虛擬現實技術在博物館的應用研究

博物館是一個地區甚至一個國家文明程度的重要標志，它不僅僅是用于陳放歷史、文化以及科技方面文物的一個展示場所，更是傳承文明的一個重要途徑。虛擬現實技術在博物館中的應用日益成為提高人們對民族文化的保護意識的一個重要途徑。

虛擬現實技術的概念及相關技術特征

虛擬現實的概念及特點

虛擬現實(Virtual Reality)簡稱VR，它是指利用二維圖形生成技術、多傳感交互技術、多媒體技術、人工智能技術、人機接口技術以及高分辨顯示技術等高新技術，生成三維逼真的虛擬環境；通過視、聽、觸覺等作用于用戶，對用戶的控制行為做出動態的交互反應，可以使人產生一種身臨其境的近乎完全真實的感覺。虛擬顯示技術的特點主要包括多感知性、浸沒感、交互性、構想性，這些特征給虛擬顯示技術帶來一個最大的優勢，即無比擬的真實性和無限度的沉浸感。

虛擬現實技術的構成

一個完整的虛擬現實系統由虛擬環境、以高性能計算機為核心的虛擬環境處理器、以頭盔顯示器為核心的視覺系統、以語音識別、聲音合成與聲音定位為核心的聽覺系統、以方位跟蹤器、數據手套和數據衣為主體的身體方位姿態跟蹤設備，以及味覺、嗅覺、觸覺與力覺反饋系統等功能單元構成。

虛擬現實技術在博物館中的應用

博物館對傳統文化的保護

湖北隨州的出土的曾侯乙編鐘是目前最大規模的編鐘，編鐘分三層懸掛，成曲尺排列，鐘共64件，每件可發出三度的雙音。鐘作為古代樂器的“八音之首”，為宴享、祭祀所必備。經測音：曾侯乙編鐘音域跨越5個八度， 只比現代鋼琴少一個八度，中心音域12個半音齊全。這些都足以證明先人在聲學、樂律學、鑄造工藝學領域所達到的高度。如此龐大的民族文化并沒有被人們所掌握，從曾侯乙編鐘的出土至今也只演奏過三次，分別是：1978年出土時，演奏了《東方紅》、古曲《楚殤》等名曲；1984年，為慶祝新中國成立35周年；1997年，為慶祝香港回歸。然而這僅有的幾次演奏還是依靠專業的人士，這些國粹也并不為國人所掌握。

加強非物質文化遺產的保護、保存，我國2011年頒布實施的《非物質文化遺產保護法》。其實對于這些非物質文化遺產最好的保護就是普及這些知識，國人都了解了，非物質文化自然也得到了很好的保護。

虛擬現實技術在博物館的應用

如何加強對非物質文化、古代文化的保護成為了一個重大難題，然而虛擬現實技術為文物的保護、修復以及研究提供了新的方法與技術。虛擬環境的建立方案也是一個比較復雜的過程，其方案流程主要包括以下步驟如圖1。

本方案以曾侯乙編鐘為例，其虛擬對象為曾侯乙編鐘，包括編鐘模型的建立，編鐘聲音的錄制與導入其中編鐘模型的三維圖如圖2。

設備包括作用器件、傳感器件、交互設備，其中作用器件主要是將人的一些約定動作變成作用的信息，讓虛擬環境能夠感知。傳感器件主要是它將虛擬環境中的物體的形、動作、聲音等進行轉換，使人能獲得視覺、聽覺、觸覺等多方面的感覺。交互設備主要是生產與現實環境相符合的信息的接口設備，主要包括頭盔顯示器、數據手套和現實引擎等，這些都是虛擬環境產生的必需品。虛擬構建完成后，只要人按照事先設定的動作（如敲鐘等），虛擬環境就能夠通過特定的設備顯示出融視覺、聽覺、觸覺為一體的效果，然而虛擬環境的主體-人就能夠很好的沉浸于近似真實的虛擬環境中。

結束語

虛擬現實技術在博物館領域發展潛力巨大，親身去體驗比空洞的想象更具有說服力，更能讓人們深刻的去了解傳統文化，對保護傳統文化有著深遠的意義。隨著虛擬現實技術的突飛猛進，未來社會的博物館將呈現出博物館的數字化以及數字化的博物館的趨勢，民族傳統文化也能夠得到相應的保護。

（作者單位：武漢紡織大學）