多媒體沙盤(pán)技術(shù)在“地球內(nèi)動(dòng)力”展項(xiàng)中的探索
——以寧夏地質(zhì)博物館為例

生紅莉 潘 睿 王茜姣

寧夏地質(zhì)博物館

多媒體沙盤(pán)技術(shù)在“地球內(nèi)動(dòng)力”展項(xiàng)中的探索
——以寧夏地質(zhì)博物館為例

生紅莉 潘 睿 王茜姣

寧夏地質(zhì)博物館

多媒體技術(shù)的特點(diǎn)符合當(dāng)前博物館特別是地質(zhì)博物館陳列展覽的時(shí)代要求。寧夏地質(zhì)博物館在應(yīng)用多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)博物館教育和傳播職能的過(guò)程中，積極創(chuàng)造新的參觀體驗(yàn)，提高觀眾觀賞和探索的興趣，滿足觀眾的探索欲望，讓觀眾在展廳中自主、主動(dòng)地去學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)科普教育中的“被動(dòng)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)”，提高觀眾在項(xiàng)目探究過(guò)程中的知識(shí)獲取和重建。

多媒體技術(shù) 地球內(nèi)動(dòng)力，數(shù)字沙盤(pán)，地質(zhì)博物館

博物館是一個(gè)以研究﹑教育﹑欣賞為目的而征集﹑保護(hù)﹑研究﹑傳播和展出人類及人類環(huán)境的物證的﹑為社會(huì)及其發(fā)展服務(wù)的﹑向大眾開(kāi)放的﹑非營(yíng)利的永久性(固定性)機(jī)構(gòu)。隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)文化建設(shè)需求的增加，博物館建設(shè)越來(lái)越多，在討論博物館的職能過(guò)程中，博物館的教育與傳播功能越來(lái)越被人們所重視。

傳統(tǒng)的博物館陳展方式主要采用實(shí)物﹑通柜加說(shuō)明的方式進(jìn)行陳列，觀眾需要通過(guò)閱讀大量的內(nèi)容來(lái)掌握所陳列展品的信息，從而了解展品的信息以及每個(gè)展品陳列的位置及其可能存在的社會(huì)關(guān)系。這種方式對(duì)參觀者的文化素質(zhì)要求比較高，因而一般觀眾對(duì)于展覽存在的文化傳播意義的了解也不夠深入。這與當(dāng)今社會(huì)人們快速地掌握和利用信息的需求有一定的差距，不利于博物館教育和傳播功能的充分發(fā)揮。

現(xiàn)代多媒體技術(shù)的充分發(fā)展，為提升博物館教育和傳播功能的發(fā)揮提供了非常好的解決方案。多媒體技術(shù)憑借其集成﹑直觀﹑便捷﹑低成本﹑不受時(shí)間空間限制等特點(diǎn)，突破了常規(guī)傳統(tǒng)的靜態(tài)陳列，實(shí)現(xiàn)展板立體化﹑實(shí)物場(chǎng)景一體化﹑模型動(dòng)態(tài)化﹑手段科技化，符合博物館展陳的時(shí)代要求。

寧夏地質(zhì)博物館作為自然科學(xué)性博物館，自2011年年底正式對(duì)外開(kāi)放以來(lái)，至今已接待區(qū)內(nèi)外游客20余萬(wàn)人次，通過(guò)大量運(yùn)用多媒體技術(shù)，致力于讓參觀者體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和探索知識(shí)，體驗(yàn)再次學(xué)習(xí)的過(guò)程，特別是2013年起在數(shù)字化建設(shè)方面逐步開(kāi)展了一些有益的嘗試，受到公眾的廣泛認(rèn)可和贊譽(yù)。

一、寧夏地質(zhì)博物館多媒體技術(shù)的應(yīng)用

1﹑黃河大屏動(dòng)態(tài)半景演示系統(tǒng)。寧夏銀川土地平坦，面積廣闊，利用黃河水進(jìn)行自流引灌已有2000多年的歷史。為了表現(xiàn)“天下黃河富寧夏”的美好景象，寧夏地質(zhì)博物館利用弧形巨幕結(jié)合聲﹑光﹑電技術(shù)，展示出奔騰洶涌﹑氣勢(shì)磅礴的大型黃河景觀，滾滾呼嘯而來(lái)的黃河給人一種震撼的﹑強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊力。

2﹑地下采煤情景仿真幻影成像。將拍攝的地下采煤影像(礦工﹑采礦機(jī)器及礦井內(nèi)支護(hù)設(shè)備)，利用幻影成像技術(shù)，投射到布景箱的地下礦井模型景觀中，真實(shí)再現(xiàn)煤炭挖掘﹑運(yùn)輸?shù)嚼玫娜^(guò)程。讓參觀者特別是對(duì)深井地下采煤感興趣的年青人非常直觀的感受，留下較深的采煤生產(chǎn)作業(yè)及利用全過(guò)程印象。

3﹑地震模擬大型體驗(yàn)式場(chǎng)景。在體驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)手法上既有對(duì)傳統(tǒng)的創(chuàng)新，又有現(xiàn)代多媒體技術(shù)的綜合運(yùn)用和體現(xiàn)。控制系統(tǒng)通過(guò)總體控制，讓展廳內(nèi)照明﹑燈飾﹑計(jì)算機(jī)﹑電視機(jī)﹑操作臺(tái)以及空調(diào)等強(qiáng)弱電系統(tǒng)按照預(yù)先編制的運(yùn)行程序自動(dòng)運(yùn)行。以實(shí)物模型展示地面震動(dòng)﹑房屋倒塌﹑地貌變化等地質(zhì)現(xiàn)象，突出體現(xiàn)地震時(shí)地面劇烈抖動(dòng)。它能讓大眾親身體驗(yàn)地震的感覺(jué)，加之視景﹑音響﹑特效的有機(jī)配合，讓人身臨其境。進(jìn)一步了解地震的相關(guān)知識(shí)，擺脫之前靜態(tài)展示手法，達(dá)到較好的科普效果。

4﹑巖煤芯采樣微縮模型操控。由于鉆探專業(yè)知識(shí)性比較強(qiáng)，為提高參觀者對(duì)相關(guān)知識(shí)了解探索的興趣，寧夏地質(zhì)博物館利用等比例微縮技術(shù)，復(fù)原地理信息系統(tǒng)，包括巖層深度﹑外觀特征﹑樹(shù)木﹑人物等三維景象和角色景象，讓參觀者通過(guò)互動(dòng)操作方式，動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)巖煤芯采樣過(guò)程，向觀眾提供鳥(niǎo)瞰的角度觀察地層切面，通覽鉆探采樣的全過(guò)程。

通過(guò)對(duì)視頻﹑音頻等多媒體技術(shù)的綜合應(yīng)用，提高了專題博物館對(duì)展覽對(duì)象的背景和意義在廣度和深度上的擴(kuò)展，創(chuàng)造新的參觀體驗(yàn)，提高了觀眾觀賞和探索的興趣。

二、多媒體沙盤(pán)“地球內(nèi)動(dòng)力”項(xiàng)目設(shè)計(jì)

(一)“地球內(nèi)動(dòng)力”展示項(xiàng)目現(xiàn)狀

“地球內(nèi)動(dòng)力”是地質(zhì)學(xué)上很重要的一個(gè)概念，它主要是指由地球內(nèi)部能量引起的地質(zhì)作用。它一般起源和發(fā)生于地球內(nèi)部，但常常可以影響到地球的表層，如可以表現(xiàn)為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，地震作用，巖漿作用，變質(zhì)作用等。寧夏地質(zhì)博物館這部分展示設(shè)計(jì)較為傳統(tǒng)，圖片式和講解式的展覽很難讓觀眾深入了解和掌握這個(gè)概念。觀眾在參觀過(guò)程中，也表現(xiàn)出集中力和興趣性不夠，三方面問(wèn)題較突出：

一是專業(yè)性知識(shí)太強(qiáng)，尤其是中小學(xué)生，若無(wú)專業(yè)人士及講解員講解，自行參觀了解，很難從展板中了解和掌握知識(shí)點(diǎn)；

二是陳展單一，靜態(tài)的展示方式枯燥無(wú)味，缺乏吸引力，觀眾駐留時(shí)間短，基本上是一帶而過(guò)；

三是互動(dòng)性不夠，如巖與巖之間的轉(zhuǎn)變過(guò)程沒(méi)有很好地演示，滿足不了觀眾日益增長(zhǎng)的行為和心理需求，容易喪失探索知識(shí)的興趣。

(二)如何在“地球內(nèi)動(dòng)力”展項(xiàng)上應(yīng)用多媒體技術(shù)

基于現(xiàn)狀的思考，如何通過(guò)展項(xiàng)的設(shè)計(jì)，讓觀眾在自主﹑愉悅的氛圍下了解和學(xué)習(xí)地質(zhì)內(nèi)動(dòng)力知識(shí)是當(dāng)前多媒體技術(shù)運(yùn)用的重點(diǎn)內(nèi)容，為此，初步設(shè)計(jì)了多媒體沙盤(pán)“地球內(nèi)動(dòng)力”互動(dòng)項(xiàng)目，期望通過(guò)多媒體沙盤(pán)技術(shù)的應(yīng)用，提高觀眾在項(xiàng)目探究過(guò)程中的知識(shí)獲取和重建。

我們利用最新的多媒體沙盤(pán)方式解決這個(gè)問(wèn)題。借助此技術(shù)，可以使原本晦澀難懂的“地球內(nèi)動(dòng)力”這一地質(zhì)現(xiàn)象，直觀展現(xiàn)在參觀者眼前，人工制造一場(chǎng)“地震”，讓“火山爆發(fā)”不再是科幻影片的場(chǎng)景。

多媒體互動(dòng)沙盤(pán)是一種基于可計(jì)算信息的沉浸式交互環(huán)境的三維虛擬仿真技術(shù)的沙盤(pán)模型，通過(guò)觸摸屏﹑燈光﹑影像技術(shù)，生動(dòng)展示主題內(nèi)容，并可設(shè)置互動(dòng)控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)參觀者可以手動(dòng)操作控制沙盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方式，或由程序控制自行播放。

1﹑具備的功能

1)地殼運(yùn)動(dòng)模擬，模擬由內(nèi)力所引起的地殼緩慢機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

模擬褶皺：通過(guò)物理沙盤(pán)模擬巖層在擠壓作用下，產(chǎn)生波狀彎曲。

模擬斷層：通過(guò)物理沙盤(pán)模擬巖體發(fā)生破裂，形成斷層的過(guò)程；

模擬斷層垂直運(yùn)動(dòng)形成的地壘﹑地塹；

模擬斷層水平運(yùn)動(dòng)：正斷層﹑逆斷層﹑平移斷層。

模擬升降運(yùn)動(dòng)：

通過(guò)物理沙盤(pán)模擬陸地上升，海平面下降；

通過(guò)物理沙盤(pán)模擬陸地下降升，海平面上升

2)巖漿作用展示

利用幻影成像模擬巖漿沖破地殼上升到地面，火山噴出物通過(guò)火山喉管或火山通道噴出的過(guò)程，即火山作用。

通過(guò)多媒體模擬巖漿上升到某一部位侵入到圍巖中并占據(jù)一定空間的過(guò)程，即侵入作用。

3)變質(zhì)作用展示

通過(guò)多媒體視屏展示溫度的升高使單礦巖由小變大，以及復(fù)礦巖形成新的礦石的過(guò)程；

通過(guò)多媒體視屏展示受到壓力，礦巖產(chǎn)生變化的過(guò)程。

2﹑“地球內(nèi)動(dòng)力”多媒體沙盤(pán)達(dá)到的展示效果

一是注重科學(xué)，真實(shí)還原“地球內(nèi)動(dòng)力”現(xiàn)象，可以適度夸張展示，但不可誤導(dǎo)游客。二是互動(dòng)傳達(dá)，能提供反饋的展示，可以使參觀者獲得沉浸感，更有利于知識(shí)的傳達(dá)和重復(fù)記憶。三是喚起共鳴，將展示內(nèi)容與參觀者熟悉的事物拉上關(guān)系，使參觀者樹(shù)立理解展示內(nèi)容的信心，激發(fā)內(nèi)心的共鳴。

3﹑“地球內(nèi)動(dòng)力”多媒體沙盤(pán)具備的可實(shí)現(xiàn)性

一是科技創(chuàng)新，在“地球內(nèi)動(dòng)力”多媒體展項(xiàng)中采用聲﹑光﹑電多媒體技術(shù)和自動(dòng)控制手段，把幻影成像﹑實(shí)時(shí)人景合成﹑虛擬﹑激光﹑三維動(dòng)態(tài)成像等高新技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的展示內(nèi)容，合成腳本，產(chǎn)生全新的展示效果，增加了展示的可看性和參與性。讓新技術(shù)在地質(zhì)博物館陳列展覽中不斷滲透。

二是成果推廣，多媒體沙盤(pán)的應(yīng)用已成為地質(zhì)博物館陳列展覽中的重要手段，并成為現(xiàn)代化博物館的重要標(biāo)志。多媒體技術(shù)憑借其集成﹑直觀﹑便捷﹑低成本﹑不受時(shí)間空間限制等特點(diǎn)，突破了常規(guī)傳統(tǒng)的靜態(tài)陳列，使其也能進(jìn)入到中小學(xué)的課堂中。

三是社會(huì)效應(yīng)，從以展品為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂^眾為中心。展示內(nèi)容從對(duì)展項(xiàng)的簡(jiǎn)單陳列和說(shuō)明，發(fā)展為通過(guò)構(gòu)造生動(dòng)﹑讓參觀者感興趣的環(huán)境，吸引觀眾對(duì)展品的注意力，營(yíng)造出人們?cè)敢馊タ穿p去感受﹑去理解﹑去探索的知性情景，加強(qiáng)觀眾主動(dòng)接觸和學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，提升他們探索的欲望，掌握人對(duì)展品的心理反應(yīng)﹑精神滿足，潛移默化中達(dá)到知識(shí)獲得和經(jīng)驗(yàn)積累的目的。

結(jié)合博物館的實(shí)際情況，把多媒體技術(shù)廣泛﹑深層次地應(yīng)用到博物館的展覽和教育傳播過(guò)程中，深入分析參觀者的需求和行為特征，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)出符合觀眾需求的項(xiàng)目，博物館才能真正營(yíng)造出傳遞知識(shí)﹑體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程。

[1]《國(guó)際博物館協(xié)會(huì)章程》，章程2001年7月6日第20次西班牙巴塞羅納際博協(xié)代表大會(huì)修改通過(guò)。

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