虛擬現(xiàn)實技術在青島黃海學院博物館文物展示中的應用研究

安穎 姜穎道

【摘要】 為了進一步提高教育質(zhì)量，青島黃海學院博物館和青島黃海學院動漫制作技術教研室聯(lián)合研究出一系列將虛擬現(xiàn)實技術應用在青島黃海學院博物館文物展示中的方案。首先，是將手機增強現(xiàn)實（AR）app技術應用到青島黃海學院博物館文物的展示與傳播中。其次，是借助線上平臺建立線上青島黃海學院虛擬現(xiàn)實博物館。最后，可以采用專業(yè)的頭盔式虛擬現(xiàn)實設備如HTCVive，讓參觀者體驗一個完全沉浸式的虛擬現(xiàn)實（VR）博物館。此外，可以借助全息投影技術展示一些較為貴重的平時不能受光線照射的文物的虛擬仿真模型。

【關鍵詞】 虛擬現(xiàn)實;增強現(xiàn)實;青島黃海學院博物館;文物虛擬現(xiàn)實展示

【中圖分類號】G260? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? 【文章編號】2096-8264（2021）13-0127-02

基金項目：1.青島黃海學院 2019 年度校級科研項目“青島黃海學院博物館文物虛擬現(xiàn)實展示”（項目編號：2019KJ11）。2.青島黃海學院博士科研啟動經(jīng)費項目（項目編號：2017boshi03）。

一、引言

青島黃海學院博物館作為一座高校博物館，以“善小成博，大愛珍物，厚德立館”為宗旨，多年來充分發(fā)揮社會教育功能，為青島地區(qū)的大中小學校提供參觀和教育的機會。2020年6月17日，市教育局、市文化局公布青島黃海學院博物館成為青島市首批中小學生研學旅行基地。為了進一步提高教育質(zhì)量，青島黃海學院博物館和青島黃海學院動漫制作技術教研室聯(lián)合研究出一系列將虛擬現(xiàn)實技術應用在青島黃海學院博物館文物展示中的方案。

二、在博物館展示中應用虛擬現(xiàn)實技術的原因

之所以將虛擬現(xiàn)實技術應用到博物館文物展示中，主要是由于以下幾點長期存在于傳統(tǒng)博物館文物展示中的弊端。

（一）傳統(tǒng)博物館展示方式的弊端

傳統(tǒng)的博物館文物展示的方式過于單一。全國各地的博物館基本都是將文物陳列在寫有簡單說明的玻璃展柜中，導致參觀者對文物的參觀多是走馬觀花，一知半解。如果能將虛擬現(xiàn)實技術應用到博物館文物展示中，可以讓參觀者通過沉浸式的虛擬現(xiàn)實體驗，和文物進行互動交流。例如2016年首都博物館推出“王后、母親、女將——紀念殷墟婦好墓考古發(fā)掘四十周年特展”之墓室復原，運用虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)了讓參觀者通過佩戴虛擬現(xiàn)實VR眼鏡身臨其境體驗墓室空間細節(jié)和下葬過程，感受婦好墓的震撼場景。這種更加具有科技感和互動感的體驗方式也會吸引更多年輕人走進博物館，學習傳統(tǒng)文化和文物相關歷史。

（二）傳統(tǒng)博物館展示場地的弊端

由于傳統(tǒng)的博物館展覽文物的場地有限，導致每一個時間段展出的文物其實只有館藏文物的一小部分，大多數(shù)的文物都放在倉庫中。這樣參觀者每次都只能參觀其中很少一部分文物，并且在更換展覽文物的過程中難免會對文物造成磨損。應用虛擬現(xiàn)實技術，就可以將文物進行三維掃描并且制作仿真的數(shù)字模型，這些模型可以借助屏幕或全息投影技術在博物館展廳中循環(huán)播放。有了這些文物的三維掃描數(shù)字仿真模型，一旦文物有所損壞也可以借助數(shù)字模型進行修復。例如2019年在大火中焚毀的巴黎圣母院的重建工作就借助了之前育碧游戲公司在游戲《刺客信條：大革命》中制作的巴黎圣母院的虛擬仿真數(shù)字模型，曾參與過游戲設計的Caroline Miousse表示游戲制作過程當中，她花費了兩年時間來還原巴黎圣母院的原貌，而且其細節(jié)程度已經(jīng)精確到了每一塊石頭。

（三）傳統(tǒng)博物館展示地域和時空的限制

傳統(tǒng)的博物館由于地域和時空的限制，導致參觀者想要參觀各地的博物館需要花費大量精力和時間?？梢詫⑽奈飹呙璧玫降臄?shù)字仿真模型上傳到網(wǎng)上三維虛擬現(xiàn)實平臺讓參觀者通過網(wǎng)頁鏈接打開并觀看數(shù)字仿真文物模型的各個角度和細節(jié)。2016年11月10日，劉延東副總理在聯(lián)合國教科文組織國際博物館高級別論壇的主旨發(fā)言中明確指出：“要發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字化的優(yōu)勢，建設智慧博物館，讓藏品跨越時空，飛入尋常百姓家?！眹庥泻芏嗖┪镳^已經(jīng)做出了很好的示范，例如盧浮宮推出了在線虛擬參觀，不管身處世界何處，只要打開盧浮宮的官方網(wǎng)站，就可以全景瀏覽盧浮宮。虛擬展廳現(xiàn)已開放八個部門四十多個虛擬展廳，涵蓋希臘、羅馬、埃及及東方的文物，并且參觀者可以在線沉浸式欣賞蒙娜麗莎、勝利女神、維納斯等鎮(zhèn)館之寶。

三、在博物館展示中應用虛擬現(xiàn)實技術的方案

結合青島黃海學院博物館自身的現(xiàn)有條件，現(xiàn)提出以下幾個將虛擬現(xiàn)實技術應用于青島黃海學院博物館文物展示的方案。

（一）手機增強現(xiàn)實（AR）app技術

手機增強現(xiàn)實（AR）app技術是制作一款手機app，打開該app之后，用手機攝像頭拍攝文物的圖片卡片，可以通過手機屏幕看到圖片卡片上出現(xiàn)了一個與圖片對應的該文物的虛擬仿真三維模型。并且在用手移動或轉(zhuǎn)動卡片時，卡片上疊加的虛擬仿真三維模型會隨著卡片產(chǎn)生同步的移動或旋轉(zhuǎn)，這樣用戶就能夠觀察到模型的各個角度的細節(jié)。把卡片握在手中還能體驗虛擬把玩文物模型的樂趣。這種app對于珍貴文物的保護具有深遠意義，在讓用戶細致觀察把玩文物的同時又不會對文物造成損傷。制作出來的實際效果如圖1所示，圖中打開app，用手機攝像頭拍攝石獅子的平面圖片，可以看到一個虛擬的石獅子的仿真模型。

（二）在線虛擬現(xiàn)實博物館

借助線上平臺建立線上青島黃海學院虛擬現(xiàn)實博物館，學生可以隨時隨地通過手機、平板電腦等移動設備點擊鏈接打開線上虛擬現(xiàn)實博物館進行參觀學習。在線上博物館中，一些平時只能透過櫥窗玻璃觀看的文物都采用三維掃描技術轉(zhuǎn)化成了虛擬仿真的數(shù)字模型，學生可以近距離多角度地進行觀摩學習。還可以通過虛擬博物館中提供的音頻或視頻鏈接，讓學生了解文物背后的故事，這比現(xiàn)實展館中冷冰冰的文物展示更加生動活潑，讓學生參觀學習時更有代入感和學習熱情。

（三）完全沉浸式虛擬現(xiàn)（VR）實博物館

可以采用專業(yè)的頭盔式虛擬現(xiàn)實設備如HTCVive，讓參觀者體驗一個完全虛擬的博物館空間，獲得在現(xiàn)實博物館環(huán)境中無法獲體驗的完全沉浸式體驗。例如青島黃海學院博物館中有專門的皇家用具展館，可以借助虛擬現(xiàn)實設備，為館中陳列的文物添加虛擬的故宮環(huán)境，讓體驗者更能身臨其境地體驗到文物的歷史環(huán)境。如圖2，是筆者制作的借助HTCVive設備體驗的山東省濟寧市博物館虛擬現(xiàn)實（VR）展館項目。

（四）博物館全息投影展示

可以借助全息投影技術展示一些較為貴重的平時不能受光線照射的文物的虛擬仿真模型。這種全息投影平臺可以循環(huán)播放要展示的文物的虛擬現(xiàn)實模型，并且能夠讓參觀者從各個角度進行觀看，還可以將原本比較小的文物進行放大展示，讓參觀者看到更多文物的細節(jié)。

四、結語

目前，國內(nèi)外已經(jīng)有很多將虛擬現(xiàn)實技術應用于博物館文物展示的成功范例，法國盧浮宮推出了在線虛擬現(xiàn)實參觀，英國倫敦科學博物館開啟了讓參觀者戴上虛擬現(xiàn)實頭盔設備身臨其境體驗宇航員的太空生活的項目，中國故宮博物院也推出了“穿越時空的紫禁城”網(wǎng)上虛擬體驗項目。相信在這些成功案例的引導下，會有越來越多的博物館引進虛擬現(xiàn)實技術。本次研究也探討了幾種將虛擬現(xiàn)實技術應用于青島黃海學院博物館的方案，雖然本次研究仍然存在一些有待解決的問題，但不會停下探索的腳步，希望能為藝術和科技的結合貢獻出微薄力量。

參考文獻：

[1]周琳琳.博物館中數(shù)字化展覽及展示技術分析[J].中國民族博覽，2016（11）：212-213.

[2]侯曉琳，姚健鵬，王劍男.基于點數(shù)據(jù)集三維空間曲面三角化算法實現(xiàn)[J].科學技術與工程，2017，17（22）： 155-161.

[3]陳瀟瀟.淺談混合現(xiàn)實技術的發(fā)展趨勢[J].大眾文藝，2016（15）：264-264.

作者簡介：

安穎，女，青島黃海學院藝術學院，助教，碩士，主要研究方向：虛擬現(xiàn)實，動畫。

姜穎道，男，青島黃海學院藝術學院，副教授，博士，主要研究方向：虛擬現(xiàn)實，數(shù)字媒體藝術。