淺議虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在博物館與數(shù)字博物館中的推廣與應(yīng)用

楊桂榮

[摘 要]文章論述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本概況與分類的系統(tǒng)內(nèi)容的簡(jiǎn)述，應(yīng)用范圍，在實(shí)際中的應(yīng)用等問(wèn)題。

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)； 數(shù)字博物館 ；博物館建設(shè)

中圖分類號(hào)：G260 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）07-0369-01

伴隨著科技日新月異的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，虛擬博物館已然興起并成為實(shí)體博物館的極為生動(dòng)而有力的展示窗口，被各地博物館和展覽館高?？蒲胁块T紛紛重視和運(yùn)用和驚人的效果。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本概況

虛擬現(xiàn)實(shí)是計(jì)算機(jī)模擬的三維環(huán)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)虛擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的，它通過(guò)人的視、聽(tīng)、觸黨等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)的視景仿真它是一門涉及計(jì)算機(jī)、圖像處理與模式識(shí)別、語(yǔ)音和音響處理、人工智能技術(shù)、傳感與測(cè)量、仿真、微電子等技術(shù)的綜合集成技術(shù)用戶可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)入這個(gè)環(huán)境并能操縱系統(tǒng)中的對(duì)象并與之交互三維環(huán)境下的實(shí)時(shí)性和可交互性是其主要的特征。虛擬現(xiàn)實(shí)不是真的，也不是現(xiàn)實(shí)，它只是一個(gè)在桌面上可實(shí)時(shí)地做交互式三維圖形用戶界面的工具。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分類狀況

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)劃分四類，如下：（一）桌面虛擬現(xiàn)實(shí)，桌面虛擬現(xiàn)實(shí)利用個(gè)人計(jì)算機(jī)和低級(jí)工作站進(jìn)行仿真，將計(jì)算機(jī)的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個(gè)窗口。通過(guò)各種輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)世界的充分交互，這些外部設(shè)備包括鼠標(biāo)，追蹤球，力矩球等。（二）沉浸的虛擬現(xiàn)實(shí).高級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供完全沉浸的體驗(yàn)，使用戶有一種置身于虛擬境界之中的感覺(jué)（三）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)不僅是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界、仿真現(xiàn)實(shí)世界。真實(shí)環(huán)境的感受。（四）分布式虛擬現(xiàn)實(shí)，如果多個(gè)用戶通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，同時(shí)參加一個(gè)虛擬空間，共同體驗(yàn)虛擬經(jīng)歷，那虛擬現(xiàn)實(shí)則提升到了一個(gè)更高的境界。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的系統(tǒng)簡(jiǎn)述

一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由以下幾部分組成：（一）虛擬環(huán)境它由虛擬環(huán)境發(fā)生器所產(chǎn)生，且可讓使用者通過(guò)傳感器件和作用器件與之交互，這種交互的結(jié)果是使用者有全身心進(jìn)入這一環(huán)境的感覺(jué)。（二）虛擬環(huán)境發(fā)生囂它能產(chǎn)生使用者所需要的虛擬環(huán)境，且能通過(guò)作用器件傳來(lái)的作用信息，了解使用者的位置和動(dòng)作。并對(duì)已產(chǎn)生的虛擬環(huán)境作出相應(yīng)的修改。（三）傳感器件，它將虛擬環(huán)境中的物體的形、動(dòng)作、聲音等進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使人琵獲礙視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多方面的感覺(jué)這些感覺(jué)與他以往在實(shí)際環(huán)境中的感覺(jué)～致。（四）作用器件，它將人的一些約定動(dòng)作（如行走.手勢(shì)等變成作用的信息，讓虛擬環(huán)境有所察覺(jué)。（五）人。虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)質(zhì)上是——內(nèi)含反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，只有人的存在才能使這—反饋環(huán)路有效成立。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用范圍

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在我們生活的各個(gè)角落應(yīng)用在商業(yè)上.可以縮短開(kāi)發(fā)周期，減少投資費(fèi)用應(yīng)用在醫(yī)學(xué)研究上，可以數(shù)字化人體結(jié)構(gòu)，虛擬手術(shù)過(guò)程，很好的解決了人體實(shí)驗(yàn)對(duì)象資源匱乏的問(wèn)題。應(yīng)用在娛樂(lè)行業(yè)，虛擬滑雪場(chǎng)、4D電影等更是豐富了消費(fèi)者的娛樂(lè)生活現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更進(jìn)一步學(xué)入到了教育行業(yè)虛擬校園、虛擬教學(xué)、虛擬博物館的出現(xiàn)，改善了語(yǔ)言教學(xué)的略顯枯燥的教育方式使人們更直觀、更深刻的獲取知識(shí)信怠。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)際博物館中的應(yīng)用

（一）用于數(shù)字博物館建設(shè)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的系統(tǒng)組成

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成系統(tǒng)是一個(gè)人和機(jī)器組成的閉環(huán)系統(tǒng)。其中人上虛擬環(huán)境的用戶，即為虛擬環(huán)境的享受者與作用者，他用自身的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)與行為動(dòng)作去作用于虛擬環(huán)境及其中的虛擬對(duì)象；機(jī)器部分主要是生成與變換虛擬世界景象的超高速處理器以及人與計(jì)算機(jī)輸入輸出信息的接口設(shè)備，又稱交互設(shè)備，它包括頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套和現(xiàn)實(shí)引擎三個(gè)主要部分.

（二）采用Web3D技術(shù)的虛擬數(shù)字博物館

虛擬博物館采用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)重現(xiàn)展示各利，展品及當(dāng)時(shí)年代的真實(shí)場(chǎng)景，整個(gè)場(chǎng)景要以三維和交互式探索形式重現(xiàn)。該系統(tǒng)是在總結(jié)單純的網(wǎng)站式、展品和展館的三維展示、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備展館或場(chǎng)景的虛擬漫游和三維仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備這幾種模式的優(yōu)缺點(diǎn)后，考慮到目前的網(wǎng)路帶寬、系統(tǒng)造價(jià)、運(yùn)行效率以及對(duì)沉浸感和交互式的要求后，提出的種新的虛擬場(chǎng)景模式。令用戶能夠置身其中，獲得足夠的臨場(chǎng)感。

六、簡(jiǎn)述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中的應(yīng)用

（一）在聯(lián)網(wǎng)PC驅(qū)動(dòng)的構(gòu)建方法

（二）運(yùn)用三維圖形軟件3DSMAX和VRML語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)三維漫游系統(tǒng)

（三）XML的虛擬博物館

（四）WebServices的虛擬博物館架構(gòu)

（五）采用Web3D技術(shù)的虛擬數(shù)字博物館

（六）全景照片的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

（七）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國(guó)博物館與文物保護(hù)中的具體應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)是近幾年迅速發(fā)展起來(lái)的.而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用為所有的文博單位提供了一個(gè)極好的擺脫困境的契機(jī)如何充分利用我們現(xiàn)有的資源，通過(guò)與軟、硬件廠商策略性的合作，革命性的推動(dòng)我國(guó)的文物保護(hù)事業(yè)，成為當(dāng)前我國(guó)文博領(lǐng)域普遍關(guān)注的焦點(diǎn)

七、基于虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)字博物館應(yīng)用實(shí)例

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，我們可以跨越時(shí)間和空間的限制，再現(xiàn)歷史場(chǎng)景，進(jìn)入那些由于條件限制而不能進(jìn)入的地方，使每一件文物回到它們的歷史位置，恢復(fù)不同文物之間的相互聯(lián)系，還原因?yàn)槭詹亍⒈Ｗo(hù)、展覽等原因而被打亂的原貌.同一地點(diǎn)點(diǎn)，同一位置，不同的歷史時(shí)期的場(chǎng)景都可以按照歷史研究的成果在虛擬世界中再現(xiàn)，虛擬博物館環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方法可通過(guò)相應(yīng)的三維博物館館圖形圖像庫(kù)，包括虛擬年代、場(chǎng)景、各種歷史文物和相應(yīng)的人員等。通過(guò)背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種兒近真實(shí)的立體博物館環(huán)境.、如復(fù)原阿房宮、古代長(zhǎng)安城、圓明園等已經(jīng)湮滅了的建筑，或者尚未挖捌完成的秦始皇陵等。聯(lián)想以后黑龍江省的著名古代地高政權(quán)機(jī)構(gòu)，渤海國(guó)等建、阿城金上京的古代建筑等都是開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

案例二：《超越時(shí)空的紫禁城》數(shù)字化展示“虛擬故宮”

這是首座以中國(guó)文化遺產(chǎn)建成的虛擬宮殿，游客只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，就可以把故宮占地72萬(wàn)平方米的龐大木結(jié)構(gòu)建筑群以及近千件殿內(nèi)珍藏盡收眼底。

結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在搏物館領(lǐng)域發(fā)展的潛力是巨大的，只有親身去經(jīng)力、親身去體驗(yàn)去感受，主動(dòng)地去交與被動(dòng)地現(xiàn)看觀看有質(zhì)的不同。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能形象、生動(dòng)、逼真地模擬博物館環(huán)境，有效地營(yíng)造一個(gè)動(dòng)態(tài)的參觀環(huán)境。提高參觀者掌握修理的效率和積極性，達(dá)到優(yōu)化參觀過(guò)程、提高參觀質(zhì)最的目的，從而解決傳統(tǒng)博物館無(wú)法解決的問(wèn)題。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的飛速發(fā)展，其虛擬技術(shù)在博物館系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景，值得人們欣慰。

參考文獻(xiàn)

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