VR技術(shù)在檔案展覽中的應(yīng)用

賀明明

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，VR）具有沉浸性、交互性和構(gòu)想性特點(diǎn)，在教育、工業(yè)、醫(yī)療、軍事、航天等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。檔案領(lǐng)域的VR應(yīng)用，主要涉及庫房管理、實(shí)物檔案網(wǎng)上展覽、特藏檔案展覽等方面，但整體上還處于應(yīng)用探索階段。本文對(duì)VR技術(shù)在檔案展覽中的應(yīng)用進(jìn)行分析旨在為檔案館舉辦檔案展覽活動(dòng)的方式方法創(chuàng)新提供思路。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);檔案展覽;應(yīng)用

1 VR技術(shù)在檔案展覽中的優(yōu)勢(shì)

1.1 VR沉浸性能讓用戶進(jìn)入檔案故事虛擬空間

沉浸性是VR技術(shù)的核心特性，指在視覺、聽覺、觸覺等方面給用戶帶來臨場(chǎng)感。VR配合光電、聲音、布景甚至氣味等模擬生成一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的世界，使用戶產(chǎn)生身臨其境的“錯(cuò)覺”。2017年，湖北省檔案館在國際檔案日開展的“聽湖北方言、存荊楚記憶”方言檔案展覽活動(dòng)中，以音視頻檔案的多種方式動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)展覽內(nèi)容，給公眾留下了深刻印象，取得了非常好的效果。因此，利用VR技術(shù)將多種載體的檔案資源關(guān)聯(lián)呈現(xiàn)，與環(huán)境、場(chǎng)景、人物及情節(jié)在虛擬空間融為一體，能夠通過設(shè)定的場(chǎng)景讓用戶獲得沉浸式的檔案展覽體驗(yàn)，增強(qiáng)用戶對(duì)檔案的感知，拉近用戶與檔案的距離。

1.2 VR交互性能激發(fā)用戶主動(dòng)參與檔案展覽的欲望

交互性是VR技術(shù)提供體驗(yàn)的核心環(huán)節(jié)，指人對(duì)虛擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度，以及從環(huán)境得到反饋的自然程度。借助VR技術(shù)，虛擬空間的展品可根據(jù)用戶的個(gè)人行為做出相應(yīng)反饋，調(diào)動(dòng)多重感官實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互，通過雙向互動(dòng)有效提高用戶的參與度，使其由被動(dòng)接收檔案信息變?yōu)橹鲃?dòng)感知檔案。2019年湖北省檔案館舉辦的“豐碑——慶祝新中國成立70周年暨湖北解放70周年檔案史料展”利用VR技術(shù)建立了虛擬檔案展廳，用戶佩戴VR頭盔，手拿數(shù)據(jù)手柄進(jìn)入，通過轉(zhuǎn)動(dòng)頭部調(diào)整方位和視角，按動(dòng)手柄控制進(jìn)退和模擬觸摸。用戶“走”到每個(gè)展示區(qū)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)放大圖文及視頻內(nèi)容，并同步播放語音講解。展廳內(nèi)特設(shè)一處沉浸式情景體驗(yàn)區(qū)，仿佛通過時(shí)光隧道進(jìn)入到戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)場(chǎng)，身邊是持槍奔跑的戰(zhàn)士沖鋒陷陣，耳邊是震耳欲聾的槍聲、炮聲，用戶能夠真切地以“現(xiàn)場(chǎng)親歷者”的身份感受歷史事件。觀展反饋記錄表明用戶對(duì)這次檔案展覽加入VR技術(shù)元素給出了較高評(píng)價(jià)，參與度非常高。

2 檔案展覽應(yīng)用VR技術(shù)的前期準(zhǔn)備

2.1 VR技術(shù)與設(shè)備的選擇

不同的檔案展覽方式、不同沉浸程度的VR體驗(yàn)需求決定了不同的VR技術(shù)與設(shè)備的選擇。虛擬漫游技術(shù)適用于各種展覽形式，對(duì)真實(shí)場(chǎng)景或假想場(chǎng)景進(jìn)行仿真，呈現(xiàn)出逼真的虛擬空間，用戶可選擇VR頭盔、立體眼鏡、虛擬三維投影等VR設(shè)備感受沉浸程度不同的虛擬漫游;VR全景技術(shù)適用于網(wǎng)上展覽和移動(dòng)客戶端展覽，利用VR技術(shù)構(gòu)建三維虛擬展廳，用戶通過交互操作能夠?qū)φ箯d及展品進(jìn)行720度全景觀察，有一定的沉浸感和交互性，若配合立體眼鏡、立體顯示器等設(shè)備，可極大提高沉浸感;Web 3D技術(shù)適用于網(wǎng)上展覽，是一種有交互功能、能實(shí)時(shí)渲染的桌面級(jí)VR技術(shù)，用戶可直接裸眼體驗(yàn)，或借助立體眼鏡、立體顯示器等加強(qiáng)沉浸感。

2.2 呈現(xiàn)檔案的三維場(chǎng)景制作

三維場(chǎng)景建模有三種常用方法：一是基于幾何的建模，使用3D建模軟件進(jìn)行場(chǎng)景制作，是應(yīng)用最為廣泛的構(gòu)建方式;二是基于圖像的建模，利用全景攝影將圖片和視頻作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息制成全景圖像，是最真實(shí)的場(chǎng)景構(gòu)建方式;三是基于參數(shù)化的建模，通過參數(shù)或者變量與幾何形體建立關(guān)聯(lián)生成三維模型，方便大規(guī)模場(chǎng)景的建模，減少大量重復(fù)建模工作。

2.3 實(shí)物檔案的三維數(shù)字化

實(shí)物檔案數(shù)字化能將固定的檔案資源實(shí)現(xiàn)虛擬化調(diào)度、動(dòng)態(tài)性分配、跨空間、跨地域的需求分配，以達(dá)到利用效率最大化。數(shù)字化資源一次建立后可進(jìn)行多次重復(fù)利用，通過3D建模軟件和3D掃描儀對(duì)實(shí)物檔案三維建模，真實(shí)還原檔案實(shí)體的全部細(xì)節(jié)。實(shí)物檔案三維數(shù)字化的一種方式是基于三維掃描測(cè)量的三維數(shù)字化，運(yùn)用光學(xué)原理進(jìn)行光學(xué)掃描或激光掃描，與紋理采集相結(jié)合，不接觸實(shí)物即可獲取表面幾何信息和紋理信息，快速建立三維模型，是最精確的構(gòu)建方式;另一種方式是基于環(huán)物攝影的三維數(shù)字化，運(yùn)用攝影技術(shù)對(duì)實(shí)物進(jìn)行360度全景拍攝，經(jīng)處理后以三維全景影像的形式呈現(xiàn)。

3 檔案展覽中VR技術(shù)的應(yīng)用形式

3.1檔案基本陳列+VR

VR技術(shù)在檔案基本陳列中的一種應(yīng)用是圍繞檔案展品，建立具有沉浸感的虛擬展廳，在展廳中呈現(xiàn)有立體感的檔案，或再現(xiàn)及重構(gòu)檔案故事，使用戶借助VR頭盔、數(shù)據(jù)手柄等設(shè)備實(shí)現(xiàn)邊“走”邊看。特別是珍貴檔案多被陳列于展柜中，用戶無法對(duì)檔案實(shí)體進(jìn)行觸摸和全方位觀察，而VR技術(shù)對(duì)檔案實(shí)體三維建模，外接感應(yīng)終端傳遞文物形態(tài)、重量、質(zhì)感等外部特征，使用戶可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、放縮等操作，對(duì)珍貴檔案還可以進(jìn)行虛擬翻頁，獲得高滿足感的沉浸式、交互式體驗(yàn)，但這種應(yīng)用形式需要非常大的經(jīng)費(fèi)及技術(shù)投入。另一種是采用虛實(shí)結(jié)合的方法，此時(shí)用戶通過手持智能設(shè)備對(duì)感興趣的展品進(jìn)行圖像識(shí)別，就可以在設(shè)備上顯示檔案的三維圖像，同時(shí)播放檔案及其相關(guān)故事的文字和音視頻講解，比單純的語音講解更加生動(dòng)有趣，給用戶傳遞的信息量大且形式多樣，有較強(qiáng)的交互性，但一定程度上缺少了沉浸感。

3.2 網(wǎng)上展覽+VR

網(wǎng)上展覽可利用VR進(jìn)行檔案實(shí)體的三維展示，便于將同一主題的文字、照片、音視頻等不同內(nèi)容形式的檔案綜合展示。這種VR應(yīng)用一般不需要額外的VR設(shè)備，但需要VR系統(tǒng)用于顯示三維虛擬展廳，實(shí)現(xiàn)全景展覽。用戶利用鼠標(biāo)或鍵盤向VR系統(tǒng)發(fā)出指令，就可以在虛擬大廳漫游、觀察展品細(xì)節(jié)、聽展品的多媒體式解說等。這在呈現(xiàn)方式上類似于“檔案基本陳列+VR”中虛實(shí)結(jié)合的應(yīng)用形式，但用戶可以不受固有時(shí)間、空間和邏輯的限制，獲得沉浸式享受。

3.3 移動(dòng)客戶端展覽+VR

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，移動(dòng)智能終端成為公眾連接社會(huì)的重要媒介，使用移動(dòng)智能終端進(jìn)行社會(huì)交往也成為人們習(xí)慣的一種方式。將VR技術(shù)應(yīng)用于移動(dòng)客戶端展覽，是一種新穎的檔案展覽形式，對(duì)激活潛在檔案用戶、擴(kuò)大檔案展覽空間、豐富展覽形式有較大的推動(dòng)作用。“移動(dòng)客戶端展覽+VR”與“網(wǎng)上展覽+VR”的形式類似，但前者的突出優(yōu)勢(shì)在于用戶使用更加便捷，VR設(shè)備更加通用、便宜。比如在智能手機(jī)中裝入Google Cardboard眼鏡盒子或類似設(shè)備，用戶便能通過手機(jī)屏幕進(jìn)入虛擬三維展廳，有較高的沉浸感。即便不借助VR設(shè)備，檔案館也可將檔案展覽的實(shí)景及實(shí)物檔案進(jìn)行三維建模還原，或利用全景攝影技術(shù)合成全景圖片，用戶只需一機(jī)在手，便可720度無死角觀看展覽場(chǎng)景及展品的全部細(xì)節(jié)，此種將檔案展廳搬到手機(jī)上的形式，更易應(yīng)用、更方便傳播。

信息技術(shù)始終是檔案事業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力?！秶覄?chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《“十三五”國家信息化規(guī)劃》等國家重大政策規(guī)劃都對(duì)VR技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用做出了具體規(guī)劃和部署，明確提出鼓勵(lì)和支持VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為檔案服務(wù)創(chuàng)新提供了良好機(jī)遇。5G時(shí)代高速率、低延時(shí)的傳輸特性能夠有效提升用戶的VR體驗(yàn)，為便捷化、智能化VR技術(shù)與設(shè)備的普及進(jìn)一步提供了可能。VR技術(shù)與檔案展覽相結(jié)合，能使檔案展覽更加形式多樣，有助于講好檔案故事，更好發(fā)揮檔案館“五位一體”的功能。

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