基于互联网和虚拟技术的数字展馆建设研究

［摘 要］随着互联网技术和虚拟现实技术的不断深入应用，沉浸式展览成为近年来一种十分热门的新兴展览形式，给传统展览馆建设带来了全新的启发。文章对基于互联网和虚拟技术的数字展馆建设进行深入研究，分析传统展馆时代存在的不足以及数字展馆的优势，从交互性设计、环境设计以及主体设计等方面，系统分析基于互联网和虚拟技术的数字展馆建设路径，以期为数字展馆未来建设发展提供参考。

［关键词］互联网技术；虚拟现实技术；数字展馆建设；沉浸式

1     基于互联网和虚拟技术的数字展馆建设概述

1.1   虚拟现实技术的基本内涵

虚拟现实技术的基本内容是利用计算机图形、感知技术和交互设备，创造出一种身临其境的虚拟环境，使用户能够沉浸其中并与之互动。通过模拟真实世界的感知、运动和行为，虚拟现实技术可以提供一种全新的体验，突破了传统媒体和传统人机界面的限制。首先，虚拟现实技术的核心是建立一个虚拟环境，包括模拟真实世界的场景、物体和人物。这一过程涉及计算机图形技术的应用，通过高度真实的图像呈现和细腻的绘制技巧，使用户感受到身临其境的感觉。同时，为了增强真实感，还需要考虑光照、纹理、阴影等细节的处理，以及物理引擎的模拟，使得虚拟环境更加逼真。其次，虚拟现实技术还需要借助于感知技术，以感知用户的行为和动作，并将其转化为对虚拟环境的相应操作。这一方面通常包括追踪用户的头部和手部姿势，以及感知用户的眼动、声音等输入。通过精确地感知用户的动作和行为，虚拟现实系统可以实时更新虚拟环境的状态，并使用户能够与虚拟环境进行互动［1］。

1.2   基于虚拟现实技术的沉浸式理论

基于虚拟现实技术的沉浸式理论是一个新的引人入胜的研究领域。沉浸式技术将用户置身于一个全新的虚拟环境中，通过视觉、听觉和触觉等多种感官刺激，使用户能够与虚拟世界进行互动和沟通。这种技术的发展为我们提供了无限的可能性，不仅可以用于娱乐和游戏领域，还对教育、医疗、建筑设计等许多领域产生深远的影响。将基于虚拟现实技术的沉浸式理论应用到展览馆建设当中，可以为观众带来全新的参观体验，虚拟现实技术能够打破时空的限制，将观众带入一个全新的沉浸式环境中。通过身临其境的体验，观众可以更加直观地感受到展品所传递的信息和情感。虚拟现实技术还可以提供多样化的展示方式。传统的展览馆通常受到空间、时间和经济等方面条件限制，无法展示所有的展品。而借助虚拟现实技术，展览馆可以通过数字化的手段将更多的展品呈现给观众。观众可以根据个人兴趣选择浏览的内容，并且可以随时切换展示模式，包括不同的场景、风格和语言，从而满足不同观众的需求。

1.3   沉浸式体验在展览空间建设中的发展

基于虚拟现实技术的沉浸式体验在展览空间建设中的发展，为展览行业带来了革命性的变化。传统展览空间通常以平面展示和文字说明为主，而沉浸式体验则通过虚拟现实技术打破了这种局限性，将观众置身于一个虚拟的世界中。

首先，沉浸式体验极大地提升了观众的参与度和互动性。传统展览中，观众只能被动地观看和阅读展品，缺乏参与感。而通过沉浸式体验，观众可以利用虚拟现实技术与展品互动，仿佛身临其境。他们可以自由探索展览空间，触摸、旋转或操控虚拟物体，深入了解展品背后的故事。这种参与度的提升不仅增加了观众的兴趣，也丰富了他们的学习和体验方式［2］。

其次，沉浸式体验为展览空间的场景呈现提供了无限的可能性。传统展览空间通常受到展厅面积和物品数量的限制，无法展示所有相关展品。而沉浸式体验通过虚拟现实技术，可以在有限的空间内创造出无限的虚拟场景。观众可以通过头戴式显示器或其他虚拟现实设备，身临其境地感受到不同的环境背景，从雨林到沙漠、从海底到太空，各种场景皆触手可及。这种场景的灵活性让展览空间的设计更加多样化和创新化，为观众带来全新的视觉冲击和体验。

此外，沉浸式体验也为展览空间的教育性与娱乐性融合提供了契机。传统展览往往面临教育性和娱乐性之间的平衡问题，过于注重教育容易使观众疲倦失去兴趣，而过于注重娱乐则可能使展览内容变得肤浅。而沉浸式体验可以将教育和娱乐有机地结合起来。观众可以通过互动和游戏化的方式，学习和体验展览内容，既增加了学习的趣味性，又加深了观众对展品的理解和记忆。

2     传统展览馆存在的不足

2.1   展示主体存在单一性问题

传统展览馆在展示方面具有独有的魅力和价值，通过实体展品的触感、气味和声音，使观众能够身临其境地感受历史和艺术的魅力，但与数字化展览馆相比，传统展览馆在展示主体方面存在单一性问题。传统展览馆通常以物品为主要展示对象，通过展示实物文物和艺术品来传递信息和表达意义［3］。然而，由于空间和资源的限制，传统展览馆只能展示有限数量的展品，导致观众只能通过有限的角度和途径来认识特定的主题或领域。而数字化展览馆作为一种新兴的展示形式，突破了传统展览馆的限制，具有更大的展示容量和灵活性。通过数字技术，传统展览馆收藏的文物和艺术品可以以高分辨率的图像、视频和3D模型的形式进行展示，观众可以近距离观看和细致观察。此外，数字化展览馆可以提供更多的互动方式，例如虚拟导览、评论交流和在线学习资源，使观众参与度更高，体验更加丰富。

2.2   展示方式缺乏活力与交互性

传统展览馆通过实体展品的触感、气味以及与其他观众的面对面交流，使观众能够身临其境地感受艺术作品或文物的独特魅力。这种亲身体验和与他人的面对面交流，往往能够产生更加深刻和持久的印象。但与数字展览馆相比，传统展览馆在展示方式方面缺乏活力與交互性。传统展览馆往往以静态的方式呈现展品，观众只能通过观看和阅读来获取信息。这种单向的展示方式限制了观众的参与度和互动性，使得展览体验相对较为被动和有限。数字展览馆通过融合技术和创新的展示手段，解决了传统展览馆展示方式缺乏活力与互动性的问题。数字展览馆可以通过虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等技术，将观众带入逼真的视听环境，与展品进行互动和沉浸式体验。观众可以通过手势操作、声音识别和触摸屏等方式与展品进行交互，深入了解展品背后的故事和历史背景。

2.3   观众参与感不强

与数字展馆相比，传统展览馆展览模式下观众参与感不强，通常只能被动地观看展品，缺乏主动参与的机会，他们只能在展览中漫步，欣赏展品，但无法与展品进行互动或参与其中的故事。而数字展馆可以利用虚拟现实、增强现实和交互式展示技术，观众可以与展品进行互动，参与到展览的故事之中［4］。例如，展览可以设计成一个沉浸式的体验，通过虚拟现实技术将观众带入展品所描绘的场景中。观众可以通过头戴式显示器和手柄设备，与展品进行互动，探索展览的内容。他们可以触摸、旋转、放大展品，甚至与虚拟角色进行对话，深入了解展品背后的故事和历史。数字展馆给参观者带来更加丰富的体验，同时数字科技的交互性还赋予展馆社交属性，使参观者更主动地探索展览内容，并与其他观众进行交流和分享，提升展览的吸引力和影响力。

3     基于互联网和虚拟技术的数字展馆建设路径分析

3.1   交互沉浸介入数字展馆空间

在基于互联网和虚拟技术的数字展馆建设过程中，交互沉浸显得至关重要，设计者需要充分利用现代信息技术，特别是虚拟现实技术，提升展馆的交互性，满足数字展馆作品与参观者之间的交互需求，打造沉浸式的数字展馆空间。常用的沉浸式体验技术如图1所示。

3.1.1   多媒体交互技术

通过应用多媒体交互技术，数字展馆能够更好地提高观众的参与感和体验感。首先，在数字展馆中，多媒体交互技术通过使用大屏幕、触摸屏等设备，将信息以生动、直观的方式呈现给观众。观众可以通过触摸屏幕、手势操作等方式与展品进行互动，了解更多的背景知识和详细信息。这种交互方式使得观众不再是被动接受展览信息，而是能够主动参与其中，深度了解展览内容。其次，多媒体交互技术还可以通过声音、光影、动画等元素的巧妙运用，创造出更加丰富多样的艺术表达形式。观众不仅可以通过视觉感知展览内容，还可以通过听觉、触觉等方式来获得更加全面的观展体验。音乐、声效和视觉效果的有机结合不仅提升了观众的参与感，同时也加深了对展览所传达主题的理解和体验。

3.1.2   虚拟现实技术

通过虚拟现实技术，数字展馆能够为参观者创造具互动性的沉浸式体验。首先，虚拟现实技术可以通过逼真的视觉效果和立体声音，将观众带入一个全新的虚拟世界。在这个世界中，观众可以身临其境地参观远古文明的遗址，探索未来科技的发展，或者亲身体验历史上的重大事件。其次，虚拟现实技术还可以通过互动性的设计，让观众参与其中，成为故事的主角。观众可以通过手势、语音或控制器等方式与虚拟环境进行互动，探索不同的角落和元素。例如，在一个数字展馆中，观众可以利用虚拟现实技术模拟飞行，感受风的吹拂和云的细腻触感，同时还能够了解飞行器的构造和原理。此外，虚拟现实技术还可以为数字展馆带来更多的创意和想象力。展示内容可以不再局限于传统的平面图像和文字介绍，而是通过虚拟现实技术呈现出更加生动和立体的形式。观众可以通过身临其境的感受，更好地理解和记忆展示内容，从而更深入地了解相关知识［5］。

3.1.3   空间传感技术

数字展馆运用空间传感技术，为观众打造沉浸式体验的具体应用，无疑是现代科技发展中的一大亮点。首先，数字展馆通过空间传感技术的应用，实现了观众与展品之间的互动交流。观众可以通过手势控制、身体动作捕捉等方式与展品进行互动，仿佛置身于一个充满活力的场景中。无论是参观历史遗迹还是探索未来世界，观众都能够身临其境地感受到展品所传递的信息和情感，增加了观展的趣味性和参与度。其次，数字展馆利用空间传感技术，创造了多维度的展示方式。通过多层次投影、全息显示等技术手段，观众可以同时观看到不同角度、不同尺度的展览内容。此外，数字展馆运用空间传感技术还可以实现实时反馈和个性化定制。观众可以通过智能设备、移动终端等设备与展馆进行互动，提前了解展览信息、预约参观时间，并根据个人偏好获取定制化的展览内容。同时，数字展馆也能够根据观众的反馈和行为数据进行实时调整、优化展览布局、展示方式，提供更符合观众需求的展览体验。

3.2   环境沉浸介入数字展馆空间

基于互联网和虚拟技术的数字展馆建设需要环境沉浸介入到数字展馆的空间设计当中，构建人与空间之间的沉浸式关系，从整体观赏角度出发，引导参观者在展馆空间中进行有序推进，使参观者在虚拟技术和空间传感技术的沉浸式氛围体验过程中，依照展览艺术展现需求，拉动作品、人与空间之间的关系［6］。数字展馆沉浸式空间的打造要围绕环境叙事，以展览主题的故事线为主，梳理观众参观展品的路线和先后顺序，使观众在展馆空间范围内，从一个单纯的故事旁观者，变成一个参与故事的述说者，进而提升参观者的五感共鸣，达到理想的沉浸式观展效果。

3.3   主题沉浸介入数字展馆空间

基于互联网和虚拟技术的数字展馆建设不能脱离展品的主题，因此，在构建过程中，数字展馆需要与实体展馆并行设计，数字展馆中的艺术藏品、艺术作品也要通过虚拟现实技术和空间传感技术在实体展览馆中得以呈现，既要符合“元宇宙”概念，形成互联网络中的虚拟的沉浸式体验“世界”，也要具备实体展览馆的教育功能属性，将实体展馆主题沉浸介入到数字展馆空间当中，既提升展馆的体验感，又强化展馆的教育与文化传播属性。

主要参考文献

［1］任镤，王文剑，白雪飞.基于虚拟现实技术的山西大学堂建筑复原［J］.计算机仿真，2012（11）：20-23.

［2］聂帅，秦爽，麦文.基于Web GL 技术三维模型呈现研究［J］.计算机产品与流通，2019（7）：87-89．

［3］乔迁，李彤彤，李蕊.沉浸式体验于博物馆展示设计：以廊坊九州镇南汉村非遗展馆为例［J］.中国建筑装饰装修，2022（2）：146-147.

［4］莫清风.2021 沉浸式展览（在线展览展示平台）排行榜［J］.互联网周刊，2021（23）：70.

［5］趙依帆. 基于观众行为心理需求的城市规划展览馆建筑空间设计研究［D］.重庆：重庆大学，2019.

［6］胡熠蝶. 基于沉浸式体验的博物馆数字化展示研究［D］.杭州：浙江农林大学，2021.

［收稿日期］2023-07-07

［基金项目］长春职业技术学院应用技术项目“‘设计盒子研发与应用”（02-3-2-XX006）。

［作者简介］徐琨（1980— ），女，吉林长春人，硕士，副教授，主要研究方向：环境艺术设计。