博物馆展示注入了新的活力，不仅提升了展示效果，还极大地丰富了展示内容。通过这一技术，观众能够获得更加真实、深入的参观体验，仿佛亲身穿越时空，感受不同时代、不同地点的历史场景。这种沉浸式的体验让观众更加深入地了解藏品信息和历史文化，同时也在参观过程中获得了更多乐趣。此外，虚拟现实技术还增强了参观者与藏品之间的互动，让观众在互动中深化对历史背景的理解。这种展示形式既吸引了年轻人的积极参与，也激发了他们对科学知识的探索兴趣。因此，引入虚拟现实技术将为博物馆展示带来无限可能性，满足人们对视听效果和互动性的需求，进而提高教育普及水平，推动文化的传承与发展。

在应用虚拟现实技术时，博物馆需综合考虑多方因素，深入研究观众需求与展示内容的契合点。虚拟现实技术的高度灵活性使其能针对不同类型和地域特色的博物馆藏品进行个性化设计，为观众带来更加丰富多彩的参观体验。随着科技的飞速发展，将虚拟现实技术融入博物馆展示已成为推动文化传承与发展的重要举措。

参考文献：

[1]陈娟娟，周玉婷，翟俊卿.虚拟现实技术和增强现实技术在博物馆学习中的应用[J].现代教育技术，2021（10）：5-13.

[2]黄丽.虚拟现实交互技术在博物馆设计中的应用[J].长沙民政职业技术学院学报，2021（2）：143-144.

[3]苗岭.虚拟现实技术在博物馆叙事性设计中的应用探索[J].包装工程，2018（4）：15-18.

[4]卢凯风.虚拟现实技术在博物馆展示中的应用研究[J].大众文艺，2018（16）：54.

[5]倪立，宋军，林灿.浅谈虚拟现实（VR）技术在博物馆空间中的应用研究[J].科技传播，2020（1）：93-94.

作者简介：

谢小丹，硕士，北海艺术设计学院建筑与环境艺术学院讲师。研究方向：乡村景观、数字景观。