[摘要]隨著博物館數(shù)字化技術(shù)和功能的完善，國內(nèi)外大部分博物館已經(jīng)進入實體博物館與虛擬數(shù)字博物館結(jié)合的時代，虛擬數(shù)字博物館的實現(xiàn)大多都采用VR技術(shù)。本文結(jié)合筆者所從事的工作實際對VR技術(shù)在數(shù)字博物館中的應(yīng)用及其功能設(shè)計進行簡單分析。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字博物館；VR技術(shù)；數(shù)字資源

[中圖分類號]G261 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-3115（2013）08-0135-02

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR）的出現(xiàn)實際是計算機圖形學(xué)、人機接口技術(shù)、傳感器技術(shù)以及人工智能技術(shù)等交叉與綜合的結(jié)果。①它最早源于美國軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)，上世紀90年代初逐漸為各界所關(guān)注。

這種技術(shù)的特點在于計算機產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境，虛擬的環(huán)境是通過計算機圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型，并編制到計算機中去生成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環(huán)境，從而使得在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于這個環(huán)境的感覺，可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化，并能與之發(fā)生交互作用，使人和計算機很好地融為一體，給人一種身臨其境的感覺。

隨著博物館數(shù)字化技術(shù)和功能的完善，國內(nèi)外大部分博物館已經(jīng)進入實體博物館與虛擬數(shù)字博物館結(jié)合的時代，虛擬數(shù)字博物館的實現(xiàn)大多都采用VR技術(shù)。數(shù)字博物館除了提供傳統(tǒng)博物館收藏、研究、展示及教育等功能外，并通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將其所累積的知識寶庫及文化資產(chǎn)傳送到世界各地，強化了傳統(tǒng)博物館知識分享及教育傳播的功能。②

用VR技術(shù)打造3D數(shù)字博物館，用網(wǎng)絡(luò)的影響力推廣傳播博物館文化是其重點目標。VR技術(shù)下的3D數(shù)字博物館突破了空間和時間，能在任何時間、任何地點通過互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、數(shù)字廣播電視網(wǎng)等終端瀏覽參觀、再現(xiàn)、模擬和拓展不同時空環(huán)境下的實體博物館。VR技術(shù)實現(xiàn)了實體博物館數(shù)字資源（包括文字、圖像、聲音等）的創(chuàng)意加工和整合，能提供更豐富多彩的知識信息和展示形式。數(shù)字博物館能讓觀眾隨心所欲、自由的參觀展覽、欣賞藏品和瀏覽咨詢，實現(xiàn)博物館、專家和參觀者三者間平等地溝通交流，有效共建共享文博資源，使博物館的社會效益最大化。

一、三維場館展覽及三維藏品文化百科

（一）三維場館的實景虛擬漫游

實景虛擬漫游是平面網(wǎng)絡(luò)媒體無法企及的用戶體驗方式，能極大提升用戶的沉浸式體驗感。在三維虛擬現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，利用現(xiàn)代科技手段為瀏覽者營造切實而豐富的信息獲取和虛擬互動的感官感受，是信息傳播最大化和吸引用戶最有效的互動展示方式。

實景虛擬漫游的基本方式有兩種，即自動漫游和手動漫游。

自動漫游是按第一視角，在虛擬現(xiàn)實場館中，多角度、多視點、多場地的動態(tài)被動瀏覽場館。用戶輕點“自動漫游”的功能按鈕，就可以像看視頻動畫一樣沉浸在瀏覽系統(tǒng)預(yù)設(shè)的動態(tài)場館中，在背景音樂和解說下，讓用戶可以通過預(yù)先設(shè)定的多種游覽路徑進行參觀，給瀏覽者一個快捷而概括的瀏覽體驗。

手動漫游即自主漫游，是用戶完全按照自己的意圖在虛擬現(xiàn)實場景中（或?qū)蝹€三維虛擬現(xiàn)實）進行瀏覽?？梢酝ㄟ^鍵盤的上、下、左、右四個方向鍵或W/A/S/D四個字母鍵控制瀏覽者前進、后退、左移、右移。瀏覽者還可以通過鼠標左鍵控制用戶的視角。在自主控制瀏覽方向和節(jié)奏的同時，可在虛擬現(xiàn)實場景中，與場館中的多媒體內(nèi)容（音效、視頻、動畫、圖文、游戲等）進行充分互動，隨意或有目的地參與娛樂、學(xué)習(xí)、游戲，從而汲取內(nèi)容信息和知識養(yǎng)分。

（二）藏品百科知識的全方位展現(xiàn)

數(shù)字藏品百科知識庫是數(shù)字博物館數(shù)字化內(nèi)容的基本組成部分，是數(shù)字化展覽展示內(nèi)容之魂。通過藏品三維虛擬現(xiàn)實數(shù)字化（主要以三維建模和三維掃描兩種途徑實現(xiàn)），在網(wǎng)絡(luò)平臺上真實地一一再現(xiàn)藏品。

藏品的再現(xiàn)主要包括兩個方面，一是現(xiàn)實還原，即對現(xiàn)實中的藏品進行三維數(shù)字還原，不用擔(dān)心展品的大小體積，立體空間難易、結(jié)構(gòu)復(fù)雜簡單、物品貧賤還是珍貴，都可以1：1地進行虛擬現(xiàn)實還原。二是歷史再現(xiàn)，即歷史物品的時空穿越再現(xiàn)，也可以是對憑空想象的物件具象再現(xiàn)。藏品的數(shù)字資源對文物研究、歷史研究、人文研究等，對欣賞、教育、特定的資源開發(fā)等都是具有不可替代的作用。

全方位的展現(xiàn)不但體現(xiàn)在展示方式的多樣性，還體現(xiàn)在利用多種技術(shù)手段與藏品本身蘊涵的知識信息聯(lián)動，以一件藏品三維展現(xiàn)，覆蓋藏品相關(guān)的百科知識，實現(xiàn)展館、專家和群眾三者間平等無縫的溝通交流，并共建共享數(shù)字資源、使博物館的社會效益最大化。藏品百科知識的全方位展現(xiàn)，打破了藏品在時間、空間、保護等受限條件下無法全面展陳的桎梏，提升了用戶獲取信息的有效性、趣味性和便捷性。

二、數(shù)字信息開發(fā)研究

數(shù)字信息開發(fā)研究指運用數(shù)字化的研究手段，通過對既有信息數(shù)據(jù)和知識的整理揭示出典藏信息資源的內(nèi)涵和聯(lián)系。數(shù)字信息開發(fā)研究的另一項任務(wù)則是進行資源的整合設(shè)計：整合博物館各領(lǐng)域資源，建立與某一主題相關(guān)的階層架構(gòu)，使使用者從單一角度切入就能獲取本館相關(guān)整合性信息。同時在設(shè)計上能隨時將研究、展示及教育人員的研究或創(chuàng)作所產(chǎn)生的智能資產(chǎn)，彈性加入原有的構(gòu)架之中，以不斷累積延伸信息的深度與廣度。

三、數(shù)字遠程教育

數(shù)字博物館的教育并不僅僅限于展廳，藉由網(wǎng)絡(luò)自主、多元化、互動性高的特性，可以將博物館教育的特性擴充到最大。如何將博物館所擁有的知識，通過網(wǎng)絡(luò)上觀眾的參與或者互動，將它們轉(zhuǎn)變成真正的信息，甚至形成智慧，這是博物館網(wǎng)絡(luò)教育平臺的使命所在。博物館可以設(shè)置一個網(wǎng)絡(luò)空間，讓人們?nèi)ヌ剿?、去發(fā)問，并以人們樂意接受的方式去得到答案。它充分利用了網(wǎng)絡(luò)無遠弗界的傳輸力量，將原來可能比較平淡的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換成一種巧妙、有趣，又有啟發(fā)性的體驗，即使你身處偏遠地區(qū)，也同樣可以享受博物館豐富的教育資源。

四、數(shù)字博物館文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)服務(wù)

數(shù)字博物館文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)服務(wù)是博物館現(xiàn)有豐富的數(shù)字典藏的加值應(yīng)用，以建構(gòu)新時代創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)鏈的手段，激發(fā)傳統(tǒng)產(chǎn)品與數(shù)字媒體市場的整合，從而促進博物館創(chuàng)意衍生商品及多媒體暨娛樂消費市場的蓬勃發(fā)展。數(shù)字博物館所典藏的大量數(shù)字資源，不但可以以新穎的展覽及互動方式帶給國內(nèi)外觀眾不同的博物館游覽經(jīng)驗，更可以運用整體行銷的概念，推廣博物館的成果。

五、數(shù)字化智能分析

完整的數(shù)字博物館本身具備數(shù)字信息內(nèi)容及運行機制的分析和管理。如對用戶信息的數(shù)據(jù)分析管理，展館活動發(fā)布和推廣管理，展館內(nèi)多媒體信息內(nèi)容管理等等。數(shù)字博物館是一個開放的平臺，具有兼容其他系統(tǒng)和功能的擴展能力，可以結(jié)合或整合與展館管理相關(guān)的系統(tǒng)，如整合安防系統(tǒng)，可以創(chuàng)建三維可視化安防智能系統(tǒng)；結(jié)合展館商務(wù)系統(tǒng)，打造數(shù)字化展館電子商務(wù)等。通過該平臺，營造各系統(tǒng)間相關(guān)管理數(shù)據(jù)共享，關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)信息主動推送等數(shù)據(jù)智能整合、分析、推送、報告等能力，使展館文化真正實現(xiàn)數(shù)字化和智能化。

六、數(shù)字化管理運營

將數(shù)字博物館的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行后臺信息化管理，智能處理各類數(shù)據(jù)存儲、處理、分析、提取，方便管理者的相關(guān)信息服務(wù)，減少管理和運營成本，提升工作績效。

場館及藏品的數(shù)據(jù)庫管理指三維場館的組件、三維藏品庫、百科知識庫以及相關(guān)圖文、音視頻等多種類型數(shù)據(jù)的管理，包括預(yù)覽、添加、刪除、修改、更新、歸類、檢索、批處理等管理功能。

可擴展兼整合能力的數(shù)據(jù)管理指以數(shù)字博物館場館及其藏品為基本內(nèi)容，整合藏品系統(tǒng)、活動展示、客源系統(tǒng)、信息安全系統(tǒng)等博物館管理需求，進行一體化智能管理。如會員管理、展館活動管理、安防聯(lián)動管理、展品展示管理、宣傳系統(tǒng)內(nèi)容管理等。將數(shù)字化管理和現(xiàn)場管理有機結(jié)合，實現(xiàn)人員、機器、技術(shù)有效地整合，實現(xiàn)最大的管理實效，創(chuàng)造高效而科學(xué)的展館管理。

七、移動終端導(dǎo)覽方便觀眾參觀學(xué)習(xí)

隨著智能手機、平板電腦等移動終端的普及，無線上網(wǎng)已成為一種趨勢，并受到年輕人的青睞和歡迎。移動終端導(dǎo)覽服務(wù)方式多樣，包括客戶端導(dǎo)覽、WAP導(dǎo)覽、短彩信導(dǎo)覽等，借助文字、語言、圖像、視頻等展現(xiàn)方式，通過移動終端為觀眾提供動態(tài)信息查詢、展覽、展品查詢、參觀路線方案查詢等一系列現(xiàn)場輔助導(dǎo)覽及遠程教育服務(wù)功能。③

參觀者可以利用移動終端如智能手機、平板電腦等通過博物館無線網(wǎng)絡(luò)登陸博物館網(wǎng)站查詢有關(guān)展覽、展品相關(guān)信息。通過手機也可以進入虛擬展廳實現(xiàn)VR技術(shù)與移動終端的有機結(jié)合，方便觀眾參觀學(xué)習(xí)。

科學(xué)技術(shù)在進步，觀眾的需求和欣賞水平也在不斷增長，博物館的發(fā)展勢必走向?qū)嶓w博物館與數(shù)字博物館的有機結(jié)合，就目前情況來看，大部分博物館都是重實體輕數(shù)字，一方面是傳統(tǒng)意識和觀念滯后所致，另一方面數(shù)字博物館的實現(xiàn)技術(shù)本身也存在一些缺陷。所以，數(shù)字博物館要走的路還很長，還需要開發(fā)研究更多更新的技術(shù)來支撐數(shù)字博物館各項功能的實現(xiàn)。

[注 釋]

①張占龍、羅辭勇、何為：《虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述》，《計算機仿真》，2005年第3期。

②楊向明：《數(shù)字博物館及其相關(guān)問題》，《中原文物》，2006年第1期。

③黃?。骸妒謾C導(dǎo)覽在博物館公共文化服務(wù)中的應(yīng)用》，《中國文物報》，2012年4月4日。