民俗文化博物館陳列展示空間中的虛擬現(xiàn)實技術應用研究

張夢媛 胡佳 張俊杰

摘?要：本文通過國內(nèi)外在博物館陳列展示空間中對于虛擬現(xiàn)實技術應用研究案例的總結和自己對于這方面的理解，總結出虛擬現(xiàn)實技術的優(yōu)缺點，以及在民俗文化博物館中如何應用，才能發(fā)揮出虛擬現(xiàn)實技術最大的作用，才能讓地域文化發(fā)揚光大，源遠流長。

關鍵詞：民俗文化博物館；虛擬現(xiàn)實技術；陳列展示

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.04.098

0?引言

在傳統(tǒng)的觀念中，提到民俗文化博物館人們立刻想到的就是某一個地方的地域文化的陳列展示，就是把這一個地方能表現(xiàn)當?shù)氐赜蛭幕奈锲钒凑找欢ǖ捻樞蚧蚍殖蓭追N類型陳列出來，那些地方特色的民俗文化例如皮影、剪紙等千篇一律的模型或圖片展示，老舊的環(huán)境模擬展示對于參觀者來說，不感興趣，可能還會有反感心理。其次，為了起到保護文物的目的，博物館的展品大都放置在展柜之中，長期沿用“展柜、展品加說明牌”的傳統(tǒng)陳列手段，也看不到展品被展柜遮擋的部分。還因為各個博物館的設施不完備，只能展出部分的展品。削弱了展品對生活在信息時代的參觀者的吸引力。因此傳統(tǒng)的民俗文化博物館的陳列展示已經(jīng)滿足不了當今人民群眾日益增長的精神文化需求，當今的民俗文化博物館應該與時俱進，開拓創(chuàng)新，把虛擬現(xiàn)實技術應用于民俗文化博物館的陳列展示中來，更加吸引參觀者，讓參觀者更快地融入民俗文化博物館中，更快更深刻的了解當?shù)氐拿袼孜幕?，把當?shù)氐拿袼孜幕l(fā)揚光大。有關民俗文化博物館空間設計中對于虛擬現(xiàn)實技術應用的研究，總結了前人的研究主要集中在下面幾個方面。

1?相關技術背景

1.1?虛擬現(xiàn)實技術初露端倪

在進入21世紀之前，電腦、互聯(lián)網(wǎng)和通信技術已經(jīng)滲透到了我們?nèi)粘５纳钪校⒏淖兞宋覀兩罘绞?。虛擬現(xiàn)實技術是一種建立在可計算性基礎上的沉浸式互動環(huán)境的技術。它利用現(xiàn)代高技術（如電腦技術），通過人的視覺、聽覺、觸覺等感官來構建一個虛擬的立體空間或虛擬環(huán)境，從而使人們在此環(huán)境中體驗到與真實環(huán)境完全不同的感受。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，虛擬仿真技術已經(jīng)成為計算機科學技術領域中最活躍的研究方向之一，并在許多行業(yè)得到廣泛的應用。目前，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)已經(jīng)從最初的模擬仿真逐漸向?qū)嶋H應用邁進。從整體上看，實物虛化、虛物實化以及高性能計算處理技術構成了虛擬現(xiàn)實技術研究的三大內(nèi)容。

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)按功能可分為兩種類型：

（1）沉浸型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。一套復雜的系統(tǒng)，使用者必須戴上頭盔、戴上數(shù)據(jù)手套等感知追蹤設備，才能與虛擬世界互動，并為參與者提供充分的身臨其境的體驗。沉浸式虛擬現(xiàn)實技術的顯著特征是：通過頭盔屏幕封閉使用者的視覺和聽覺，創(chuàng)造出一種虛擬視覺；該系統(tǒng)利用聲音識別器，由參與者向系統(tǒng)主機發(fā)出指令，同時頭、手、眼都有對應的跟蹤器，手跟蹤器、眼跟蹤器，以保證系統(tǒng)的實時性。該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于可以讓使用者充分地投入到虛擬世界中，但其缺點是系統(tǒng)的成本太高，不利于普及和推廣。

（2）簡易型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。包括一般的電腦系統(tǒng)。用戶可以通過鼠標和鍵盤來實現(xiàn)與虛擬世界的互動。通過鼠標和鍵盤，使用者可以通過正常的計算機來體驗虛擬場景。該系統(tǒng)具有結構簡單，價格低廉，易于推廣和推廣的優(yōu)點。

VR技術是目前多媒體技術領域的一個熱門話題，將VR技術引入到民間文化博物館中，可以搭建一個真實的虛擬場景，讓人能夠身臨其境，還可以搭建VR展廳，讓游客戴上頭盔，戴上數(shù)據(jù)手套，與虛擬世界互動，讓游客能夠真正地感受到民俗文化的魅力。

1.2?虛擬現(xiàn)實技術的快速發(fā)展

虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展是非常迅猛的，自1983年虛擬現(xiàn)實一詞首次以Artificical?reality出現(xiàn)在書<Laurel，Brenda>?（Myron?Krueger?教授著/美國）中以來，到現(xiàn)在已經(jīng)過去34年了，在這段時期里，虛擬現(xiàn)實技術不斷地發(fā)展，并且出現(xiàn)了許多新的分支，如增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實。

增強現(xiàn)實即（Agumented?Reatlity）簡稱AR。AR技術是?VR技術中的一個重要分支，它通過實時地計算出攝像機的位置和與之對應的圖像，從而使其與真實的世界產(chǎn)生交互作用。AR技術融合了計算機圖形、光電成像、融合顯示、多傳感器、圖像處理、計算機視角等多個領域。

混合型現(xiàn)實（Mix?reality）簡稱MR?；旌犀F(xiàn)實是指在一定條件下，MR可以同時實現(xiàn)多種功能。其核心思想是讓計算機產(chǎn)生和真實世界不同的場景信息，以增強用戶對虛擬空間的真實感、沉浸感以及交互性。目前，MR已經(jīng)成為虛擬現(xiàn)實研究領域的熱點之一。MR作為AR的分支之一，其原理就是把真實和虛擬相結合來營造一種新的視覺環(huán)境，全新視覺環(huán)境下實體和數(shù)碼物體共存且可實現(xiàn)即時交互。

2?國內(nèi)外博物館中應用VR技術的案例

2.1?國內(nèi)

隨著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展與成熟，博物館環(huán)境與收藏品的立體呈現(xiàn)成為可能。

故宮博物館在此背景下，建立了中國首家數(shù)字博物館網(wǎng)站，并投入運營。該網(wǎng)站的定位是為了全面展現(xiàn)故宮的深厚文化資源，滿足廣大讀者、文博愛好者和專家學者的需要。網(wǎng)站分為三個部分：第一部分為“參觀導覽”；第二部分為“時空漫游”；第三部分為“資料搜尋”。游客可以在“參觀導覽”的入口游覽故宮，觀賞展覽，了解開放服務和展覽；“時空漫游”的入口，您可以欣賞故宮的歷史，欣賞收藏，探索紫禁城的宮廷文化；“資料搜尋”的頁面，可以找到相關的資料、學術資料、研究資料。實物圖片清晰，文字詳實，優(yōu)美動聽的古典音樂，讓讀者在瀏覽網(wǎng)頁的同時，也能獲得學習和娛樂的作用。

上海博物館正在實施三期信息化工程——“虛擬博物館”建設。該項目在場館、器物、虛擬實境三大領域進行了實踐，在使用虛擬現(xiàn)實技術的過程中，著重于文物的功能、背景知識以及傳統(tǒng)方法無法解釋的藝術技巧。充分利用了虛擬現(xiàn)實技術的特性，讓人們在欣賞高科技的同時，也能加深對文物的認識。比如“三遠”是一種一般人很難掌握的畫法，上海博物館的虛擬展廳，就是利用3D技術，將這兩幅古老的油畫進行了立體的模擬，然后利用鏡頭的視角和視線的移動，讓觀者能夠親身體驗到“深遠”“高遠”與“平遠”的意境。在顯示祭品的功能時，通過虛擬的溫酒過程，使其結構和功能一目了然，從而使其在空間、內(nèi)容等方面得到擴展和突破。

2.2?國外

倫敦科技博物館“創(chuàng)造當代世界”展示了一款增強現(xiàn)實技術的應用，BBC電視的一位知名主播擔任虛擬解說，向展廳和展品介紹。參觀的時候，會在展廳的地板上看到一個特殊的標志，只要點開應用程序，把手機的鏡頭對準那個標志，就能看到主持人的解說，讓每個游客都能更好地理解展館和展品的故事。

底特律美術館利用谷歌技術，游客可以通過Tango平臺“穿透”里面的木乃伊，并“掃描”木乃伊的內(nèi)部結構。巴比倫的伊什塔爾城門等已經(jīng)消失的建筑物也可以再現(xiàn)，或者“恢復”了石灰石雕刻原有的色彩。

游客可以通過悉尼電力博物館和倫敦博物館的智能手機觀看在同一個地方所拍的古城照片。將當前的真實與“增強”的歷史影像融合，讓使用者在瞬間回味過去、面對現(xiàn)在、思考改變的時刻。加拿大菲利普·柯里恐龍博物館采用AR技術，使游客置身于被恐龍追逐的場景中，從而增強了與人之間的交互作用。西班牙巴塞羅那加泰羅尼亞美術館不但能使參觀者“復活”，還能與其進行互動。在三星數(shù)字探險中心，大英博物館推出了一款名為“雅典娜的禮物”的好玩探險游戲。游客必須利用AR技術的移動裝置，對特定的展品進行掃描，并搜集文字和數(shù)碼工具，從而解開這些難題。參加者解開了一些小的秘密，開啟了下一個故事。以這種方式，學員們在學習中逐漸了解到有關的展品。紐約MoMA博物館AR的應用非常有趣。來自世界各地的參賽者可以在網(wǎng)上提前遞交他們的作品。這些作品被嵌入到了博物館的虛擬空間中，形成了一個“隱藏展覽”，與傳統(tǒng)的展覽沒有太大的關系。在現(xiàn)場，觀眾們需要使用特殊APP，才能將有趣的展品召喚出來。

通過國內(nèi)外各個博物館對虛擬現(xiàn)實技術的應用，對我國民俗文化博物館中應用虛擬現(xiàn)實技術也有了啟發(fā)。

3?虛擬現(xiàn)實技術在民俗文化博物館空間設計中應用的優(yōu)缺點

3.1?優(yōu)點

（1）可以增多展品的展出的次數(shù)，提升展品展出的效果。各個博物館中展品繁多，由于很多條件的限制（例如溫度、濕度等），很多展品不能夠能被參觀者看到。通過虛擬現(xiàn)實技術可以將展品制作成三維模型、動畫等虛擬影像展示在參觀者的面前，更加真實的還原展品，被更多的參觀者所看到。

（2）在大部分民俗文化博物館中，展品最能體現(xiàn)出當?shù)氐拿袼孜幕驼蛊繁澈蟮臍v史?？梢酝ㄟ^虛擬現(xiàn)實技術把每一個展品的歷史、文化以及各個地方地域精神等內(nèi)涵完整的傳達給參觀者。

（3）由于技術條件、物理因素及保存技術等因素的制約，展品在展出過程中容易發(fā)生損壞。采用虛擬現(xiàn)實技術，可以對文物進行精確的數(shù)字化處理，使文物復原后的圖像得到再現(xiàn)，從而提高文物修復的準確性，從而解決了以往文物修復中存在的重要問題。通過虛擬現(xiàn)實技術，可以對文物的損壞程度進行預測，讓館長能夠選擇最適合的方式來保護文物。

（3）通過虛擬現(xiàn)實技術更加全面、逼真、生動地在網(wǎng)上展示展品，可以突破地域的限制讓各個地方的人參觀到各個地方的展品，了解各個地方的民俗文化和風土人情。

3.2?缺點

（1）數(shù)字博物館的建設和展示內(nèi)容的真實性是數(shù)字博物館建設的關鍵。如果對虛擬現(xiàn)實技術肆意使用，不但會擾亂現(xiàn)有的道德認知，也會對社會的和諧穩(wěn)定產(chǎn)生不利的影響。數(shù)字化博物館的存儲資料的生命周期是有限度的，如果不能在規(guī)定的時間內(nèi)進行備份，那么所保存的資料將會完全消失。

（2）虛擬現(xiàn)實技術的運用在實現(xiàn)的過程中，因為數(shù)字化的技術和共享問題需要合理考慮帶來的知識產(chǎn)權問題，應該注意保護知識產(chǎn)權。數(shù)字化儲存信息的方式容易受病毒、黑客侵入等破壞。博物館在采用虛擬現(xiàn)實技術的過程中，需要考慮設計的適宜性的問題，不能因為虛擬現(xiàn)實技術的先進性和潮流行在博物館中隨意濫用虛擬現(xiàn)實技術。過度使用虛擬現(xiàn)實技術會導致形式大于內(nèi)容、喧賓奪主等問題。因此一定要合理運用虛擬現(xiàn)實技術真正地發(fā)揮它的作用。

（3）博物館面向各個年齡段的公共人群，虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)，面臨這不同年齡段的人接受差異的挑戰(zhàn)。很多游客都沒有接觸過虛擬現(xiàn)實技術，在設置虛擬現(xiàn)實項目的同時，還需要工作人員的指導，這又為虛擬現(xiàn)實技術在博物館的應用中增加了阻礙。

（4）由于個體身體素質(zhì)的差異，在體驗沉浸式虛擬現(xiàn)實技術時，有部分參觀者存在著眩暈和不適的問題，而這個問題到現(xiàn)在仍然沒有在技術上找到解決方案，所以會導致一部分參觀者體驗感較差。

（5）由于虛擬現(xiàn)實技術要求精確的定位系統(tǒng)，以及復雜的3D圖像技術，很可能會在使用過程中出現(xiàn)故障，而且由于虛擬現(xiàn)實技術的成本很高，維護成本也很高，一般情況下，非盈利的博物館是無法承擔的。

4?民俗文化博物館運用虛擬現(xiàn)實技術應遵循的基本原理

4.1?在展示的內(nèi)容上應遵循真實的原則

與以往單一實物展品展示、圖片展示相比較，虛擬現(xiàn)實技術具有沉浸式體驗感、交互性強等特點，能夠使游客更加真實地游覽展品、更加逼真地感受展示環(huán)境、更加真實地感受地方民俗文化、更加深刻地記憶地方民俗文化。但是，如果不注意展示內(nèi)容的真實性，也可能會出現(xiàn)一些問題。由于受到多種因素的影響，導致展示內(nèi)容不符合展覽要求，甚至有的地方?jīng)]有達到預期效果，這都是不可取的。因此，在開展陳列設計時必須要考慮到這個問題。在設計所要展示的內(nèi)容前，必須要特別審查設計這一內(nèi)容，一層一層地把好質(zhì)量關，不能夠離開理論依據(jù)，僅憑設計者憑空臆造，從而誤導游客，給游客知識認知體系帶來擾動，會使得民俗文化博物館喪失展示意義，也無法使得地方民俗文化得到弘揚。

4.2?在展示的形式上要遵循適用的原則

博物館展覽形式是非常重要的，博物館所要陳列的東西決定著其陳列形式。因此，選擇合適的展覽形式非常關鍵，這就要求我們根據(jù)具體的展覽目的和觀眾的需求來進行設計。只有把兩者結合起來才能夠達到預期效果。但是二者又有區(qū)別。且形式為內(nèi)容服務。虛擬現(xiàn)實展示項目應該以“物盡其用、因地制宜”為原則。展示內(nèi)容的選擇和突出顯示是虛擬現(xiàn)實技術應用中最重要的問題之一。我們不應該忽略需要展示的東西，只重視形式，這不可能讓虛擬現(xiàn)實技術起到更大的效果，相反，過分夸大科技卻忽略展品，也不可能讓民俗文化展館起到其教育功能，而是讓游客見識到虛擬現(xiàn)實科技的強大。

4.3?在展示的數(shù)量上要遵循可控的原則

民俗文化博物館運用虛擬現(xiàn)實技術，首要考慮因素應是經(jīng)費，畢竟當?shù)孛袼孜幕┪镳^經(jīng)費有限。另外還有一個重要因素就是時間上的限制，這一點對于大型民俗博物館來說更加明顯。如果沒有足夠多的財力去完成這項工作，那么就會影響到整個項目的進度。博物館建設資金主要來源于國家和社會的投入。運用虛擬現(xiàn)實技術，除了控制資金外，還必須控制展覽動線，合理布局虛擬現(xiàn)實技術展項，讓虛擬現(xiàn)實技術充分發(fā)揮其功能。

5?總結

民俗文化博物館應該改變以往陳列展示的舊面貌，改變單一的以物品展示為主的展覽方式。要結合時代發(fā)展和社會需求進行創(chuàng)新設計，將新科技與傳統(tǒng)藝術相結合，讓現(xiàn)代生活融入古老的民俗之中，從而滿足人們?nèi)找嬖鲩L的精神追求。利用高科技手段增強博物館的互動性，加強教育功能。與時俱進把虛擬現(xiàn)實技術應用到民俗文化博物館中來，充分運用虛擬現(xiàn)實技術的優(yōu)點，合理的運用虛擬現(xiàn)實技術，明確以人為本，以觀眾為中心的理念。民俗文化博物館中要充分考慮虛擬現(xiàn)實技術應用的費用，不能超出預估的預算，在民俗博物館所能承受的價值范圍內(nèi)給參觀者在虛擬場景中得到更真實的體驗，加深對展品的歷史背景及文化內(nèi)涵的理解，使游客能更迅速、深入地認識本地的民間文化。

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