基于虛擬數(shù)字化陳列與互動技術(shù)的遼寧古生物博物館展示方式改造

呂 美 孫 冬/沈陽建筑大學(xué)

基于虛擬數(shù)字化陳列與互動技術(shù)的遼寧古生物博物館展示方式改造

呂 美 孫 冬/沈陽建筑大學(xué)

虛擬數(shù)字化技術(shù)在為人類帶來了龐大的信息資源的同時為其他領(lǐng)域提供了革命性變化機(jī)會，動漫多媒體、人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的發(fā)展令高新數(shù)字化設(shè)計加入到作為人類積淀精神文明、文化傳統(tǒng)、科學(xué)知識、動植物保藏的自然博物館場所的展示陳列中，本文以遼寧古生物博物館為例，列舉以虛擬技術(shù)數(shù)字化陳列與互動技術(shù)為依托的博物館展示改造與設(shè)計的方法與可應(yīng)用技術(shù)。

虛擬技術(shù)；展示；互動

遼寧古生物博物館以展示歷史時期生命起源與演化為主，主要介紹30億年來遼寧“十大古生物群”。現(xiàn)設(shè)8個展廳16個展區(qū)，由第3廳開始大量展示30億年來“遼寧十大古生物群”。包括鞍山群早期生命、燕遼生物群、熱河生物群、遼寧的古人類等。第4廳為整館特色廳陳列的是世界著名的“熱河生物群”標(biāo)本，包括一億多年前遼西的“恐龍王國”、“古鳥世界”、“花的搖籃”等。第8廳是氣勢磅礴的“遼寧大型恐龍廳”。遼寧古生物博物館多為傳統(tǒng)博物館展示和陳列，除第六廳互動科普廳和個別展廳采用了虛擬和數(shù)字化展陳技術(shù)外，大部分展廳以靜態(tài)圖形和標(biāo)本展示為主。

展廳實物展示雖然是藏品展示的主要方式,但存在諸多不便。例如展覽受場地大小限制，展覽展品更換費(fèi)力；針對古生物展覽中的一些年代久遠(yuǎn)、易氧化變質(zhì)的展品,如植物種子、動物羽毛,不適宜長期展出或者不適宜展出;實物展示缺乏靈活性，尤其對于科普性質(zhì)的內(nèi)容，不能很好的完成與觀者的良性互動。因此，為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)實物展示的局限,采用虛擬技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)字化展示與互動改造尤為重要。經(jīng)過實地調(diào)研和資料數(shù)據(jù)分析，本人認(rèn)為遼寧古生物博物館可進(jìn)行一下數(shù)字技術(shù)方便的展示改造：

1.參觀過程的“個性化指定”

通過數(shù)字交互技術(shù)實現(xiàn)古生物博物館參觀過程的“個性化指定”。即參觀者在自然博物館展廳中使用數(shù)字化智能系統(tǒng)進(jìn)行參觀時,計算機(jī)系統(tǒng)會根據(jù)參觀者所需求的個性化、使用的趣味性以及感知性等多方面考慮,提供一套多風(fēng)格適合參觀者個性化特點(diǎn)的展示參觀方案,充分調(diào)動參觀者主動參與的積極性,強(qiáng)調(diào)參觀者融入展覽中的交互性和趣味性,在系統(tǒng)界面設(shè)計上采用一套高級交互性智能界面設(shè)計。如,中國臺灣國立暨南國家大學(xué)提出了一個XSL(ExtensiblestyleshectLanguage:可擴(kuò)展樣式語言)的多展示框架,根據(jù)參觀者的個性化特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)腦SL展示方式,構(gòu)成面向不同年齡階段、不同個性、不同喜好參觀者的展示參觀系統(tǒng)。

2.數(shù)字化“擴(kuò)增空間展示”

利用混合現(xiàn)實技術(shù),將虛擬展示空間與實體展示的空間結(jié)合,提供展品的全方位信息,參觀者可配戴使用區(qū)域定位系統(tǒng)、頭盔、立體眼鏡等裝置觀看,用激光指示器指向展品,進(jìn)入了一個虛擬的空間,根據(jù)自身的需要自主選擇信息內(nèi)容,觸摸感興趣的展品,獲取各種額外信息,如特色展廳第4廳展出的主題為“花的王國”的部分可添加加強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，通過對植物生長環(huán)境的虛擬呈現(xiàn)，實現(xiàn)參觀者與植物之間的互動與接觸，通過頭盔和立體眼鏡的配合完成植物的短期迅速生長，對解決古生物博物館實體空間展示所缺乏的靈活性和其中的虛擬空間展示中喪失情感等缺陷提供了新的解決方案。另外地面互動投影技術(shù)也可在此展廳中增設(shè)，通過多媒體互動投影技術(shù)，實現(xiàn)大場景，配合風(fēng)、花叢、水流聲效，令參觀者走入其中，置身植物海洋。

3. 三維場景深度復(fù)原

遼寧古生物博物館已經(jīng)采用了三維場景復(fù)原與漫游技術(shù)，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步結(jié)合實景人物拍攝的手法,實現(xiàn)多角度空間的古地球環(huán)境虛擬介紹，包括空中鳥瞰等角度展示環(huán)境，再帶著參觀者著眼細(xì)節(jié)以動態(tài)的形式講述，地點(diǎn)標(biāo)注顯示等等。

4.多幕投影與三維跟蹤

遼寧古生物博物館第8廳展示的是遼寧代表性的恐龍骨骼標(biāo)本，可結(jié)合多幕投影和三維數(shù)字技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的展示改造，可為參觀者配備三維空間跟蹤定位器、數(shù)據(jù)頭盔、立體眼鏡和數(shù)據(jù)手套,運(yùn)用互動手段豐富展覽內(nèi)容的形式解讀侏羅紀(jì)年代地球上的奇異自然景觀,以及遼寧地區(qū)代表性的恐龍品種，通過系統(tǒng)聲音識別系統(tǒng)模擬恐龍叫聲,通過噴水裝置產(chǎn)生瀑布水花濺到身上的觸覺感受。運(yùn)用數(shù)字手套對看到的恐龍進(jìn)行點(diǎn)擊,可以詳細(xì)觀察到任何一種恐龍的生活習(xí)性。另外可同時使用幻影成像、多幕場景自動轉(zhuǎn)換技術(shù)，將現(xiàn)有場景與前景中的仿真環(huán)境有機(jī)結(jié)合,利用光電、音效模擬虛擬場景，針對大量動物、人物可使用多場景多幕劇來表現(xiàn),其中,不同場景的轉(zhuǎn)換是由控制系統(tǒng)自動控制完成,在表演時可根據(jù)劇情自動轉(zhuǎn)換，并可觀察到在不同分配方案情況下的恐龍演化、滅絕情況，還原一個逼真的侏羅紀(jì)世界。

5. 增設(shè)留言簽名系統(tǒng)

在參觀完后,參觀者可在此系統(tǒng)前簽名留念,參觀者在手寫屏上書寫留言并保存后,留言內(nèi)容可同步輸出顯示在大屏幕上,大屏幕可同時顯示最近的四個留言內(nèi)容,留言內(nèi)容按照上下左右的順序依次排列,當(dāng)有新的留言內(nèi)容保存后,將替換當(dāng)前大屏幕顯示留言中最早的一個留。另外此設(shè)備還具備新建留言、書寫留言、選擇筆觸、選擇顏色、筆畫粗細(xì)、清除留言、保存留言等功能。

虛擬數(shù)字與互動技術(shù)的發(fā)展為博物館展示與建設(shè)提供了更廣闊的發(fā)展空間，遼寧地區(qū)古生物資源豐富，針對地區(qū)特點(diǎn)設(shè)計師可恰當(dāng)選擇數(shù)字化展示的表現(xiàn)方式，進(jìn)而使博物館數(shù)字化展示陳列方法更為多樣和有效，提升創(chuàng)新性的同時使理論與實踐的結(jié)合過程得以更新與改善。另一方面加大展示陳列方式與數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合的力度，才能使展覽設(shè)計與數(shù)字化技術(shù)充分協(xié)調(diào)發(fā)展，更大的實現(xiàn)博物館自身價值與存在意義。

[1].吳躍生，淺談360度全景攝影技術(shù)在數(shù)字化虛擬博物館中的應(yīng)用[J]，中國電子商務(wù)，2014（10）。

[2]. 張妮佳;;VRML技術(shù)在數(shù)字博物館中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代圖書情報技術(shù);2007（01）。

[3].向輝,孟祥旭,楊承磊;山東大學(xué)考古數(shù)字博物館設(shè)計與實現(xiàn)[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2003（03）。

沈陽建筑大學(xué)青年基金 編號：2014031 名稱：虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)在博物館設(shè)計及建設(shè)中的應(yīng)用研究。