數(shù)字解鎖博物館困局

由于博物館在綜合性、業(yè)務(wù)性、協(xié)同性等方面的特殊性，在運營中普遍面臨三種突出矛盾。一是場館承載能力有限造成公眾參觀時空受限；二是室內(nèi)策展條件的局限性使得展陳形式相對單一；三是多組織架構(gòu)導(dǎo)致服務(wù)協(xié)同管理難度大。本文通過對多終端媒介技術(shù)、展示技術(shù)、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)的分析，總結(jié)出開發(fā)創(chuàng)新的數(shù)字應(yīng)用、打造互動沉浸式的展覽體驗、建設(shè)數(shù)字孿生協(xié)同管理平臺的應(yīng)對策略，探討數(shù)字化技術(shù)對解決博物館運營困難的幫助，從而助力博物館創(chuàng)造新的文化價值和社會效益。

博物館發(fā)展數(shù)字化技術(shù)的必要性

博物館在運營中，由于時間、空間、資源和人力等多重因素的限制，普遍面臨著三種突出矛盾。首先，由于場館的承載力有限，公眾的參觀在時間和空間上受限，難以滿足觀眾日益增長的文化需求，導(dǎo)致供需嚴(yán)重不平衡；其次，博物館內(nèi)部展覽，特別是在古建筑內(nèi)舉辦的展覽，往往受到場館策展條件的限制，導(dǎo)致展覽形式單一，限制了觀眾的參觀體驗，使他們無法完全沉浸于展覽并產(chǎn)生共情；最后，根據(jù)博物館的組織架構(gòu)，博物館運營往往需要多個部門協(xié)同管理工作，但由于“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重，各部門之間無法主動或及時獲取關(guān)鍵信息，增加了展區(qū)服務(wù)和業(yè)務(wù)管理的難度，進(jìn)而影響了工作效率和服務(wù)質(zhì)量。

當(dāng)前，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展給博物館運營模式提供了新的思路和機(jī)遇。通過投入數(shù)字化技術(shù)搭建博物館智能生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建互聯(lián)互通的發(fā)展格局，依托多模態(tài)感知“數(shù)據(jù)”深化博物館運營智能化模式，對外創(chuàng)新觀眾公共文化服務(wù)模式，對內(nèi)創(chuàng)新觀眾管理和云邊端協(xié)同管理模式，能使博物館在數(shù)字資源展示、觀眾參觀體驗、智能化協(xié)同管理等方面得到極大提升。因此，為破解以上三方面的問題，本文以數(shù)字化技術(shù)為指導(dǎo)思路，通過對多終端媒介技術(shù)、展示技術(shù)、多源數(shù)據(jù)集成技術(shù)的分析，總結(jié)出開發(fā)創(chuàng)新的數(shù)字應(yīng)用、打造互動沉浸式的展覽體驗、建設(shè)數(shù)字孿生協(xié)同管理平臺等策略，旨在突破時空限制、豐富觀感體驗、解決“信息孤島”問題，優(yōu)化觀眾線上和線下融合公共服務(wù)，拓展展覽展示方式，加強(qiáng)內(nèi)部有效管理與溝通協(xié)作，從而提升博物館運營水平。

分析數(shù)字化技術(shù)在博物館運營中的應(yīng)用策略

多終端融合提升博物館“可及性”

數(shù)字化是提升博物館“可及性”的重要方式之一，針對無法親臨現(xiàn)場的觀眾，它能在有限時空內(nèi)擴(kuò)展文化傳播的邊界。首先，博物館可通過搭建完備的網(wǎng)站體系，建設(shè)以藏品為中心的博物館用戶社區(qū)，依托電腦端高清大屏且更易操作的優(yōu)勢，將采集的文物數(shù)字資源進(jìn)行直接展示，共享高質(zhì)量原始素材，初步打破時空的限制。隨著技術(shù)的發(fā)展，屏幕中展示的文物細(xì)節(jié)甚至比在展廳中肉眼看到的更加清晰，相比展廳的布展環(huán)境，數(shù)字化展示還能更客觀地還原文物的真實性。故宮博物院在2015年推出了“故宮名畫記”網(wǎng)站，收錄超1000件故宮博物院珍貴院藏繪畫作品，采集的書畫單張精度最高超90億像素，線上用戶能夠放大畫面細(xì)節(jié)以深入畫中游覽，甚至可以清晰數(shù)出《五牛圖》中牛睫毛的數(shù)量。同時，網(wǎng)站配合文物標(biāo)注作品信息、背景、學(xué)術(shù)資訊和學(xué)術(shù)講座等內(nèi)容。這些高質(zhì)量的數(shù)據(jù)聚合是數(shù)字化技術(shù)在文化生產(chǎn)力上的體現(xiàn)，無論是在數(shù)量、精度還是效率上，都是博物館實體展覽難以企及的。

其次，在5G網(wǎng)絡(luò)和媒介平臺技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，博物館相繼推出各類主題應(yīng)用軟件（App），利用App在視覺設(shè)計、系統(tǒng)能力和交互上的優(yōu)勢，優(yōu)化內(nèi)容構(gòu)建，提升交互體驗，讓博物館不僅“可及”還更加“有趣”。App能夠?qū)崿F(xiàn)多源類型的數(shù)據(jù)對接，搭建復(fù)雜的邏輯結(jié)構(gòu)，帶來多樣的交互體驗，進(jìn)行良好的用戶及數(shù)據(jù)管理。故宮博物院出品的“故宮展覽”App，以“丹宸永固——紫禁城建成六百年”展覽為例，此展覽向公眾共享全景虛擬展廳，包含332件展品的多角度高清圖片、8部展覽相關(guān)自制視頻、導(dǎo)覽地圖、交互熱點等，讓觀眾實現(xiàn)從多維度深入了解展覽、自由定制展覽路線的體驗。全景虛擬展廳以App為載體、利用全景圖像、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和色彩管理標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)進(jìn)行采集制作，最大限度還原場景的空間結(jié)構(gòu)、光影效果、色彩細(xì)節(jié)和畫面層次。頁面內(nèi)提供適配多種VR眼鏡的觀看模式，最大限度地為無法前來實地觀展的觀眾提供線上實景參觀體驗。通過App平臺的開發(fā)，依靠其承載能力，展覽中的多媒體高清素材得以供觀眾流暢使用。

2017年，小程序作為移動端輕應(yīng)用媒介平臺，憑借其輕便、快捷和豐富的交互性，迅速滲透到人們生活的方方面面，使博物館資源從“可及”到“有趣”再到“便捷”，助力博物館開啟數(shù)字內(nèi)容整合以及服務(wù)渠道優(yōu)化階段。作為成熟且開發(fā)成本較低的數(shù)字化建設(shè)工具，小程序媒介平臺成為構(gòu)建線上線下場景連接生態(tài)圈的常見應(yīng)用，展現(xiàn)出降本、提質(zhì)、增效的特性。故宮博物院較早開始搭建微信小程序，其推出的“故宮博物院”小程序現(xiàn)已成為多元化場景平臺，讓更多觀眾最大化地欣賞故宮之美。例如，基于微信小程序開發(fā)的直播組件，故宮于2021年1月開展雪日慢直播活動，此次活動實現(xiàn)了360°VR全景直播，以先進(jìn)的技術(shù)手段和輕量化的承載平臺帶領(lǐng)觀眾前往未開放的高點自由觀賞，本次直播同時在線觀看人數(shù)超30萬。在媒介技術(shù)發(fā)展的趨勢下，傳輸、保存與共享的技術(shù)難點被一一攻克，“慢直播”的出現(xiàn)能夠以最直接的方式滿足觀眾的精神文化需求，實現(xiàn)時間與空間多維度信息的記錄保存與實時共享。

博物館通過搭建網(wǎng)站共享博物館多維度數(shù)據(jù)信息、開發(fā)App為用戶提供多維度體驗、設(shè)計小程序構(gòu)建博物館多維度場景生態(tài)圈提升其“可及性”“趣味性”“便捷性”，不再受限于開放時間、地理位置、承載能力等，依托5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能、實時音視頻等數(shù)字技術(shù)容納更多的線上觀眾，提供更智能化的交互體驗。

技術(shù)賦能展覽加強(qiáng)展廳“沉浸感”

常規(guī)的博物館展廳，尤其是以古建筑作為展廳場所的博物館，在保護(hù)文物安全上存在消防、安保、結(jié)構(gòu)空間等方面的問題。狹小低矮的空間使得展廳設(shè)計缺乏靈活性，而木結(jié)構(gòu)的防火、防潮和防蟲害問題也帶來了安全隱患。此外，古建筑的特殊性導(dǎo)致其難以與現(xiàn)代化材料融合。這些問題都會導(dǎo)致博物館展陳形式相對單一。為了解決這一運營難題，越來越多的博物館開始著手?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型，利用數(shù)字化技術(shù)突破現(xiàn)有展廳條件限制，豐富展陳形式，拓展展覽的展示方式，為觀眾帶來更加沉浸、逼真、多元的感官體驗。為了打造具有多重感官維度的沉浸式展覽，博物館正積極引入并發(fā)展沉浸式業(yè)態(tài)，通過數(shù)字技術(shù)構(gòu)建情景化、脫域化和戲劇化的展示環(huán)境，為觀眾創(chuàng)造超越時空界限的情景參與、文化互動、歷史探索的體驗，加強(qiáng)觀眾對文化遺產(chǎn)的認(rèn)可度和歸屬感。

觀眾獲取信息最直接的方式是感官，而人類對技術(shù)的不斷探索，其核心目的在于為受眾帶來豐富的多感官體驗，并增強(qiáng)這種體驗效果，進(jìn)而突破觀眾與展示內(nèi)容之間無形的“第四堵墻”。合理的技術(shù)介質(zhì)、生動的仿生造景、悠揚(yáng)的背景音樂以及適配的燈光氛圍等場景元素，共同構(gòu)成了一個多感官的沉浸式體驗情景，有效助推了展覽的場景營造。以2021年故宮博物院和騰訊在深圳聯(lián)合主辦的“‘紋'以載道——故宮騰訊沉浸式數(shù)字體驗展”為例，展覽利用VR、AR數(shù)字技術(shù)，不僅還原了故宮倦勤齋內(nèi)景與通景畫場景，還將其搬出故宮落地深圳，觀眾戴上AR眼鏡后便可沉浸式體驗故宮中的“江南夢”。清代畫家利用透視技法繪制通景畫，展現(xiàn)古代的“3D”視覺效果。而如今，博物館運用現(xiàn)代科技讓觀眾走入畫中，更加逼真地復(fù)原通景畫中構(gòu)建的“虛擬世界”。古今不同的創(chuàng)作和呈現(xiàn)方式，展現(xiàn)了古今“文化生產(chǎn)力”所帶來的不同的沉浸式體驗。在此場景中，音樂全景聲技術(shù)為展覽音樂賦予空間感，結(jié)合展覽倦勤齋的流水、飛鳥等視覺內(nèi)容，建立與文化場景緊密融合的多感官并行展示方式。

觀眾的參與感和歸屬感是展覽與觀眾建立情感聯(lián)結(jié)的重要一環(huán)，其核心要素是觀眾的沉浸程度。博物館展覽的交互性沉浸體驗主要體現(xiàn)在技術(shù)介質(zhì)、互動游戲、社交化社群三方面，兼顧歷史的真實性和情節(jié)的虛擬性是實現(xiàn)上述要素的有力手段。故宮博物院的“端門數(shù)字館”是國內(nèi)首次嘗試將一座木結(jié)構(gòu)古建筑整體用作數(shù)字展廳的創(chuàng)新實踐，該數(shù)字館將館內(nèi)的高分辨率可承重地面屏幕、虛擬成像系統(tǒng)等數(shù)字設(shè)備與古建筑和文物特征進(jìn)行了融合。其中的“數(shù)字書法——蘭亭序” 數(shù)字交互展示項目，通過數(shù)字高清影像、虛擬書寫技術(shù)，以及基于Opengl技術(shù)實現(xiàn)的水墨畫仿真效果，讓觀眾不僅可以欣賞《蘭亭序》書法原作，還可以在屏幕上“摹寫”，親身感受王羲之創(chuàng)作時的文雅環(huán)境，體驗該帖運筆的妙處和結(jié)字的精致。為進(jìn)一步增強(qiáng)用戶體驗，該項目提供二維碼分享功能，觀眾可以掃描二維碼將自己的作品轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)平臺。這種數(shù)字化互動展示策略在提升觀眾參與感的同時，擴(kuò)大了文化的影響力和欣賞群體。在技術(shù)介質(zhì)、互動游戲、社交化社群的加持下，這種策略增強(qiáng)了觀眾在觀展過程中的感官沉浸和心理沉浸。

通過AR、VR、全息投影、激光投影等數(shù)字展示技術(shù)在場景營造、觀眾參與等方面的應(yīng)用，科技極大拓展了博物館展覽展陳形式，博物館展覽更具沉浸感和吸引力。

多源數(shù)據(jù)集成促進(jìn)管理“協(xié)同性”

在博物館運營中，除了文物本身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，還有實時和定期產(chǎn)生的多模態(tài)數(shù)據(jù)，如文物列展和維護(hù)相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)、傳感器收集的數(shù)據(jù)、觀眾動態(tài)參觀數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)種類多樣、來源不一、高度異構(gòu)、規(guī)模龐大，缺乏系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)及組織模式，導(dǎo)致信息渠道各自脫節(jié)，信息獲取產(chǎn)生壁壘，難以形成有效的協(xié)同管理。因此，包含文物、環(huán)境及全生命周期管理信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)體系的構(gòu)建和聯(lián)通，成為博物館運營亟須解決的問題。近年來，借助多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)構(gòu)建孿生數(shù)據(jù)底層架構(gòu)，從而建立統(tǒng)一的數(shù)字孿生協(xié)同管理平臺，已被各機(jī)構(gòu)廣泛認(rèn)可為一項高效且低成本的解決方案。這一數(shù)字化技術(shù)有效應(yīng)對了因數(shù)據(jù)資源分散以及跨系統(tǒng)功能整合而產(chǎn)生的互聯(lián)協(xié)作方面的運營難題。在數(shù)據(jù)融合上，通過多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)和人工智能技術(shù)，達(dá)到博物館虛實鏡像時空信息融合的效果；并能夠清晰梳理數(shù)據(jù)之間的“血緣”關(guān)系，解決博物館本體、周邊環(huán)境、動態(tài)監(jiān)測等多維度多來源多格式數(shù)據(jù)融合的問題。同時，基于云原生的平臺架構(gòu)，采用分布式微服務(wù)架構(gòu)，提升平臺對第三方的接入及持續(xù)更新升級能力，實現(xiàn)在特定目標(biāo)需求下實體到數(shù)字孿生虛擬實體的映射，助力博物館構(gòu)建靈活并開放的運營模式，這是博物館實現(xiàn)高效協(xié)同管理的關(guān)鍵。多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)創(chuàng)新了智慧博物館運營思路和途徑，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)對博物館的決策、管理、運營的支持，通過更科學(xué)的方式提升工作效率、服務(wù)水平和決策精準(zhǔn)度。

在博物館中，多源數(shù)據(jù)集成技術(shù)可以應(yīng)用于策展陳列、宣教活動、運營維護(hù)等多個數(shù)字孿生協(xié)同管理場景。博物館依托虛擬策展功能，引入真實展廳空間映射，可自定義展柜和藏品的尺寸、數(shù)量，實現(xiàn)帶參數(shù)和貼圖的展品預(yù)布展，以及展廳溫濕度環(huán)境監(jiān)測和參觀承載量及開放堵點預(yù)測。在宣教活動應(yīng)用中，線上的虛擬游覽為觀眾提供虛擬導(dǎo)游，線下的實地游覽可將實時客流量反饋給講解服務(wù)人員，輔助其及時調(diào)整參觀導(dǎo)引路線，并且實現(xiàn)游覽軌跡數(shù)據(jù)的動態(tài)反饋，以優(yōu)化講解路線。與數(shù)字孿生基底結(jié)合，還可實現(xiàn)與真實內(nèi)外景相一致的時空季候映射，對博物館的排水系統(tǒng)、消防演練及天氣變化進(jìn)行線上預(yù)演與模擬，同時通過線上觀眾的沉浸式體驗，為線下真實古建環(huán)境中每個空間的客流進(jìn)行線上預(yù)測。數(shù)字孿生協(xié)同管理平臺，可以增強(qiáng)觀眾、旅游資源、主管部門之間的互動，高效整合資源，實現(xiàn)傳統(tǒng)向現(xiàn)代的管理方式轉(zhuǎn)變。該平臺結(jié)合游覽信息數(shù)據(jù)，形成預(yù)測預(yù)警機(jī)制，提高應(yīng)急管理能力，維護(hù)正常游覽秩序，保障文物古建安全。同時，它推動監(jiān)管由傳統(tǒng)的被動處理、事后管理向過程管理和實時管理轉(zhuǎn)變，讓博物館各部門之間形成信息共享和協(xié)作聯(lián)動，實現(xiàn)博物館運營模式的科學(xué)決策和科學(xué)管理。

博物館作為公共文化服務(wù)機(jī)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)始終以人的需求為核心。為此，博物館需要不斷優(yōu)化運營模式，提升服務(wù)水平。通過媒介技術(shù)將數(shù)字資源部署在電腦端及移動端的媒介平臺中，形成跨媒介融合的平臺型數(shù)字服務(wù)傳播格局，提供多元化服務(wù)場景，平衡因場館時空受限帶來的供需壓力；應(yīng)用展示技術(shù)，以場景營造、觀眾參與為主的構(gòu)建思路，打造沉浸式展覽空間，創(chuàng)新多維度參觀體驗，改變單一的展陳形式；利用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)建設(shè)數(shù)字孿生協(xié)同管理平臺，加強(qiáng)組織部門間的信息互通與合作，主動掌握管理情況。博物館在運營過程中應(yīng)充分發(fā)揮我國旅游業(yè)超大市場、龐大用戶、多樣場景的規(guī)模優(yōu)勢，在更大范圍、更廣層次、更多環(huán)節(jié)、更深領(lǐng)域推動科技和文旅產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展、互動發(fā)展，利用數(shù)字化技術(shù)提供高質(zhì)量數(shù)字服務(wù)、創(chuàng)造高科技沉浸體驗、提升高效能管理水平。從信息設(shè)施、平臺服務(wù)、產(chǎn)品供給、應(yīng)用服務(wù)四個方面，以網(wǎng)絡(luò)體驗、信息計算、物聯(lián)感知的技術(shù)和信息設(shè)施為基礎(chǔ)，利用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等“上云”的技術(shù)支撐，向觀眾和博物館提供個性化、差異化的數(shù)字應(yīng)用，多措并舉提升博物館運營水平。

（作者單位：故宮博物院）