基于虛擬數字化陳列與互動技術的遼寧古生物博物館展示方式改造

呂 美 孫 冬/沈陽建筑大學

基于虛擬數字化陳列與互動技術的遼寧古生物博物館展示方式改造

呂 美 孫 冬/沈陽建筑大學

虛擬數字化技術在為人類帶來了龐大的信息資源的同時為其他領域提供了革命性變化機會，動漫多媒體、人機交互、虛擬現實等技術的發展令高新數字化設計加入到作為人類積淀精神文明、文化傳統、科學知識、動植物保藏的自然博物館場所的展示陳列中，本文以遼寧古生物博物館為例，列舉以虛擬技術數字化陳列與互動技術為依托的博物館展示改造與設計的方法與可應用技術。

虛擬技術；展示；互動

遼寧古生物博物館以展示歷史時期生命起源與演化為主，主要介紹30億年來遼寧“十大古生物群”。現設8個展廳16個展區，由第3廳開始大量展示30億年來“遼寧十大古生物群”。包括鞍山群早期生命、燕遼生物群、熱河生物群、遼寧的古人類等。第4廳為整館特色廳陳列的是世界著名的“熱河生物群”標本，包括一億多年前遼西的“恐龍王國”、“古鳥世界”、“花的搖籃”等。第8廳是氣勢磅礴的“遼寧大型恐龍廳”。遼寧古生物博物館多為傳統博物館展示和陳列，除第六廳互動科普廳和個別展廳采用了虛擬和數字化展陳技術外，大部分展廳以靜態圖形和標本展示為主。

展廳實物展示雖然是藏品展示的主要方式,但存在諸多不便。例如展覽受場地大小限制，展覽展品更換費力；針對古生物展覽中的一些年代久遠、易氧化變質的展品,如植物種子、動物羽毛,不適宜長期展出或者不適宜展出;實物展示缺乏靈活性，尤其對于科普性質的內容，不能很好的完成與觀者的良性互動。因此，為了彌補傳統實物展示的局限,采用虛擬技術實現的數字化展示與互動改造尤為重要。經過實地調研和資料數據分析，本人認為遼寧古生物博物館可進行一下數字技術方便的展示改造：

1.參觀過程的“個性化指定”

通過數字交互技術實現古生物博物館參觀過程的“個性化指定”。即參觀者在自然博物館展廳中使用數字化智能系統進行參觀時,計算機系統會根據參觀者所需求的個性化、使用的趣味性以及感知性等多方面考慮,提供一套多風格適合參觀者個性化特點的展示參觀方案,充分調動參觀者主動參與的積極性,強調參觀者融入展覽中的交互性和趣味性,在系統界面設計上采用一套高級交互性智能界面設計。如,中國臺灣國立暨南國家大學提出了一個XSL(ExtensiblestyleshectLanguage:可擴展樣式語言)的多展示框架,根據參觀者的個性化特點選擇適當的XSL展示方式,構成面向不同年齡階段、不同個性、不同喜好參觀者的展示參觀系統。

2.數字化“擴增空間展示”

利用混合現實技術,將虛擬展示空間與實體展示的空間結合,提供展品的全方位信息,參觀者可配戴使用區域定位系統、頭盔、立體眼鏡等裝置觀看,用激光指示器指向展品,進入了一個虛擬的空間,根據自身的需要自主選擇信息內容,觸摸感興趣的展品,獲取各種額外信息,如特色展廳第4廳展出的主題為“花的王國”的部分可添加加強現實技術，通過對植物生長環境的虛擬呈現，實現參觀者與植物之間的互動與接觸，通過頭盔和立體眼鏡的配合完成植物的短期迅速生長，對解決古生物博物館實體空間展示所缺乏的靈活性和其中的虛擬空間展示中喪失情感等缺陷提供了新的解決方案。另外地面互動投影技術也可在此展廳中增設，通過多媒體互動投影技術，實現大場景，配合風、花叢、水流聲效，令參觀者走入其中，置身植物海洋。

3. 三維場景深度復原

遼寧古生物博物館已經采用了三維場景復原與漫游技術，在此基礎上可進一步結合實景人物拍攝的手法,實現多角度空間的古地球環境虛擬介紹，包括空中鳥瞰等角度展示環境，再帶著參觀者著眼細節以動態的形式講述，地點標注顯示等等。

4.多幕投影與三維跟蹤

遼寧古生物博物館第8廳展示的是遼寧代表性的恐龍骨骼標本，可結合多幕投影和三維數字技術進行進一步的展示改造，可為參觀者配備三維空間跟蹤定位器、數據頭盔、立體眼鏡和數據手套,運用互動手段豐富展覽內容的形式解讀侏羅紀年代地球上的奇異自然景觀,以及遼寧地區代表性的恐龍品種，通過系統聲音識別系統模擬恐龍叫聲,通過噴水裝置產生瀑布水花濺到身上的觸覺感受。運用數字手套對看到的恐龍進行點擊,可以詳細觀察到任何一種恐龍的生活習性。另外可同時使用幻影成像、多幕場景自動轉換技術，將現有場景與前景中的仿真環境有機結合,利用光電、音效模擬虛擬場景，針對大量動物、人物可使用多場景多幕劇來表現,其中,不同場景的轉換是由控制系統自動控制完成,在表演時可根據劇情自動轉換，并可觀察到在不同分配方案情況下的恐龍演化、滅絕情況，還原一個逼真的侏羅紀世界。

5. 增設留言簽名系統

在參觀完后,參觀者可在此系統前簽名留念,參觀者在手寫屏上書寫留言并保存后,留言內容可同步輸出顯示在大屏幕上,大屏幕可同時顯示最近的四個留言內容,留言內容按照上下左右的順序依次排列,當有新的留言內容保存后,將替換當前大屏幕顯示留言中最早的一個留。另外此設備還具備新建留言、書寫留言、選擇筆觸、選擇顏色、筆畫粗細、清除留言、保存留言等功能。

虛擬數字與互動技術的發展為博物館展示與建設提供了更廣闊的發展空間，遼寧地區古生物資源豐富，針對地區特點設計師可恰當選擇數字化展示的表現方式，進而使博物館數字化展示陳列方法更為多樣和有效，提升創新性的同時使理論與實踐的結合過程得以更新與改善。另一方面加大展示陳列方式與數字化技術的結合的力度，才能使展覽設計與數字化技術充分協調發展，更大的實現博物館自身價值與存在意義。

[1].吳躍生，淺談360度全景攝影技術在數字化虛擬博物館中的應用[J]，中國電子商務，2014（10）。

[2]. 張妮佳;;VRML技術在數字博物館中的應用[J];現代圖書情報技術;2007（01）。

[3].向輝,孟祥旭,楊承磊;山東大學考古數字博物館設計與實現[J];系統仿真學報;2003（03）。

沈陽建筑大學青年基金 編號：2014031 名稱：虛擬現實（VR）技術在博物館設計及建設中的應用研究。