探討Unity3D下數(shù)字博物館展示中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用分析

劉展海，劉展航，禤桂勇，何 偉（廣東互動(dòng)電子網(wǎng)絡(luò)媒體有限公司，廣東清遠(yuǎn)，511500）

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探討Unity3D下數(shù)字博物館展示中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用分析

劉展海，劉展航，禤桂勇，何 偉
（廣東互動(dòng)電子網(wǎng)絡(luò)媒體有限公司，廣東清遠(yuǎn)，511500）

摘要：Unity3D原本是一個(gè)游戲引擎，是建立在多平臺(tái)基礎(chǔ)之上的綜合性的游戲開發(fā)工具，具有專業(yè)化的特點(diǎn)。但是在發(fā)展的過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)Unity3D這一虛擬技術(shù)還可以應(yīng)用在其他領(lǐng)域中，并且具有十分明顯的效果。例如數(shù)字博物館中的應(yīng)用就是其中之一，本文重點(diǎn)對數(shù)字博物館中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望為今后的相關(guān)工作提供幫助。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；數(shù)字博物館；Unity3D

在我國博物館的發(fā)展與建設(shè)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種主要的技術(shù)手段之一，并且眾多的研究工作者都開展了相關(guān)的課題對其進(jìn)行研究，這是博物館在未來發(fā)展過程中的一個(gè)主要趨勢，所以對于數(shù)字博物館的建設(shè)具有重要意義。針對數(shù)字博物館的主要特點(diǎn)以及今后的發(fā)展前景分析，模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將更加真實(shí)以及完整的情況存儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)中，并且建立起三維數(shù)字形式的存檔。這樣就為展品的保護(hù)以及修復(fù)提供了更加便利的條件，也有助于文化的進(jìn)一步交流，在今后的發(fā)展過程中，原有的技術(shù)條件以及存儲(chǔ)方式一定會(huì)由模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所取代，推動(dòng)數(shù)字博物館的發(fā)展。

1 關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中應(yīng)用的相關(guān)理論

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。這一技術(shù)的英文被稱之為Virtual Reality，也可以簡稱為VR，主要是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行創(chuàng)建的。這種技術(shù)可以對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行模擬，然后再對未知世界進(jìn)行創(chuàng)建并且生成，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與虛擬的交互。在虛擬環(huán)境中，無論是在視覺上，還是在聽覺上，亦或是在觸覺上，都可以為人們提供一種更加逼真的感覺，并且是針對特定的模仿對象進(jìn)行生成的一種環(huán)境，只要人們連接相應(yīng)的設(shè)備，就可以更加自然的在虛擬環(huán)境中與物體相互接觸，展現(xiàn)出一種身臨其境的感受。但是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)要想加以實(shí)現(xiàn)，其中所涉及的技術(shù)手段十分豐富，并且還是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)圖形、人機(jī)接口技術(shù)還有智能技術(shù)等，都是需要加以及進(jìn)一步分析與研究拓展的，只有不斷完善相應(yīng)的技術(shù)手段，才能令虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)變得更加逼真與真實(shí)，為人們提供非同一般的體驗(yàn)。

在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的過程中，有三點(diǎn)特性是需要注意的。即沉浸、交互以及想象，通過這三點(diǎn)特性的實(shí)現(xiàn)，就可以獲得夢幻般的體驗(yàn)。同時(shí)也能打破人機(jī)接口中存在的最后屏障。人們在使用這一技術(shù)的過程中，可以在創(chuàng)設(shè)的虛擬世界中得到相應(yīng)的幻覺體驗(yàn)，產(chǎn)生更加真實(shí)的感受。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的引導(dǎo)下，可以令環(huán)境變得更加方便以及豐富，通過人類與機(jī)器進(jìn)行相互交互，參與者可以更加便捷的對虛擬環(huán)境進(jìn)行操控，隨即會(huì)獲得反饋信息，達(dá)到交流的目的。在沉浸與交互的影響下，并且予以相應(yīng)的幻想，就達(dá)到了虛擬與現(xiàn)實(shí)相互交融的效果。因此可以說在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，沉浸以及交互是必不可少的兩個(gè)特性之一，達(dá)到真實(shí)的體驗(yàn)效果以及人機(jī)相互交互的效果。但是就目前的情況來分析，實(shí)現(xiàn)沉浸、交互以及想象這三種特性還需要建立在傳統(tǒng)系統(tǒng)類型的基礎(chǔ)之上，相關(guān)的技術(shù)手段也有待進(jìn)一步加強(qiáng)。Unity3D可以作為目前應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù)手段進(jìn)行更加深入的發(fā)展，為數(shù)字博物館的建立提供更加便捷的幫助。

1.2 數(shù)字博物館。數(shù)字博物館的相關(guān)概念并沒有統(tǒng)一的理解，一千個(gè)人眼中具有一千個(gè)哈姆雷特，所以定義以及相關(guān)的理解并不完全一致。但是從目前的形勢來看，對于數(shù)字博物館最普遍的理解是在數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及實(shí)體博物館的基礎(chǔ)之上所形成的網(wǎng)絡(luò)博物館。具體來說，就是采用國際互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)構(gòu)內(nèi)部信息網(wǎng)信息構(gòu)架，將傳統(tǒng)博物館的業(yè)務(wù)工作與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的活動(dòng)緊密結(jié)合起來，構(gòu)筑博物館大環(huán)境所需要的信息傳播交換的橋梁，使實(shí)體博物館的職能得以充分實(shí)現(xiàn)。與實(shí)體博物館相比較，“數(shù)字博物館具有信息實(shí)體虛擬化、信息資源數(shù)字化、信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化、信息利用共享化、信息提供智能化、信息展示多樣化等特點(diǎn)”。在這里，最為關(guān)鍵的是信息實(shí)體虛擬化，即數(shù)字博物館的一切活動(dòng)，都是對實(shí)體博物館工作職能的虛擬體現(xiàn)，都以實(shí)體博物館為依托，同時(shí)又反過來作用于實(shí)體博物館，是對實(shí)體博物館職能的拓展和延伸。

2 Unity3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館應(yīng)用的可行性分析

虛擬數(shù)字博物館在建立以后，首先是一個(gè)的系統(tǒng)的入口，進(jìn)入系統(tǒng)入口以后，選擇對圖像配置、分辨率以及圖像質(zhì)量等內(nèi)容的控制，然后再通過對頁面進(jìn)行加載，這樣就滿足了用戶的需要，在加載界面中，可以加載的主要內(nèi)容是進(jìn)度條、動(dòng)畫以及l(fā)ogo等，用戶可以自主的進(jìn)行系統(tǒng)瀏覽，如果用戶想要具體的觀看某一文物，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)用戶的操作對文物模型進(jìn)行加載、旋轉(zhuǎn)以及縮放等方式，直到用戶完成觀看退出系統(tǒng)為止。

在整個(gè)系統(tǒng)中，有幾個(gè)環(huán)節(jié)的處理是需要重點(diǎn)注意的。例如在加載頁面中，如果用戶沒有安裝Unity3D的相關(guān)插件，那么就不能對在線作品進(jìn)行瀏覽，但是此時(shí)頁面會(huì)提醒用戶進(jìn)行安裝。用戶的計(jì)算機(jī)中如果已經(jīng)安裝了Unity3D插件，就可以直接進(jìn)入數(shù)字博物館中，對界面進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)用戶進(jìn)入數(shù)字博物館后，就可以根據(jù)自己的意愿進(jìn)行瀏覽了。在自主瀏覽的過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的交互性會(huì)得到更好的體現(xiàn)。每當(dāng)用戶進(jìn)入到一個(gè)場景中時(shí)，就會(huì)以第一人稱對整個(gè)場景進(jìn)行瀏覽，用戶也可以隨意切換角度，并且改變音量等，具有更加真實(shí)性的感受。

對于單個(gè)文物的展示，Unity3D技術(shù)也能夠達(dá)到全方位的效果。用戶在進(jìn)入虛擬的場景之后，想前往哪一個(gè)場景都可以隨意移動(dòng)，尤其是一些珍貴的館藏文物，這些文物在實(shí)體博物館中會(huì)得到十分嚴(yán)密的保護(hù)，人們未必就能觀賞得到。但是在數(shù)字博物館中，只要使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊想要的觀賞的文物，就會(huì)進(jìn)行展示。而且在單個(gè)文物的全方位展示過程中還進(jìn)行了人性化的設(shè)置，因?yàn)槿藗儾恢滥男┪奈锸蔷哂叙^藏價(jià)值的，所以在自由瀏覽精品區(qū)的過程中會(huì)彈出提示，告訴用戶某一單個(gè)文物可以進(jìn)行展示，這樣用戶就可以更加細(xì)致的對文物進(jìn)行觀察，呈現(xiàn)在人們眼前。

3 Unity3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中的意義

首先，在運(yùn)用Unity3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以后，文物的展出效率以及展出效果都得到了不同程度的提升。因?yàn)槲覈┪镳^中擁有較多的收藏文物，高達(dá)一千多萬件，但是由于在硬件條件等方面的不足，所以并不能一一展示出來，只有其中的一部分可以呈現(xiàn)在大眾面前，并且展品在長時(shí)間內(nèi)才能更換一次，這就令大眾對于博物館展品的吸引力大大的降低了。所以在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用后，文物被制作成相應(yīng)的影像等，可以將文物的原貌得以更加生動(dòng)的體現(xiàn)，并且不受時(shí)間與空間的限制。

其次，文物得到了有效的保護(hù)。在文物當(dāng)中存在大量的易損文物，這些文物都容易出現(xiàn)脆化、脫色、剝落等現(xiàn)象，即便人工修復(fù)后仍難長期用于研究與展示。利用細(xì)致擬真的虛擬技術(shù)，我們可以預(yù)先展現(xiàn)文物修復(fù)后的影像，從而檢驗(yàn)修復(fù)技術(shù)、手段的可行性：進(jìn)一步可以和視圖計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，考察修復(fù)過程中的各項(xiàng)環(huán)節(jié)和修復(fù)后的耐久性，利用虛擬技術(shù)大量而完好地多角度展示文物，有利于文物壽命的延長。

第三，突破時(shí)空限制充分發(fā)揮文物的價(jià)值。整合并共享文物資源我國博物館長期沿用“通柜、實(shí)物加說明牌”的陳列手段，難以詮釋展品內(nèi)涵，因而難以吸引生活在信息時(shí)代的觀眾。而今我們可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來整合統(tǒng)一大范圍內(nèi)的文物資源，并且通過網(wǎng)絡(luò)在大范圍內(nèi)來利用虛擬技術(shù)更加全面、生動(dòng)、逼真地展示文物，從而使文物脫離地域限制，實(shí)現(xiàn)資源共享。

4 結(jié)語

總而言之，在今后數(shù)字博物館的發(fā)展過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用，在Unity3D下建立起的數(shù)字博物館展示就應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對于博物館中的館藏而言，這是一種傳播文化，將資源共享的重要途徑之一。希望通過本文的論述能夠?yàn)槿藗兲峁└油暾恼J(rèn)識(shí)，并且對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展起到一定的幫助。

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Discussion on the application of virtual reality technology in digital museum display under Unity3D

Liu Zhanhai，Liu Zhanhang，Xuan Guiyong，He Wei
（Guangdong interactive electronic network media Co.， Ltd.，Qingyuan Guangdong，511500）

Abstract：This paper focuses on the application of virtual reality technology in digital museum analysis，and hope to provide help for the relevant work in the future.

Keywords：virtual reality；digital museum；Unity3D