VR技術在自然科技博物館中的應用

徐徐

摘要：近年來，將VR（虛擬現(xiàn)實）互動技術應用于自然科技博物館的展陳和教育，是自然科技博物館建設發(fā)展的熱點方向。VR技術在自然科技博物館的互動、展示等環(huán)節(jié)應用廣泛，并有著巨大的優(yōu)勢和發(fā)展空間。本文旨在探討VR技術在自然科技博物館中的功能性應用及其存在的問題。

關鍵詞：VR技術；自然科技；博物館

一、背景介紹

（一）VR技術的概況

VR技術的全稱是虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality），主要依靠電腦，結合全息投影、3D互動等技術模擬出一個三維的虛擬世界，給體驗者帶來視覺、聽覺、觸覺等多種感官體驗，令其沉浸在這個虛擬的世界中，模擬出接近于真實的體驗效果，即體驗者所看到的場景和人物、聽到的聲音、觸碰到的東西都是模擬出來的。在博物館展覽中，VR技術可以將博物館展品更加立體地呈現(xiàn)出來，使展品的表達方式更加多元化，能夠多維度、多層次地發(fā)揮展陳的效果。博物館因網(wǎng)絡信息的匯聚成為富有活力、充滿個性的空間，它不僅是靜態(tài)知識的倉庫，更是一個開放的、流動的、高度社會化的地方，是更容易讓瀏覽者感同身受的體驗場所，是連接客觀知識與主觀認知的教育場所。

（二）自然科技博物館功能

教育、研究、收藏（含展陳）是自然科技類博物館的主要功能。科技類博物館以科學為主題，是一個根據(jù)公眾需求，將普及性科學傳播與科學教育融為一體的重要場所。以展品為依托的展覽和以互聯(lián)網(wǎng)技術為平臺的科普教育活動（線上虛擬展覽、線下互動體驗活動），是自然科技博物館最主要的科學傳播方式?；踊墙陙聿┪镳^發(fā)展的重要趨勢，如何將虛擬現(xiàn)實互動技術應用在博物館的展陳中是一個重要的課題，科技類博物館利用虛擬現(xiàn)實互動技術更全面和真實地展示博物館及展品，是大勢所趨，是邁向博物館現(xiàn)代化和提升科技含量的重要標志，擁有廣闊的發(fā)展前景。

二、VR技術運用于自然科技博物館的特點

（一）沉浸感

沉浸感就是通過精美的全景式展示，讓觀眾沉浸、投入到虛擬場景中，難以抽離。觀眾帶上設備，就能接收到足夠精致的故事線和場景劇情，仿佛進入了真實場景之中，有空間可以自由跑動。以自然博物館為例，其展品以植物、礦石、化石等靜態(tài)陳列的自然標本為主，展示人與自然和諧共生的進化史和關系史。這類博物館正在不斷嘗試通過自然標本及其探究過程，獲得關于自然進化、生物分類、生態(tài)系統(tǒng)、人與自然這一部“人與自然生態(tài)關系史”和“科學研究史”的“直接經(jīng)驗”。VR技術可以通過技術手段、浸入式的表達方式和全新的視角，激發(fā)觀眾的熱情和求知欲，使其像專業(yè)研究者一樣對展品進行考察、對比、分析、思考和發(fā)現(xiàn)，提升認知水平，這正是VR技術對提升博物館觀眾體驗的重要意義。

（二）互動性

互動性即與文物進行互動，利用電子設備對動物標本、礦石、科學檢測儀器等進行360°查看，甚至可以拓展到聲音互動。VR互動技術可以搭配博物館網(wǎng)展，推出在線3D智能展覽展示服務平臺，運用移動互聯(lián)技術讓用戶更為便捷地獲取知識，讓參觀者切身感受藏品的時代背景和歷史情境，增強參觀者與藏品之間的互動性。當博物館觀眾戴上展覽定制的VR設備并做出動作時，體感互動系統(tǒng)可以在第一時間捕捉到用戶的操作信息，同時還有語音識別功能，能對用戶的語音作出相應的反饋，讓使用者有身臨其境的互動感。VR技術被人們認為是虛擬和現(xiàn)實的融合，是觀眾與展品的橋梁，使得無數(shù)求知者在使用時獲得更多的知識與靈感，以此來實現(xiàn)人們更高層次、更高品質的精神追求。

（三）想象力

VR技術可以虛擬演繹一些場景，如人可以變小站到植物、動物上，或者近距離接觸博物館進行展覽的展品，仿佛置身博物館中。觀眾戴上VR設備后，通過腦電波可以評估其情緒反應，同時，通過視覺追蹤技術，也可以檢測其關注點在哪里以及關注多長時間等，依此數(shù)據(jù)形成評估報告來印證展覽的設計是否合理、能否達到預期效果等。VR多媒體互動技術在博物館互動展示中的應用，能夠帶給博物館觀眾更加真實的體驗和感受，打破時間和空間的束縛，給觀眾提供一個更開放的資源共享平臺，揭示博物館與觀眾、展品和觀眾之間存在的各種形態(tài)的互動和關聯(lián)。

三、VR技術應用中存在的問題

VR技術是一種伴隨互聯(lián)網(wǎng)大潮興起的新技術，將VR與博物館研究、收藏、展示、教育等相結合是促進博物館發(fā)展、提升服務水平的重要途徑，也是一項重要課題。但現(xiàn)階段我國VR技術的實際應用，特別是在科技博物館中的運用，與一些發(fā)達國家相比還存在較大的差距。技術發(fā)展時間較短、商業(yè)化和市場化比較落后、項目自身規(guī)劃和定位不清晰、項目實施過程（包括場景復原、功能展現(xiàn)、云平臺資源體驗特色）不完善、投資力度不夠等問題限制著VR技術發(fā)展。因此，VR技術的未來發(fā)展還需與各個領域、專業(yè)學科相互合作、協(xié)調，整合資源和科技力量，形成優(yōu)勢互補。此外，VR技術的應用應注重創(chuàng)新，應更加契合博物館收藏、研究、展陳、教育功能，突出項目特色，從而達到更好的傳播效果。

（一）VR技術入門條件低，質量良莠不齊

VR設備的生產(chǎn)企業(yè)中，除大家熟悉的索尼、HTC、三星等有傳統(tǒng)軟硬件或內(nèi)容支持，能駕輕就熟地向虛擬現(xiàn)實技術進行滲透外，我國大多數(shù)新興的VR相關企業(yè)極度依賴互聯(lián)網(wǎng)，力圖打造平臺，整合資源，但重點卻在品牌宣傳和推廣，在硬件產(chǎn)品研發(fā)、內(nèi)容開發(fā)上布局不夠，少有高端的VR技術創(chuàng)新成果和專利，制造出來的VR產(chǎn)品較低端，標價低則幾十元，高則幾千元，技術水平也參差不齊。這種“百花齊放”的局面只是曇花一現(xiàn)，在很大程度上只是一些廠商為了跟上行業(yè)發(fā)展趨勢，炒作VR概念，搶占科技地盤。此外，新興企業(yè)受投資經(jīng)費限制，投入CPU、GPU設備的力度不足，使儲存空間、傳輸速率、信息篩選等技術無法滿足VR技術的要求。在制作成本、數(shù)據(jù)瓶頸等因素限制下，還出現(xiàn)了VR內(nèi)容呈現(xiàn)方式同質化的現(xiàn)象。

（二）VR技術與博物館內(nèi)容結合度不高

目前，VR多運用于博物館內(nèi)視域的構建，如果加強互動功能，例如像大英博物館一樣用虛擬現(xiàn)實設備查看館藏標本，使瀏覽者能“拿起”文物觀察，或者用三維空間制作以自然科技博物館為內(nèi)景設計的虛擬游戲等，將博物館“搬出”室外，最大限度發(fā)揮知識傳播作用，表現(xiàn)科學博物館內(nèi)展陳的核心概念。VR技術需要通過觀眾與展品的互動，設計和營造出有強烈沉浸感和震撼力的情境，刺擊感官，激起觀眾的強烈好奇和關注。

（三）博物館虛擬展覽版權歸屬問題日益明顯

博物館藏品在數(shù)字化采集中常附以文字介紹和說明（法律聲明），涉及知識產(chǎn)權保護問題以及在數(shù)字資源建設時可能遇到的侵犯他人版權以及被侵權的情況。VR虛擬展覽的錄制或制作的數(shù)字虛擬產(chǎn)品，版權歸該博物館所有。針對涉及知識產(chǎn)權的信息，應及早詳細地輔以文字說明或版權歸屬介紹。

四、后記

博物館的根本任務是傳承民族文化、歷史和文明，通過豐富教育內(nèi)容，創(chuàng)新傳播形式、手段來豐富公眾精神文明生活，提升知識文化水平。自然科技博物館是宣傳教育、普及科學文化知識的重要場所，是吸引公眾參與學習的重要媒介，利用VR產(chǎn)品亦是通過高科技來增加互動、傳播教育的一種方式。要想取得較好的傳播和教育效果，不僅要使用VR技術提高服務水平，更需要將技術研發(fā)與展示內(nèi)容融合來提升服務質量，還需要與傳播學、教育學的規(guī)律結合，增強科學性、合理性。自然科技博物館中的標本、化石、文物等都是自然界發(fā)展與演變的見證。VR技術與自然博物館的融合，主要在于以技術為依托，用虛擬的方式進行展示，能夠激發(fā)觀眾的好奇心，吸引公眾走進博物館，提升其認知水平和科學文化素質。目前，VR中常用的虛擬物體、虛擬場景、多傳感器融合、多感官體驗、實時跟蹤等技術如何深度匹配展品和體驗模式、情景模式等，仍然是值得學界探討與研究的重要課題。

參考文獻

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