虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代場(chǎng)館展示中的運(yùn)用研究

王亞婷 黃程 黃予欣 趙歡歡 秦潔 張瀠月

現(xiàn)代場(chǎng)館作為展示的空間載體，對(duì)于智能設(shè)施設(shè)備的引進(jìn)，不僅能提高場(chǎng)館自身實(shí)力，而且能帶來(lái)相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)附加值，所以說(shuō)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)場(chǎng)館的發(fā)展有很大的助力。本文以武漢科技館為例，對(duì)現(xiàn)代場(chǎng)館展示中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并據(jù)分析結(jié)果對(duì)其提出相應(yīng)的建議。

在經(jīng)濟(jì)和科技不斷發(fā)展的今天，各種互動(dòng)形式的展覽展示不斷涌現(xiàn)，同時(shí)，隨著人們生活水平和受教育水平的提高，人們不再滿(mǎn)足于陳列式的、單一的、被動(dòng)的展覽模式，而是趨向于互動(dòng)的、交流的、趣味性的模式。這一發(fā)展趨勢(shì)，使得交互式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在展示設(shè)計(jì)中應(yīng)運(yùn)而生。這一新型的展覽模式，使展品、空間以及體驗(yàn)者實(shí)現(xiàn)了信息的高效交流，使展覽實(shí)現(xiàn)了由功能到服務(wù)，體現(xiàn)出了“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)也使整個(gè)展會(huì)的主題生動(dòng)活潑、信息傳遞快捷而有序。武漢科技館的展覽多采用媒體互動(dòng)、機(jī)電控制以及仿真模型等的展示方式，這也是大多數(shù)科技館普遍運(yùn)用的展示形式。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）的應(yīng)用現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）技術(shù)，是利用電腦模擬產(chǎn)生的一個(gè)三維虛擬世界。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，將顯示技術(shù)、聲音技術(shù)、感官技術(shù)、語(yǔ)音技術(shù)等融合在一起而形成的一種的虛擬環(huán)境，在這種環(huán)境下，體驗(yàn)者可以直觀(guān)的感受虛擬畫(huà)面所帶來(lái)的沖擊感；虛擬物觸之而不及的奇妙感等。

（一）交互性

交互性主要是體驗(yàn)者對(duì)虛擬環(huán)境所展示的物體的可操作程度，即體驗(yàn)者與虛擬環(huán)境兩者之間的互動(dòng)反饋程度?；?dòng)效果的優(yōu)劣主要取決于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所傳達(dá)的信息是否達(dá)到了體驗(yàn)者的滿(mǎn)意值，是否契合了體驗(yàn)者的嗅覺(jué)、觸覺(jué)、視覺(jué)上的感知，將信息傳達(dá)給了體驗(yàn)者。

（二）沉浸性

沉浸性主要是體驗(yàn)者在虛擬環(huán)境中的感受程度，即虛擬環(huán)境是否達(dá)到了讓體驗(yàn)者置身其中的感覺(jué)。主要是在體驗(yàn)者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)以及觸覺(jué)方面施以相關(guān)技術(shù)，使虛擬環(huán)境達(dá)到逼真效果，進(jìn)而使體驗(yàn)者完全沉浸在虛擬環(huán)境中。

（三）趣味性

沉浸感和交互感給體驗(yàn)者帶來(lái)身臨其境的感覺(jué)，使其接觸到的真實(shí)感而增添趣味性。其自主性與多感知性，使虛擬環(huán)境中的物體依據(jù)現(xiàn)實(shí)世界物理運(yùn)動(dòng)定律而運(yùn)作，加之色彩的渲染，使體驗(yàn)觀(guān)感更加強(qiáng)烈。

二、武漢科技館虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀

（一）武漢科技館概況

武漢科技館位于武漢市江岸區(qū)，是一所集多功能、綜合性、智能化于一體的科普教育活動(dòng)場(chǎng)所，亦集科學(xué)性、知識(shí)性、趣味性于一體的科技交流形式向外傳播科學(xué)文化知識(shí)。目前，武漢科技館共有10個(gè)展廳，分別為序廳、宇宙展廳、生命展廳、水展廳、光展廳、信息展廳、交通展廳、數(shù)學(xué)展廳、兒童展廳以及專(zhuān)題展廳。同時(shí)，根據(jù)專(zhuān)題屬性，各展廳也結(jié)合了相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)向外傳播科學(xué)知識(shí)。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用范圍

1.VR在科普展覽上的運(yùn)用

武漢科技館在水展廳中，開(kāi)設(shè)了一個(gè)利用物理引擎形成虛擬水影像的流動(dòng)效果的版塊，體驗(yàn)者借助墻板中的虛擬水流，通過(guò)點(diǎn)觸，改變水流方向，進(jìn)一步的探索知曉水流的運(yùn)動(dòng)特性及規(guī)律，增加了知識(shí)接觸過(guò)程中的趣味性。相較于傳統(tǒng)的科普教育方法，已不再局限于呆板的展示陳設(shè)，而是更多注入“活性”要素。

2.VR在科技培訓(xùn)上的運(yùn)用

武漢科技館交通展廳中，汽車(chē)、輪船的模擬駕駛就融入了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，體驗(yàn)者置身于汽車(chē)、輪船中，根據(jù)屏幕所投射的畫(huà)面，了解到它的內(nèi)部零件構(gòu)造，與運(yùn)用到的物理力學(xué)知識(shí)，并且體驗(yàn)到虛擬環(huán)境中乘坐帶來(lái)的刺激感。目前科技場(chǎng)館的場(chǎng)地范圍有限，對(duì)于大范圍的科技模擬設(shè)無(wú)法進(jìn)行。但是建設(shè)虛擬場(chǎng)景就便利的多，既虛擬出了逼真的場(chǎng)景，也給體驗(yàn)者創(chuàng)造了體驗(yàn)機(jī)會(huì)。

3.VR在實(shí)驗(yàn)教育上的運(yùn)用

武漢科技館的數(shù)學(xué)展廳中，在“美麗的分形”這一版塊，通過(guò)傳感技術(shù)將體驗(yàn)者與分形結(jié)合在了一起，實(shí)現(xiàn)了人對(duì)未知學(xué)識(shí)的高效探索，可以提高了大家對(duì)于數(shù)學(xué)探究的興趣?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的教育目前都涉及到了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性質(zhì)教育。

但是，本次調(diào)研的武漢科技館虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的展區(qū)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人的互動(dòng)雖有所涉及但未能較好的呈現(xiàn)出來(lái)，只是在上述的三個(gè)展廳中具有小規(guī)模的體現(xiàn)，并且范圍較為小，主要還是集中在數(shù)學(xué)物理等學(xué)科知識(shí)上面。

三、存在問(wèn)題及建議

（一）武漢科技館現(xiàn)階段VR運(yùn)用的不足

首先，要實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)性的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)體驗(yàn)，對(duì)于場(chǎng)館的承載力、技術(shù)人員的水平無(wú)疑是一個(gè)很大的考驗(yàn)，但就目前武漢科技館的設(shè)備較為欠缺，且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展區(qū)規(guī)模較小，可容納的體驗(yàn)觀(guān)眾較少，觀(guān)眾對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的體驗(yàn)感也不是很強(qiáng)。

其次，場(chǎng)館中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)層次較低，涉及范圍不大，展品與技術(shù)的融合程度較低，一定程度上，既未能有效的彰顯出展品的本質(zhì)內(nèi)涵，也沒(méi)有足夠的吸引體驗(yàn)者來(lái)進(jìn)行體驗(yàn)的欲望。

雖然，武漢科技館對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的體驗(yàn)區(qū)，但該區(qū)技術(shù)、設(shè)備的運(yùn)用程度都還不夠完善，相關(guān)工作人員對(duì)技術(shù)的了解、掌握程度也不高，也就埋沒(méi)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶來(lái)的學(xué)習(xí)價(jià)值、娛樂(lè)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（二）增加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展示的設(shè)計(jì)方法

1.場(chǎng)館規(guī)劃注重虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的承載力

就目前武漢科技館對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的承載力而言是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在科技館的場(chǎng)館規(guī)劃中，要盡量的考慮到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是否能否穿插其中，并且建立一套完善的關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的規(guī)劃方案。在無(wú)形之中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入科技館之中。

2. 注重觀(guān)眾沉浸感、交互感

影響參觀(guān)者虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)體驗(yàn)感是參觀(guān)者在借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備時(shí)，能否體驗(yàn)到的場(chǎng)景真實(shí)度。即沉浸感、交互感的強(qiáng)烈程度。在常見(jiàn)的VR眼鏡以及VR手柄之外，市面上出現(xiàn)了更加適用于科技教育領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備，科技館應(yīng)適當(dāng)引進(jìn)體驗(yàn)感更加好的設(shè)備，如全息投影、MR頭盔等。提高與科技館展品的交互度，給參觀(guān)者帶來(lái)更加真實(shí)的體驗(yàn)觀(guān)感。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這幾年發(fā)展迅速，更強(qiáng)的技術(shù)也在不斷出現(xiàn)，科技館應(yīng)順應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)新發(fā)展，加以運(yùn)用。（作者單位：1.武漢工商學(xué)院 管理學(xué)院2.湖北商務(wù)服務(wù)發(fā)展研究中心）

基金項(xiàng)目：武漢工商學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。（ST201730）