虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)博物館展示設(shè)計中的應(yīng)用探究

張仕昊 張國峰

(遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院 遼寧鞍山 114051)

1 我國工業(yè)博物館展示上的局限性

近年來，隨著我國工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)工作的不斷發(fā)展，國內(nèi)各層級越來越重視保護(hù)和利用本土的工業(yè)文化遺產(chǎn)。據(jù)2018 年國家工信部開展的全國工業(yè)博物館摸底調(diào)查統(tǒng)計，我國現(xiàn)有工業(yè)博物館共488家[1]。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，我國的工業(yè)博物館在展示形式上已逐漸成熟多樣化，成為了集展覽、保護(hù)和研究工業(yè)遺產(chǎn)以及傳播工業(yè)文化于一體的實體濃縮。但由于我國的工業(yè)博物館大多由于相關(guān)研究開展時間較短，導(dǎo)致開放時間較短，講解也不夠詳細(xì)。大多數(shù)工業(yè)博物館仍然使用傳統(tǒng)展示方式來表達(dá)文化和知識，其展示陳列的工業(yè)遺產(chǎn)、設(shè)備以及敘事藏品都以固定形式存放，根據(jù)展品的歷史、時間、類別等有規(guī)律地進(jìn)行展陳設(shè)計。雖然這種方式具有最大的真實性和敘事性，但同時也存在很大的局限性。

1.1 在展示空間上的局限性

工業(yè)博物館的主要展示方式就是實物展示，隨著我國工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)與利用研究工作的有序推進(jìn)，工業(yè)博物館展覽的工業(yè)遺產(chǎn)遺存數(shù)量也在相應(yīng)增加。但是，由于工業(yè)博物館展廳展示面積是固定的，工業(yè)博物館內(nèi)的很多展品受空間限制是無法展出的，一旦涉及如建筑、大型遺址、大型設(shè)備這類體量較大的工業(yè)遺產(chǎn)時，只能采用簡單的圖文展示進(jìn)行替代，這就極大程度地造成了展示效果不理想，同時降低了觀眾的參觀興趣。并且，常規(guī)的設(shè)展一經(jīng)完成，再次對其進(jìn)行改動的時間成本和費用成本是巨大的，這就使得固定展品輪換率低，極大程度地造成了工業(yè)博物館資源的浪費。

1.2 在展品陳列上的局限性

被選為展品的工業(yè)遺產(chǎn)遺存也會受到傳統(tǒng)展覽形式限制的影響。在一般的工業(yè)博物館中，展品大多是具有代表性、獨特性的工業(yè)遺產(chǎn)，因此，對這些工業(yè)遺產(chǎn)的保存和展覽有一些嚴(yán)格的要求和限制。這些要求和限制，在對工業(yè)遺產(chǎn)展品起到保護(hù)作用的同時，也影響了參觀者的參觀體驗。例如：如果將展品放在展柜中，參觀者通常只能從特定的角度透過玻璃展柜看到展品的某個角度，這與觀看圖文展板沒有什么本質(zhì)上的不同。同樣，對一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜和信息多樣的展品，因為物理限制，只能在某一時間中展示其中一個角度，可能無法體現(xiàn)其真實性和敘事性。

1.3 在展示形式上的局限性

工業(yè)博物館現(xiàn)有的展示形式較為死板，缺乏生動的展品信息傳達(dá)，陳列方式比較單一固化，基本上都是實物搭配文字說明或圖片搭配文字說明的方式。這個“靜態(tài)”展示形式往往是單向的，信息傳播的方式往往是單一的，工業(yè)博物館單方面主導(dǎo)展覽的形式內(nèi)容，參觀者只能被動接受。而且“只看不動”的參觀方式不夠有趣、不夠生動，進(jìn)而影響了觀眾的參觀體驗。上述限制，導(dǎo)致工業(yè)博物館與參觀者之間的信息傳播存在嚴(yán)重不足，進(jìn)而導(dǎo)致工業(yè)博物館的展示表象化，無法有效地與參觀者進(jìn)行交流互動。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用于展示空間中的特點

2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)總體來說包括兩個主要內(nèi)容；一個是虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR），另一個是增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（AR）。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）是仿真技術(shù)的一個重要方向，虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）就是通過技術(shù)設(shè)備讓人沉浸在一個完全虛擬的空間，其最主要特點是用戶所感知觀察到的空間事物全部為虛擬的，其中并不包括現(xiàn)實空間；增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）就是通過技術(shù)設(shè)備讓用戶感受到在虛擬環(huán)境和真實環(huán)境相結(jié)合的空間的技術(shù)手段，其最主要特點就是將虛擬圖像與現(xiàn)實環(huán)境相結(jié)合[2]，用戶所感知觀察到的空間事物是由虛擬圖像和現(xiàn)實空間結(jié)合形成的。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于展示空間中的特點

2.2.1 主動參與性

主動參與可以激發(fā)觀眾探索學(xué)習(xí)的欲望，帶給觀眾參與的樂趣。如沒有觀眾的積極參與，工業(yè)博物館內(nèi)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用將無法發(fā)揮作用。無論是通過傳感設(shè)備進(jìn)行的參觀體驗項目，還是傳統(tǒng)的通過觸摸或按壓電子屏幕的虛擬現(xiàn)實項目，抑或動作捕捉、語音識別等各類新型互動技術(shù)，如果觀眾缺少主動參與性，所有項目都將變得毫無意義。我們應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，鼓勵觀眾積極主動地參與到虛擬現(xiàn)實技術(shù)打造的工業(yè)博物館展示中，慢慢改變傳統(tǒng)工業(yè)博物館展示方式，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的介入成為目前展示設(shè)計的主要發(fā)展方向之一。

2.2.2 體驗性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用主要是以體驗式的形式吸引觀眾，動作行為與主動思考相結(jié)合的體驗可以增強(qiáng)記憶、提高認(rèn)知能力。新技術(shù)的運用往往會給觀眾帶來深刻的印象和豐富的體驗感。理論上的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以充分模擬人的全部感官刺激，讓人在虛擬現(xiàn)實中難以分辨真假，做到吸引觀眾的注意力，使觀眾全身心地參與其中。

2.2.3 交互性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使交互的形式越來越豐富多樣，互動設(shè)備甚至都不是“可見的”。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)通過動作捕捉、語音識別、眼球追蹤等識別用戶的動作行為，并通過傳感設(shè)備提供實時的反饋。多樣化的傳播手段為博物館增添了趣味性和互動性，擴(kuò)大了觀眾主觀上觀看展品的空間，促進(jìn)了展品信息從碎片化收集到連續(xù)性故事的轉(zhuǎn)移。

2.2.4 沉浸性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的無限可能性，可以讓參觀者獲得深度沉浸式體驗?，F(xiàn)代公共展覽空間設(shè)計和展示設(shè)計均旨在從個人參觀中營造出一種主動參與的沉浸式體驗，通過情感共鳴的方式改變觀眾的固有思維方式，給觀眾提供多方位的參觀視角[3]。沉浸式的目標(biāo)是營造一種讓觀眾真假難辨，并沉浸在場景中的體驗效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)造逼真環(huán)境刺激和系統(tǒng)實時感知反饋的視覺空間，為觀眾營造一種親近感和自由感，并通過提供互動體驗、角色代入體驗等手段，在虛擬空間中提供適當(dāng)?shù)男睦硪龑?dǎo)，可以讓觀眾沉浸在虛擬空間中，讓他們對所呈現(xiàn)的內(nèi)容有更深入的認(rèn)知和理解。

2.2.5 虛擬性

虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合的虛擬化空間可以實現(xiàn)在現(xiàn)實世界中無法完全實現(xiàn)的展示效果，通過虛實結(jié)合的設(shè)計，實現(xiàn)現(xiàn)實中無法實現(xiàn)的大維度想象空間，進(jìn)而使環(huán)境空間表達(dá)更加豐富多樣和極具想象力。另外，可以讓參觀者產(chǎn)生處于在現(xiàn)實環(huán)境中的心理感覺。使用者在虛擬現(xiàn)實交織的空間中，能夠充分發(fā)揮主觀能動性，并與虛擬空間產(chǎn)生交互動作，從而讓參觀者完全“沉浸”在虛擬空間中主動地獲取知識，可以有效提高文化傳播效率。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)博物館展示中的優(yōu)勢

3.1 提高觀眾參觀體驗感

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展帶來了主動性、互動性、趣味性以及沉浸性的展示空間，在工業(yè)博物館展示空間中觀眾與展品可以隨時進(jìn)行互動交流。豐富的交互形式，讓觀眾在信息交流的過程中，可以更高效地理解和整合信息。同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的數(shù)字影像形式可以提供更完整、更全面的數(shù)字影像體驗，將展品信息整合轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息呈現(xiàn)給參觀者，結(jié)合對參觀者的感官刺激，實現(xiàn)虛擬環(huán)境與現(xiàn)實世界的交流。例如：觀眾可以在不觸碰實物的前提下，做到不僅可以全方位、直觀地觀看展品，還可以動手操作，這就極大限度地提高了觀眾參觀的體驗感。

3.2 突破空間時間限制

受限于工業(yè)博物館場地空間，大型展品無法通過實體對參觀者進(jìn)行展覽。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)博物館中，解決了這一局限性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不會局限于體量、大小、空間等問題，大部分展品或大型遺址都可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行建模設(shè)計，并可通過體感設(shè)備，營造真實性。這就解決了館內(nèi)受面積所限，大型遺址、設(shè)備無法有效展示的問題。參觀者在這一完全自主的虛擬環(huán)境中下可以中獲得更多的知識，完全不受地點、空間影響，可以自主在這一空間選擇看什么、去哪個地點等。

3.3 有效傳播工業(yè)文化

工業(yè)博物館中的工業(yè)遺產(chǎn)展品通?？梢泽w現(xiàn)國家、地區(qū)的獨特工業(yè)文化，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)博物館的展陳設(shè)計中是貼合時代發(fā)展的。在工業(yè)博物館中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在原有的設(shè)計基礎(chǔ)上豐富工業(yè)文化展示傳播的形式，在一定程度上解決了工業(yè)博物館死板靜態(tài)的、缺乏互動靈活的灌輸式展陳方式。使參觀者通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)與傳統(tǒng)展示方式相結(jié)合的形式，更直觀地感受展品特點，在潛移默化中接收展品所傳達(dá)的知識信息，進(jìn)而更加有效地傳播工業(yè)文化。

3.4 有效地加強(qiáng)展品保護(hù)

工業(yè)遺產(chǎn)遺存文物展出工作中會受到空間、技術(shù)、儲存等因素影響。很多時候，正是因為技術(shù)條件差、保存技術(shù)滯后、保護(hù)意識薄弱等原因使得文物遭到破壞，這種現(xiàn)象在我國工業(yè)博物館中比較普遍。通過對工業(yè)遺存文物保護(hù)中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)判分析，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對工業(yè)遺產(chǎn)遺存文物進(jìn)行數(shù)字化建模存檔，為文物保護(hù)和備份工作提供了有力的支持。同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以多角度展示工業(yè)遺產(chǎn)展品，讓工業(yè)遺產(chǎn)展品的后續(xù)保存更加完善，壽命更長。

4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)博物館展示中的應(yīng)用探究

4.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)博物館展示中應(yīng)用原則

4.1.1 以觀眾為中心

首先，應(yīng)該確立以觀眾為中心的應(yīng)用原則，現(xiàn)在大多數(shù)工業(yè)博物館仍是“以物為中心”的傳統(tǒng)展示設(shè)計理念，仍是以工業(yè)遺產(chǎn)遺存研究為主體。我國在很早之前就提出了“以觀眾為中心”的博物館展示設(shè)計理念，目前工業(yè)博物館與觀眾之間的關(guān)系也在逐漸地由物轉(zhuǎn)向人，以觀眾為中心進(jìn)行工業(yè)博物館展示設(shè)計是未來發(fā)展的趨勢。并且，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性、沉浸性以及虛擬性的特征，使其本身就具有參與性、體驗性的特點，因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)一般都是圍繞“以人為中心”的理念進(jìn)行創(chuàng)作。

4.1.2 真實性

在運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)時的首要原則就是遵從真實性原則，始終堅持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母卸龋瑢φ故镜娜績?nèi)容進(jìn)行把關(guān)[4]。在展示設(shè)計中要確保內(nèi)容的真實性，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行工業(yè)博物館展陳的設(shè)計不能偏離實際、罔顧事實。在展品內(nèi)容場景設(shè)計中如果缺乏真實性故事情節(jié)或相關(guān)工業(yè)理論的支持，隨意捏造杜撰場景內(nèi)容或展品形式，首先是對歷史的不尊重，其次會對參觀者造成誤導(dǎo)，從而影響工業(yè)博物館的傳播工業(yè)文化的基礎(chǔ)功能。為了使參觀者有更加真實的體驗感，可以真實有效地接收工業(yè)博物館傳遞的信息，虛擬現(xiàn)實模擬重建的故事場景就絕不能忽略真實性這一原則。

4.1.3 適用性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在沉浸式、互動性等方面雖具有突出優(yōu)勢，但也具有一些局限性。如當(dāng)前技術(shù)管理水平不足、運作資金需求較大、參觀者接受程度不同等[5]，因此在展陳設(shè)計時就要注意適用性這一原則，做到科技與傳統(tǒng)結(jié)合，動態(tài)與靜態(tài)結(jié)合。一個工業(yè)博物館設(shè)計得是否合理，并不是看重其利用了多少先進(jìn)技術(shù)，而是取決于參觀者在參觀中收獲了多少以及工業(yè)博物館是否完成了其應(yīng)發(fā)揮的社會職能。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用的確為工業(yè)博物館帶來了新的創(chuàng)新體驗，但如果過度地追求技術(shù)的極致，為了吸引更多的觀眾或政府的投資，而盲目地使用新式的展示手段，這也就違背了工業(yè)博物館的設(shè)計初衷。

4.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)博物館展示中的應(yīng)用策略

4.2.1 分眾化展示設(shè)計

由于工業(yè)博物館自身的特殊屬性，這就表示著工業(yè)博物館會迎來具有不同參觀需求的群體，參觀者年齡跨度大、文化層次多、參觀需求多樣化，難以尋找同時滿足參觀群體需求的方式。針對于不同參觀需求來說，工業(yè)博物館對不同需求的參觀群體進(jìn)行區(qū)分及相應(yīng)的設(shè)計是十分有必要的。面對多元化的需求，工業(yè)博物館展示設(shè)計應(yīng)充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分眾化設(shè)計優(yōu)勢[6]，盡力地為觀眾提供多樣化、趣味性的展陳方式，所以設(shè)計時要充分考慮到參觀者使用需求，結(jié)合工業(yè)博物館參觀者的年齡、性別、參觀需求等特點，制訂出迎合不同參觀群體喜好的設(shè)計方案。

4.2.2 互動體驗式展示設(shè)計

互動式體驗是在計算機(jī)技術(shù)發(fā)展精進(jìn)中使用視覺技術(shù)、影像技術(shù)、采集技術(shù)構(gòu)建一種虛幻的動態(tài)交互體驗，創(chuàng)造更真實的感知信息效果。依托虛擬現(xiàn)實技術(shù)將展品歷史以及相關(guān)人物形象融入場景中，打造具有敘事性、戲劇性、效果逼真的虛實展示空間，使參觀者在工業(yè)博物館展示中參與到特定歷史場景中，可真實地沉浸式地體驗真實的歷史發(fā)展，使置身于該場景中的游客隨著故事情節(jié)的發(fā)展主動地參與到設(shè)計場景中，進(jìn)而實現(xiàn)主動地自主地接受信息，更加全面地了解工業(yè)遺產(chǎn)展品的歷史和其核心內(nèi)涵；參觀者通過虛擬角色或真實角色代入的形式參與到所設(shè)計的工業(yè)生產(chǎn)生活場景中，為參觀者營造出更加親近展品的視角和感官的沉浸體驗，也為參觀者帶來心理上的沉浸感?；芋w驗式展示最主要的優(yōu)點就是參觀者通過“行為介入”，參與到虛擬現(xiàn)實場景的故事發(fā)展變化過程，使參觀者近距離感知到展品的歷史背景、工業(yè)文化、工藝技術(shù)等方面內(nèi)在價值[7]。

4.2.3 重視展示內(nèi)容策劃

結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的展示設(shè)計不應(yīng)隨波逐流，應(yīng)緊扣自身特點，從自身場景及內(nèi)容出發(fā)，設(shè)計相應(yīng)的展示內(nèi)容與形式。應(yīng)避免片面地追求視覺效果，生搬硬套時下流行的“高、精、尖”展示方式，而忽視了工業(yè)博物館的主題精髓和實際事實，應(yīng)先思考內(nèi)容是否適合采用虛擬現(xiàn)實的形式來實現(xiàn)，是否符合觀眾的心理預(yù)期，是否適用于自身環(huán)境。

4.2.4 虛實結(jié)合展示設(shè)計

虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖然在提升工業(yè)博物館活力方面具有突出優(yōu)勢，但是，在應(yīng)用該技術(shù)時，需要具體問題具體分析。在展陳設(shè)計的過程中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不能取代工業(yè)展品的主要地位，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用雖然很重要，但其本質(zhì)上還是圍繞展品進(jìn)行拓展的技術(shù)手段，可以將虛擬現(xiàn)實技術(shù)放在幕后，以折頁或超鏈接的形式插入。在進(jìn)行展示設(shè)計的過程中，應(yīng)根據(jù)實際需求和現(xiàn)有條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整修改，做到以實為主、虛實結(jié)合。

5 結(jié)語

在新技術(shù)新時代的社會背景下工業(yè)博物館急需新的發(fā)展。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)博物館展示設(shè)計中改變了場館單一死板的展覽模式，解決了工業(yè)博物館展示設(shè)計中的不足，最大程度地豐富了場館的體驗感和趣味性，激發(fā)了工業(yè)博物館新活力。人們在虛擬現(xiàn)實場景中可以得到更真實的體驗，最大限度地滿足了參觀者的心理需求。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)打造全新的文化認(rèn)知和學(xué)習(xí)方式，進(jìn)一步提高了工業(yè)文化傳播和教育的工作效率，因此這也是工業(yè)文化傳播與工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)研究的重要的有效途徑之一。