多媒體互動展示技術在現(xiàn)代博物館中的創(chuàng)新及應用

曹楠

摘 要：多媒體互動展示技術在博物館展陳展項上的應用，有著巨大的優(yōu)勢和發(fā)展空間。它是以展示主題為根本出發(fā)點，在多媒體技術發(fā)揮其獨特的交互性和場合適應性優(yōu)點上，集合聲、光、電、機械、自動化等技術，對展項進行集成創(chuàng)新，進而生動、形象以及富有寓意的表達和傳遞科普信息。

關鍵詞：多媒體 互動 技術 博物館

中圖分類號：G265 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0017-02

現(xiàn)代博物館展示技術是以視覺媒體以及交互體驗為核心，對現(xiàn)代展示技術的綜合創(chuàng)新應用。多媒體互動展示技術主要是利用新技術研發(fā)、現(xiàn)有技術的創(chuàng)新應用以及綜合技術的集成等高技術手段，采取虛擬與現(xiàn)實結合、傳統(tǒng)與現(xiàn)代結合、接觸與非接觸結合的方式，以嶄新的理念和全新的展示方式，并創(chuàng)新地應用新的展示材料，改變了傳統(tǒng)的展示效果，實現(xiàn)真正意義上的人與環(huán)境的交互、虛擬與現(xiàn)實地交互、場景與媒體內容的交互等。在表現(xiàn)手段上采用聲、光、電及機電動作配合，使觀眾更加易于理解博物館展示主題。

在展項設置方面，充分利用現(xiàn)代化物流設備先進的制造工藝結合獨特的展覽創(chuàng)意，通過科學、合理的技術再設計，藝術地把自動化控制技術、多媒體技術、制造技術加以整合，以獨特的、全新的展示理念形成博物館內最能吸引觀眾參觀興趣的、獨具創(chuàng)意的展覽裝置。

該文就目前幾種比較流行的多媒體互動展示技術在現(xiàn)代博物館或科技館中的創(chuàng)新和應用進行討論。

1 多畫面異形成像

多畫面異形成像主要應用的技術手段有邊緣融合無縫顯示、圖形曲面矯正技術。（見圖1）

邊緣融合是在新的邊緣融合技術中，消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的生理縫隙，從而使得屏幕顯示的圖像整幅保持完整。消除光學縫隙，使顯示的圖像完全一致，保證了顯示圖像的完整性和美觀性。

由于投射屏幕不是平面的，這樣就會在曲面上產生投影變形。所以對于這些大屏幕，不但需要經過專業(yè)的邊緣融合處理，而且還要經過特殊的曲面幾何糾正處理，使投影播放范圍與異型投影介質完全吻合。圖形曲面矯正技術是通過多臺投影機協(xié)同配合，對于凸凹不規(guī)則的表面（曲面）進行包裹式貼圖成像，使投射圖像能夠均勻覆蓋不規(guī)則承載面。

在實施過程中，對于不規(guī)則平面進行投影機焦距范圍、投射角度分類，使投影焦距相近的圖形投射部分劃分為一類，采用非短焦投影鏡頭。對于各臺投影機的投射畫面進行現(xiàn)場采樣，采樣后進行圖象三維校正處理，三維網(wǎng)格圖象密度處理，使融合不僅在邊緣上與異型介質吻合，在融合拼接上天衣無縫，在仿真上更加貼近于自然；為了使投射圖象與投射介質的浮雕圖型相吻合，對于曲面物體，需現(xiàn)場采集形狀，曲面的畫面的覆蓋密度，最終通過三維曲面網(wǎng)格圖象密度處理并依據(jù)采集的三維網(wǎng)格對圖象或視頻進行圖象的變形處理。最后，還涉及對于各部分分割圖象的邊緣融合處理。

以上技術的集成，應用于多畫面異形成像展項，真實體現(xiàn)主題畫面。使圖像與屏幕的形狀都能夠很好的吻合，顏色的過渡自然，各個投影投射的畫面配合一致。

2 模擬全息影像

模擬全息影像是利用全方位的虛擬顯示技術。該技術是指由多面分光鏡組成的一個金字塔形狀的光學系統(tǒng)，每片分光鏡與顯示圖象承載體成45°角，當顯示承載體有圖象顯示出時，通過金字塔光學系統(tǒng)的反射把顯示承載體上顯示的圖象反射到觀眾的眼中，當觀眾處于兩片分光鏡的夾角時，分光鏡會因為光的直線傳播原理而反射圖象，兩個由兩面分光鏡反射的圖象組合在一起，組合成一個整體圖形。而由于鏡面反射，人的新會感覺圖形是懸浮在金字塔的內部空間中成像，這樣圍繞金字塔360度，都會看到一個完整的圖象懸浮在金字塔內部的空間中。

基于該技術的展陳展項，需要構建由模擬全息成像模塊、投影設備、多媒體影片三大部分組成的系統(tǒng)結構。

應用中所涉及的技術要點為：

（1）幻像的視角可根據(jù)要求在一定范圍內選擇，圖象位于窗口可在0～1000mm之間調整；

（2）幻像在空中成像應穩(wěn)定無畸變，圖象隨視線晃動無變化；

（3）人圍繞倒金字塔周圍，始終看到一個完整的圖象置于金字塔中央；

（4）金字塔是一個透明的玻璃體，可以透過玻璃和成像圖像看到另外一端。（見圖2）

利用該技術實現(xiàn)的展項，使表現(xiàn)的虛擬展品懸浮在這個透明的倒金字塔內部。讓人感覺好像該展品真的在空中旋轉，在虛幻中享受科技給人帶來的愉悅。

3 新型材料投影屏幕及實時通訊集成

新型材料投影屏幕及實時通訊集成主要是對液晶智能調光玻璃的創(chuàng)新應用，并集成使用實時通訊集成技術。（見圖3）

液晶智能調光玻璃的技術原理為，在自然狀態(tài)下（斷電不加電場），它內部液晶的排列是無規(guī)則的，液晶折射率比外面聚合物的折射率低，入射光在聚合物發(fā)生散射，呈乳白色，即不透明。液晶的兩個導電膜相當于2個平面電極。當加上電場（通電）以后，有彌散分布液晶的聚合物內液滴重新排列，液晶從無序排列變?yōu)槎ㄏ蛴行蚺帕校挂壕У恼凵渎逝c聚合物的折射率相等，入射光完全可以通過，形成透明狀態(tài)。

應用中所涉及的技術要點有：

應用新型的材質——導電液晶膜，此材料多應用于建筑材料，此種材料的特點就是導電情況下呈現(xiàn)透明狀態(tài)，在非通電情況下呈現(xiàn)乳白色的不透明效果；

通過對這種新型材料的特殊工藝需求，使之的韌性、透光性、以及多塊液晶膜的拼接形式都能夠滿足各方面的需求；

需選用一套感應系統(tǒng)來觸發(fā)調光玻璃的電路導通，當觀眾走近時觸發(fā)通電，投影投射影片，當觀眾離開時自動關斷；

采用一臺總控計算機，通過TCP/IP，RS-232統(tǒng)一控制所有的機器終端（圖象、聲音、燈光、機械控制）。

利用該技術實現(xiàn)的展項，可以在透明玻璃背后布置一個真實的場景，使人們在走進該展項時觸發(fā)系統(tǒng)從而觀看影片，在影像消失的同時，幕后的真實場景呈現(xiàn)在觀眾面前。endprint

4 無線感應實時定位多媒體交互查詢系統(tǒng)

該系統(tǒng)應用采用非接觸傳感器技術。無線感應實時定位：主要采用光敏電阻元件實現(xiàn)，光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。

利用該技術，展項可由若干液晶顯示屏拼接顯示，多屏顯卡為內置主板插槽，多屏顯示卡專為今天的PC機更深層的應用要求而設計的高性能的多屏卡。它使一臺PC機支持多臺VGA顯示器、電視機或DVI數(shù)字平面顯示器。（見圖4）

所依據(jù)的技術原理為，光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達1～10 MΩ，在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4～0.76）μm的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。

設計光控電路時，用小電珠光線作控制光源，使設計大為簡化。此外在技術上要求定位系統(tǒng)精確定位（精度要求1 mm），同時顯示觸控區(qū)域與整個顯示屏幕的坐標實時換算，在此基礎上，將紅外控制系統(tǒng)和計算機圖形技術一起結合，使人機互動。

利用該技術實現(xiàn)的展項，當觀眾把玻璃滑塊滑動到相應位置時，屏幕中所顯示的內容會產生變化。觀眾在外觀上看不到任何導線，也看不到任何感應元器件，進而給人以新、奇、特的感覺，增加觀眾的興趣。

5 結語

多媒體互動技術有著集成傳統(tǒng)媒體應用中的優(yōu)點，并發(fā)揮其獨特的交互性和場合適應性的特點。這些眾多的優(yōu)點，對展覽展示的行業(yè)，有著莫大的吸引力。多媒體互動技術的應用發(fā)揮正在對展覽展示行業(yè)造成翻天覆地的變化，其對博物館、科技館等文化科普教育場所有著更廣闊的發(fā)揮空間，這也給現(xiàn)代博物館的發(fā)展提供應用的良機，多媒體互動技術在現(xiàn)代博物館中的不斷創(chuàng)新和應用將走向必然。

參考文獻

[1] 趙晨.多媒體展示技術在博物館的應用[J].天津科技，2008（2）：22-23.

[2] 馬昱.科技博物館創(chuàng)新展示形式研究 [J].武漢理工大學，2009（3）：44-45.

[3] 李東文.論博物館展覽中多媒體技術的運用[J].大眾文藝，2012（18）：21-23.endprint

4 無線感應實時定位多媒體交互查詢系統(tǒng)

該系統(tǒng)應用采用非接觸傳感器技術。無線感應實時定位：主要采用光敏電阻元件實現(xiàn)，光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。

利用該技術，展項可由若干液晶顯示屏拼接顯示，多屏顯卡為內置主板插槽，多屏顯示卡專為今天的PC機更深層的應用要求而設計的高性能的多屏卡。它使一臺PC機支持多臺VGA顯示器、電視機或DVI數(shù)字平面顯示器。（見圖4）

所依據(jù)的技術原理為，光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達1～10 MΩ，在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4～0.76）μm的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。

設計光控電路時，用小電珠光線作控制光源，使設計大為簡化。此外在技術上要求定位系統(tǒng)精確定位（精度要求1 mm），同時顯示觸控區(qū)域與整個顯示屏幕的坐標實時換算，在此基礎上，將紅外控制系統(tǒng)和計算機圖形技術一起結合，使人機互動。

利用該技術實現(xiàn)的展項，當觀眾把玻璃滑塊滑動到相應位置時，屏幕中所顯示的內容會產生變化。觀眾在外觀上看不到任何導線，也看不到任何感應元器件，進而給人以新、奇、特的感覺，增加觀眾的興趣。

5 結語

多媒體互動技術有著集成傳統(tǒng)媒體應用中的優(yōu)點，并發(fā)揮其獨特的交互性和場合適應性的特點。這些眾多的優(yōu)點，對展覽展示的行業(yè)，有著莫大的吸引力。多媒體互動技術的應用發(fā)揮正在對展覽展示行業(yè)造成翻天覆地的變化，其對博物館、科技館等文化科普教育場所有著更廣闊的發(fā)揮空間，這也給現(xiàn)代博物館的發(fā)展提供應用的良機，多媒體互動技術在現(xiàn)代博物館中的不斷創(chuàng)新和應用將走向必然。

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[2] 馬昱.科技博物館創(chuàng)新展示形式研究 [J].武漢理工大學，2009（3）：44-45.

[3] 李東文.論博物館展覽中多媒體技術的運用[J].大眾文藝，2012（18）：21-23.endprint

4 無線感應實時定位多媒體交互查詢系統(tǒng)

該系統(tǒng)應用采用非接觸傳感器技術。無線感應實時定位：主要采用光敏電阻元件實現(xiàn)，光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。

利用該技術，展項可由若干液晶顯示屏拼接顯示，多屏顯卡為內置主板插槽，多屏顯示卡專為今天的PC機更深層的應用要求而設計的高性能的多屏卡。它使一臺PC機支持多臺VGA顯示器、電視機或DVI數(shù)字平面顯示器。（見圖4）

所依據(jù)的技術原理為，光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達1～10 MΩ，在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4～0.76）μm的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。

設計光控電路時，用小電珠光線作控制光源，使設計大為簡化。此外在技術上要求定位系統(tǒng)精確定位（精度要求1 mm），同時顯示觸控區(qū)域與整個顯示屏幕的坐標實時換算，在此基礎上，將紅外控制系統(tǒng)和計算機圖形技術一起結合，使人機互動。

利用該技術實現(xiàn)的展項，當觀眾把玻璃滑塊滑動到相應位置時，屏幕中所顯示的內容會產生變化。觀眾在外觀上看不到任何導線，也看不到任何感應元器件，進而給人以新、奇、特的感覺，增加觀眾的興趣。

5 結語

多媒體互動技術有著集成傳統(tǒng)媒體應用中的優(yōu)點，并發(fā)揮其獨特的交互性和場合適應性的特點。這些眾多的優(yōu)點，對展覽展示的行業(yè)，有著莫大的吸引力。多媒體互動技術的應用發(fā)揮正在對展覽展示行業(yè)造成翻天覆地的變化，其對博物館、科技館等文化科普教育場所有著更廣闊的發(fā)揮空間，這也給現(xiàn)代博物館的發(fā)展提供應用的良機，多媒體互動技術在現(xiàn)代博物館中的不斷創(chuàng)新和應用將走向必然。

參考文獻

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[2] 馬昱.科技博物館創(chuàng)新展示形式研究 [J].武漢理工大學，2009（3）：44-45.

[3] 李東文.論博物館展覽中多媒體技術的運用[J].大眾文藝，2012（18）：21-23.endprint