基于VR技術(shù)的虛擬展館設(shè)計(jì)研究

摘 要： 以虛擬現(xiàn)實(shí)理論為基礎(chǔ)，分析國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)狀況，探索出符合用戶體驗(yàn)的虛擬展館設(shè)計(jì)方法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用VR技術(shù)的基本特征，設(shè)計(jì)出虛擬黨史館展示項(xiàng)目，有效增強(qiáng)了展館的教育傳播性。同時(shí)提出交互體驗(yàn)式設(shè)計(jì)的成功運(yùn)用將成為現(xiàn)代博物館展示設(shè)計(jì)的一種必然趨勢(shì)，為更進(jìn)一步研究虛擬展館設(shè)計(jì)提供了理論和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；交互體驗(yàn)設(shè)計(jì)；虛擬展館；VR技術(shù)

中圖分類號(hào)：G265

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.3969/j.issn.1672-2272.202209134

Design and Research of Virtual Exhibition Hall Based on VR Technology

Han Caicai

（College of Information Engineering，Anhui Institute of International Business，Hefei 231131， China）

Abstract：Based on the introduction of virtual reality， the situation of virtual reality technology at home and abroad was analyzed， and the design method of virtual exhibition halls that conformed to user experience was explored.Using the basic characteristics of VR technology， an actual virtual party history museum display project was designed， which effectively enhanced the educational dissemination of the exhibition hall. At the same time， it is proposed that the successful application of interactive experience design will become an inevitable trend of modern museum display design， thus providing theoretical research and technical support for further research on virtual exhibition hall design.

Key Words：Virtual Reality; Interactive Experience Design; Virtual Exhibition Hall; Vr Technology

0 引言

在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)有了更廣闊的應(yīng)用舞臺(tái)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，能夠讓用戶完全沉浸在一個(gè)由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)合成的空間中，這是一種嶄新的交互形式，創(chuàng)建了一個(gè)全新的人機(jī)交互交流平臺(tái)。傳統(tǒng)模式的展館已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代人的精神需求，所以需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)下，網(wǎng)絡(luò)的普及促使傳統(tǒng)實(shí)體展館的升級(jí)迫在眉睫，人們更加習(xí)慣于利用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲取信息。借助網(wǎng)絡(luò)虛擬展館，人們可以足不出戶，便可獲得與傳統(tǒng)實(shí)體展館相近甚至更為震撼的觀展體驗(yàn)[1]。這種虛擬現(xiàn)實(shí)交互的體驗(yàn)可以吸引更多的用戶，創(chuàng)造更多的價(jià)值。虛擬現(xiàn)實(shí)可以將豐富的信息資源轉(zhuǎn)換為生動(dòng)鮮活的三維數(shù)字立體場(chǎng)景，帶給人們沉浸式的體驗(yàn)感。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)概述

1.1 VR技術(shù)的含義與應(yīng)用

VR是美國(guó)VPL企業(yè)創(chuàng)立人拉尼爾（Jaron Lanier）在20世紀(jì)80年代初期提出的，由計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)、輸入輸出設(shè)備、用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)等系統(tǒng)組成。其主要特點(diǎn)是給用戶提供一種以計(jì)算機(jī)軟件和硬件資源為載體而形成的虛擬環(huán)境，用戶借助相應(yīng)的VR設(shè)備直接置身于這種三維信息空間中，自由地通過(guò)各種資源在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，達(dá)到身臨其境的感覺(jué)體驗(yàn)[2]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛應(yīng)用于航天、房地產(chǎn)、醫(yī)療行業(yè)、展會(huì)展館和智慧校園等領(lǐng)域。由此虛擬展館也體現(xiàn)出優(yōu)越性，展現(xiàn)出良好的視覺(jué)體驗(yàn)。

2 當(dāng)代虛擬展館建設(shè)的必要性

以往的展館設(shè)計(jì)中，會(huì)采用傳統(tǒng)的文字、圖片、視頻和影像等方式進(jìn)行展示，受到多方客觀因素的限制，展示效果與觀展體驗(yàn)平談無(wú)奇，從而降低參與者的興趣。隨著時(shí)代的發(fā)展，用戶的觀展需求日益增多，傳統(tǒng)的展館存在一定的體驗(yàn)缺陷，虛擬現(xiàn)實(shí)展館正好可以解決現(xiàn)有展館存在的不足，符合現(xiàn)在人們的需求和社會(huì)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在展館設(shè)計(jì)當(dāng)中，給用戶帶來(lái)了強(qiáng)大的視覺(jué)沖擊力，通過(guò)科技手段為觀者創(chuàng)造更為真實(shí)、更有吸引力的觀展體驗(yàn)[3]。

3 虛擬展館交互體驗(yàn)式設(shè)計(jì)的表現(xiàn)形式

在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)博物館與虛擬博物館的體驗(yàn)差距逐漸變大。人們已經(jīng)習(xí)慣了這種參與式的學(xué)習(xí)與娛樂(lè)的體驗(yàn)方式，他們已不再滿足于“圍觀”或是“走馬觀花”般的參觀。并且在2019年開始席卷全球的新冠疫情中，為避免人們聚集接觸，配合新冠疫情防疫工作，博物館、圖書館、美術(shù)館等公共文化機(jī)構(gòu)陸續(xù)宣布閉館，導(dǎo)致線上觀展需求激增。這也表明將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在展館中具有十分重要的意義[4]。

3.1 感官交互體驗(yàn)設(shè)計(jì)

用戶與空間環(huán)境的交互，是通過(guò)展覽的陳設(shè)與空間氛圍的整體設(shè)計(jì)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。虛擬博物館應(yīng)是多元構(gòu)成的整體展示空間，展示空間里的每一個(gè)構(gòu)件都被視為信息媒介，任何一個(gè)形狀、材質(zhì)、顏色、光線等要素的改變都被作為信息的一種傳播方式。同時(shí)不同的空間環(huán)境氛圍也會(huì)給予參與者們不同的感官享受。而在虛擬博物中的虛擬文物結(jié)合虛擬交互、虛擬仿真與建模技術(shù)，可以完整地把文物的整個(gè)全景和不同位置的場(chǎng)景展示在用戶眼前。虛擬博物館見圖如1。展館以情景化的形式向用戶展現(xiàn)有思想、有價(jià)值的文物，可以讓用戶對(duì)文物心存敬意，增加對(duì)美的感知，親近并愛上博大精深的中國(guó)文化。

3.2 行為交互體驗(yàn)設(shè)計(jì)

虛擬展館以體驗(yàn)展示的方式實(shí)現(xiàn)交互設(shè)計(jì)，利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，結(jié)合設(shè)計(jì)的氛圍與環(huán)境，充分發(fā)揮用戶的參與性和主動(dòng)性，提高用戶與展品的互動(dòng)性。在“云游數(shù)字生活”中，用戶可以通過(guò)鍵盤鼠標(biāo)等外置的設(shè)備在虛擬展館中漫游，自主選擇各式各樣不同的“津小數(shù)”形象頭像，作為您的云逛展專屬的虛擬身份[5]。搭建六大展廳，用戶只要點(diǎn)擊該展廳，關(guān)于展廳的服務(wù)功能就會(huì)以豐富的嵌入式圖文、視頻形式展現(xiàn)在用戶眼前，使用戶更方便地了解大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景，更快融入身邊數(shù)字時(shí)代生活。見圖2。

其次，為了增強(qiáng)與用戶間的互動(dòng)性，“津心辦”展廳提供多種互動(dòng)模式，如“應(yīng)用雨”“拼手速打卡”“一鍵分享到朋友圈”等，根據(jù)用戶逛展的參與度和互動(dòng)成績(jī)，展館為用戶頒發(fā)不同的個(gè)人標(biāo)識(shí)徽章。這種設(shè)計(jì)使用戶參與度得到極大提升。設(shè)置角色見圖3。

3.3 空間切換交互體驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨著人們生活水平的提高，數(shù)字媒體藝術(shù)進(jìn)入大眾的視野，虛擬展館不再是以簡(jiǎn)單的漫游和信息獲取為主，而是更多追求人性化的設(shè)計(jì)理念、參與生活中的互動(dòng)體驗(yàn)。虛擬展館空間交互體驗(yàn)關(guān)鍵在于如何運(yùn)用人類的智慧，并注入現(xiàn)代科技元素，強(qiáng)調(diào)展覽內(nèi)容和用戶之間的沉浸感和交互性[6]。在中國(guó)南京德基美術(shù)館中，用戶以選取角色、手機(jī)跟環(huán)、手機(jī)操作等互動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)“人物入畫，實(shí)時(shí)跟隨”的互動(dòng)觀展模式，與畫中人物交流互動(dòng)，走入畫中傾聽金陵歷史與大宋風(fēng)華，感受南京的歷史積淀和豐富濃厚的文化底蘊(yùn)，在寓教于樂(lè)中切身感受城市的歲月變遷。南京美術(shù)館利用科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出全新的展示方式，沖破物理空間的局限，使用戶的體驗(yàn)感得到極大提升[7]。手機(jī)操作如圖4。

如今，使用虛擬三維繪畫技術(shù)已經(jīng)將多幅名畫還原。在梵高的多幅名畫作品中，星夜不僅是梵高最受歡迎的繪畫之一，也是現(xiàn)存最具標(biāo)志性的藝術(shù)品之一。藝術(shù)家George Peaslee利用VR技術(shù)來(lái)重現(xiàn)梵高的名畫《星空》。展館中的畫都是用畫框以固定的角度呈現(xiàn)，在這里用戶可以借助VR眼鏡，看到了梵高眼里流動(dòng)的世界，這就是梵高理想的故鄉(xiāng)模樣。彩色的房屋、交錯(cuò)有致的小山丘、家鄉(xiāng)荷蘭式的天主大教堂，以及他最喜歡的向日葵黃的住所[8]，見圖5。

4 VR展館的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在虛擬黨史博物館建設(shè)項(xiàng)目中，充分利用VR技術(shù)的基本特征，使用戶在展館瀏覽時(shí)，能充分感受到黨史濃厚的歷史氣息。進(jìn)入展館時(shí)，用戶可以選擇各種角色進(jìn)入虛擬展廳。通過(guò)使用鍵盤、觸摸屏等交互設(shè)備，實(shí)現(xiàn)在虛擬展廳中的參觀與學(xué)習(xí)，與展品進(jìn)行交流互動(dòng)，感受一些虛擬的活動(dòng)內(nèi)容，并且提供不同的漫游方式供用戶選擇。場(chǎng)景漫游如圖6。

場(chǎng)景中設(shè)計(jì)人機(jī)交互功能，界面UI的設(shè)計(jì)與交互結(jié)合了圖片和視頻等多種方式。當(dāng)用戶漫游到展品前，將鼠標(biāo)放到展品上，展品會(huì)自動(dòng)彈出相應(yīng)頁(yè)面的詳細(xì)信息，也可以從多角度、多方位進(jìn)行瀏覽，支持語(yǔ)音解說(shuō)。其中設(shè)置了“記憶紙牌”和“黨史知識(shí)問(wèn)答”小游戲，可以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成游戲，激發(fā)了用戶學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，讓用戶更多了解黨史，同時(shí)還原了中國(guó)歷史的真實(shí)情景。這種交互設(shè)計(jì)可以使用戶從“被動(dòng)接受”轉(zhuǎn)變到“主動(dòng)參與”，更能深刻地加深用戶的記憶。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，人們會(huì)追求更高層次的精神需求。而傳統(tǒng)的展館，由于其有很多的局限性，無(wú)法滿足現(xiàn)代人的需求。VR技術(shù)是立足于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的全新技術(shù)，突破了傳統(tǒng)展館在時(shí)間和空間方面的限制，提供給用戶一種全新的感知模式。沉浸性和交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最重要的表現(xiàn)形式。將這種技術(shù)應(yīng)用于虛擬展館的設(shè)計(jì)中，可以為用戶帶來(lái)極佳的參與感與體驗(yàn)感，激發(fā)用戶觀賞的興趣，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互方式的展廳形式[9]。當(dāng)然，要想有效地將展品傳達(dá)給用戶，不僅需要巧妙地借助虛擬技術(shù)，還需要從設(shè)計(jì)的本質(zhì)出發(fā)，深入分析展廳的主題以及展品的精神屬性，開發(fā)出真正意義上的具有社會(huì)功能和教育功能的虛擬展館。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李玉靜，閆潔. VR/AR技術(shù)賦能自然博物館虛擬展陳設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[J].藝術(shù)品鑒， 2022（21）： 110-113.

[2] 張曉婷， 陸箐，劉源，等.VR交互體驗(yàn)中沉浸感和舒適度的平衡設(shè)計(jì)[J].包裝工程，2021，42（12）：91-97.

[3] 姜荷.VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下影像表現(xiàn)形式的可行性分析及對(duì)電影產(chǎn)業(yè)格局的沖擊與挑戰(zhàn)[J].當(dāng)代電影，2016（5）：135.

[4] 龍彬，王峰.基于“轉(zhuǎn)移”概念的VR交互策略研究[J].包裝工程，2020，41（8）：37-40.

[5] 孔翠婷，潘滬生，張烈.具身認(rèn)知視角下的博物館體感交互設(shè)計(jì)研究[J].裝飾，2020（3）：90-93.

[6] 湯曉穎，區(qū)雪蘭，謝丹妮.基于AR技術(shù)的廣府家具“紙上博物館”設(shè)計(jì)應(yīng)用與研究[J].包裝工程，2020，39（4）：115-122.

[7] 程委，廖學(xué)軍，李智.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及其軍事應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2007（12）：165-168.

[8] 饒永，李新宇.數(shù)字技術(shù)時(shí)代體驗(yàn)性博物館展示設(shè)計(jì)研究[J].家具與室內(nèi)裝飾，2021（12）：127-129.

[9] TONY PARISI.學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)：桌面、網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)設(shè)備的沉浸式體驗(yàn)與應(yīng)用開發(fā)指南[M].北京：科學(xué)出版社，2016.

（責(zé)任編輯：宋勇剛）

作者簡(jiǎn)介：韓彩彩（1994-），女，安徽國(guó)際商務(wù)職業(yè)學(xué)院信息工程學(xué)院助教，研究方向：數(shù)字媒體技術(shù)。