博物館中的數字化展覽及展示技術研究

摘 "要：博物館作為人類文明遺存及相關信息與知識的保有者，通過舉辦各種展覽來完成其展示收藏、傳播文化的重要使命。數字展示技術在博物館展覽中的應用，使其掙脫了傳統展示方法對展示空間、展覽內容以及觀眾參觀活動的束縛，增強了展示效果。隨著計算機、網絡技術的迅速發展，實現了博物館展覽及相關文化產品與公眾之間的實時互動互聯。文章概述了數字展示和傳統展示的關系，闡述了數字展示在博物館展覽中應用的可行性與必要性，同時探討了數字展示在博物館展覽中應用時應遵循的原則，最后分析了數字展示技術，以期對提高博物館數字化展覽水平有所幫助。

關鍵詞：博物館;數字化;展覽;技術;

中圖分類號：G260 " " "文獻標識碼：A " " "文章編號：1674-3520（2015）-11-00-03

引言

數字技術是利用計算機等技術將實物或思想概念通過數字方式轉化為數字信號，然后再通過計算機將數字信號轉化為我們感官（視覺、聽覺、觸覺等）能夠識別的技術。博物館中的很多展品由于多種原因并不能全部展示出來，即使展示出來觀眾也只是看到了其中的一部分，而數字技術在博物館展示中的應用在很大程度上解決了傳統博物館展示存在的問題。隨著計算機、網絡技術的飛速發展，計算機控制、數字媒體、虛擬現實等技術不斷被應用，這在更大范圍上改變了數字展覽技術。

數字展示技術正在以其交互性、趣味性、多感知性等鮮明特征改變著形式單一、氛圍沉悶的傳統展示，為博物館展覽注入了新的活力。新時期觀眾的需求也推動著數字展示技術與博物館展覽在更深層次的結合，以及更多形式的創新。未來，數字展示技術作為傳統展示的補充，將會越來越多的出現在博物館的展覽中。

一、數字展示與傳統展示的關系

（一）傳統展示是數字展示的基礎，決定了數字展示的應用方向。傳統展示關注藏品本身，所呈現的內容主要包括藏品及其事件，其學術性與科學性相對突出;而數字展示的應用要符合傳統展示的主題思想，不能與之矛盾或相悖，以免造成展覽內容的混亂。

（二）傳統展示的物質屬性及其現實存在感、真實生動感，是數字展示所無法取代的。數字化的實體展覽是傳統展示方法的改進和優化，如果沒有實物展出，而只依賴數字展示技術，是難以實現的;虛擬展覽所使用的數字展品是博物館實物藏品的數字形式，即使其圖像可能比人眼觀察實物得到的畫面更加清晰，但它始終無法擁有實物藏品的歷史價值及其承載的文化內涵。

（三）數字展示技術可以彌補傳統展示中專題式陳列所造成的內容割裂和時空限制。VR技術的應用，使得觀眾可以在任何時間、地點登錄網站，挑選感興趣的藏品深入了解，更可以對相似的藏品進行直觀地比較和分析。由于沒有實體空間的約束，博物館很容易在線上展出實體展廳內難以擺放的藏品，并推送完整的文字說明。

（四）數字展示技術可以拓展傳統展示中的展品類別。傳統展示方法適合有形、靜態的展品，而對于無形或動態的展品則難以完整展現。增強現實、幻影成像等數字技術可以很好的彌補這一缺憾，尤其適用于對非物質文化遺產的展示。

（五）數字展示技術可以提升傳統展示的視覺效果和交互體驗。傳統展示是一個樸素地呈現藏品、信息單向傳遞的過程，這種方式不容易引起參觀者的興趣和注意力。在適當地融入數字展示技術后，不僅可以給觀眾帶來更強大的視覺震撼，而且能夠接收反饋信息，與觀眾進行互動，加深參觀體驗。可以說，傳統展示不是數字展示的前提與基礎，而數字展示是傳統展示的延伸和有益補充。

二、數字展示在博物館展覽中應用的可行性與必要性

（一）博物館的傳統展覽及其局限

博物館的傳統展覽是一種實體展示方式。在固定的空間中，根據一定規律依次陳列藏品和輔助展品，并配以精要的文字說明。這種展覽方式的突出優點在于真實性強，但在信息傳遞、實現博物館教育功能上卻有一定局限。

第一，在展示空間上，由于展廳面積有限，博物館內大量的藏品無法展出，即使已經展出的藏品也不能夠全方位地呈現其價值內涵，難以將完整的信息傳遞給觀眾。第二，在展覽內容上，歷史類博物館一般按歷史朝代、文物出土地點或原料質地等標準挑選展品;藝術類博物館大多將不同作者、時代、類別的藏品分別展出;自然類博物館則依據地理位置（行政區劃）、地質時代、生物種類劃分藏品，確定展覽主題。這就造成了展覽內容上的割裂，使得觀眾在展廳參觀時，無法將其已展出的藏品與展覽以外的其他藏品進行聯系和對比，不利于觀眾進一步的欣賞、學習。第三，在展覽形式上，靜態的展示方式難以引起觀眾的興趣，特別是青少年的好奇心;“只能看、不能摸”的規定使觀眾無法與展品進行互動，由此產生的距離感，使他們難以全身心投入。第四，在觀眾服務上，傳統展覽只能支撐起單向的、“灌輸式”的講解，不便于觀眾的學習與記憶。第五，在展出時間上較固定，對于大型的博物館，如故宮博物院、中國國家博物館等，一天的參觀時間根本不可能欣賞完所有展品;而博物館的臨時展覽只展出一段時間即被更換，有些短期展覽的展出時間只有一至兩個月，有的甚至幾天，一旦錯過可能再也無緣“相見”。

此類問題致使博物館的功能不能夠充分有效的發揮。展覽、教育的實踐發展和文化傳播的歷史使命，迫切地需要博物館在展覽手段上進行變革，需要在博物館與公眾之間架設起無障礙溝通的橋梁。

（二）數字展示技術在博物館展覽中的作用

數字展覽是指以三維數字圖像為主要內容，通過觸摸屏、傳感器以及投影等硬件設備進行展示的方法。數字展示最重要的特點就是將信息可視化，無論是文字資料，還是設計構想，都可以通過三維數字圖像直觀地展現出來，使觀眾以最快的方式獲取信息。

數字展示技術與博物館展覽的結合，使博物館的展覽有了實體展覽與虛擬展覽之分。實體展覽是在博物館展廳內，以珍貴文物、標本等藏品實物為基礎，輔助展品為補充，按照特定主題、線索進行陳列的一種信息傳播途徑，是博物館最傳統、最常見的展示形式。而虛擬展覽則是在數字展示技術發展成熟后出現的一種全新的、非實物的展覽方式。它以網絡為載體，將博物館的展覽內容呈現在虛擬展廳或實體展廳的三維畫面中，組成數字展示平臺，觀眾只需通過電腦或其他移動終端，便可訪問、參觀。

實體展覽中，在空間相同的條件下，數字展示技術不僅能夠展現大型和無形、動態的展品，而且還為輸出單件展品的完整信息提供了可能。除展示藏品實物與輔助展品外，數字展示技術還可通過虛擬展品，擴充原有展示內容，豐富展覽信息。在陳列形式上，數字展示技術更具趣味性，容易吸引到觀眾的注意，以這種方式呈現的內容也會使大多數人印象深刻;在數字展品前，觀眾可以通過肢體動作反饋信息，實現與展品的交互，從而獲得更多知識;數字展示技術還能夠呈現真實世界的虛擬影像，使觀眾產生沉浸感，得到更強烈的視覺感受。在觀眾服務方面，隨著個人數字助理和語音導覽的普及，觀眾可以自主選擇感興趣的展品深入了解，進而提高參觀學習效率。

虛擬展覽中，數字展示技術的應用，使得實體空間對展覽的限制不復存在，無論是數字展品還是文字說明，都能得到完整的展示。展覽內容以虛擬形式存在，用戶可以像更換電視頻道那樣隨時切換不同展覽進行參觀，甚至能夠挑選展品，訂制私人展覽。虛擬展覽的展示形式也能夠實現用戶與展品的互動，為參觀學習過程增添樂趣。在觀眾服務方面，虛擬展覽的界面中含有展覽的空間布局，用戶可以看到自己此刻的位置及視角，也可以跳出既定的參觀路線，點擊任何展品進行欣賞;展品說明以文字與音頻形式呈現，有些也包含視頻介紹;用戶還可以收藏和分享喜愛的展品。在展出時間上，不再受到博物館開放時間的束縛，在網絡條件允許的情況下，可實現24小時不間斷的展示;展期結束后被撤換的展覽，也能夠繼續在虛擬展廳中展出，延長了展覽存續時間，為觀眾的參觀提供了方便。

可以說，數字展示技術的應用增強了展覽傳遞展品信息的功能，大大豐富了傳遞內容，改善了傳遞方式，提升了傳播效率，給觀眾帶來更充足的學習資料，延伸博物館社會教育的時間和空間，進一步完善博物館的公共文化服務功能。

三、博物館運用數字展示技術應把握的原則

（一）明確使用目的、內容、對象。在展覽設計階段，要對不同展示技術的主要特點和應用范圍做出區分，并選取適合的藏品加以利用。與此同時，根據展覽需要，組合使用多種數字展示技術。在明確了每種技術的特點、屬性與適用對象后，可以嘗試將不同技術組合、疊加，應用于有需要的展品，以實現其展示效果的最優化。

（二）遵循科學客觀的原則。科學性、客觀性是衡量博物館展覽的第一標準，數字展示技術的應用必須遵循此前提，在保持學術性和提升觀眾參觀體驗中找到平衡。

（三）突出并充分利用數字展示技術的特點—交互性。如今，知識的傳播不再是教育者向受教育者的單向傳遞，而是雙向交流，互動影響。數字展示技術恰恰改變了信息的單向傳遞模式，使得觀眾可以一邊與展品互動，一邊學習知識。因此，交互性作為數字展示與傳統展示最顯著的區別，應被重點把握，服務于博物館開展的社會教育活動中。

（四）在實體展覽中，設計好數字展示技術的使用空間位置。參觀博物館的各個觀眾群體，欣賞展品的方式存在差異。一般來說，青少年觀眾更加關注展覽的趣味性，容易被新奇的展示技術吸引;而專家學者則不然，他們重視展覽的知識性，享受純凈、原真的展出環境。因此，借助數字展示技術呈現的展品，最好選在相對封閉的空間內展出，或與設計好的參觀路線保持適當距離，在不干擾其他觀眾的前提下，盡可能滿足各種觀眾的需要。

（五）與時俱進，不斷創新。科學技術的發展是十分迅速的，新技術的出現往往會淘汰舊的技術。曾經風靡一時的觸摸屏系統，現在無論規模大小，各類博物館早已司空見慣、不再新鮮。觀眾通過智能手機等移動終端就可以邊走邊瀏覽展品信息，既節省了參觀時間，又方便儲存和分享。博物館作為公眾教育的特殊場所，要緊跟時代的步伐，勇于嘗試新的技術和方法，才能不斷地吸引更多觀眾。

（六）防止走入唯技術論的誤區，以免喧賓奪主。要堅持博物館展覽業務需求在數字化進程中的主導地位和作用，不同種類的博物館都應該從其詮釋藏品、傳播知識的功能需要出發，而不宜單純的以技術應用為主導，片面追求將更多的信息技術應用到博物館，進而導致聲光電的濫用、虛擬展示徒有其表、展示內容匾乏薄弱等問題。

（七）通過系統調查來評估數字展示技術的使用效果。要檢驗展覽中數字展示技術的應用是否得當，不能僅從博物館設計研究人員的角度出發，還要充分了解觀眾的興趣所在及體驗感受。通過觀眾調查，把握觀眾需求，明確傳播重點，對數字展示技術的應用提出更細致、更具針對性的要求。在條件允許的情況下，還可以鼓勵觀眾依個人喜好訂制展示方式，滿足觀眾的個性化觀展需求。

四、數字展示技術分析

（一）數字展示技術在實體展覽中的應用

數字展示技術應用于實體展覽，是指在實體展示空間（包括室內和室外）內，將增強現實（Augmented Reality，簡稱AR）、幻影成像（Fanta-View Magic Vision）、投影等展示技術融入實物陳列中，力求傳遞更加完整的展品信息，激發觀眾的參觀興趣。很多情況下，數字展示技術還會配合多點觸摸、體感動作識別、RFID射頻識別、編碼識別等交互技術同時應用，以加深觀眾的參觀體驗。

1、增強現實技術

增強現實，也被稱為擴增現實，是一項通過計算機系統提供的信息增加用戶對現實世界感知的技術。它將計算機生成的虛擬物體或關于真實物體的非幾何信息疊加到真實世界的場景中，從而實現對真實世界的“增強”。在虛擬與現實混合的同時，并不切斷與真實世界的聯系，而是通過現實場景的變換或用戶位置的改變等，觸發不同的虛擬場景。

AR的主要特點是虛實結合、即時交互和三維配準。但由于需要較高的注冊定位、圖像識別、攝像頭標定等技術的支持，才能實現用戶與真實環境之間的實時互動，因而也會產生較大的數據處理量，這是制約其應用的一個重要因素。

2、幻影成像技術

幻影成像也稱虛擬成像，是一種將所拍攝的虛擬影像（人、物）投射到布景箱中的主體模型景觀中進行展示的技術。幻影成像具有生動直觀的特點，可以清晰地演示一套操作流程，或解釋一個科學原理，也可以用來講述一件事情的經過，適用于大場景的展示。因此，早在二十世紀九十年代，一些發達國家的博物館就已經開始使用幻影成像技術來展現藏品背后的故事。

此外，幻影成像技術也可以滿足一些博物館展示非物質文化遺產的需要，例如急需保護的活字印刷書、黎族傳統紡染織繡技藝、水密隔艙福船制造技藝等。但該技術并不適合實物藏品的展示，因為它是一種單面展示技術，無法全方位地呈現物體的各個側面，觀眾要在一定的角度范圍內才能完整地欣賞展示內容。

3、360度全息成像技術

360度全息成像技術是一種三維全息影像技術，利用光的衍射原理，配合人眼的視覺誤差，將物體的三維圖像集成在柜體實景中展示。其特點是不需要任何輔助設備，即可使觀眾看到懸浮在四棱錐體內的立體影像。該技術多用于汽車、珠寶、文物的展覽展示中。

相比于幻影成像技術，360度全息成像技術更適合單件（套）藏品的展示。例如應用于瓷器、佛像等多面立體的文物藏品，不僅可以展示器物的各個側面，還能夠放大呈現底部、肩部的款識、工藝。360度全息成像技術還可用于古代服飾的展示，尤其是一些材料珍貴、對保存環境要求極高、不宜長時間展出的絲質衣物。運用該技術可以將衣物制成三維全息影像，進行全方位地展示，凸顯其裁剪的立體感，甚至可以對服飾穿戴的步驟進行演示。

4、環幕投影技術

環幕投影技術是采用多臺投影（通道）設備，組成環形投影屏幕，弧度通常介于100度到360度之間（低于360度的稱為弧幕投影），是一種視聽高度沉浸的虛擬現實系統。由于其屏幕呈環形，能夠完全覆蓋觀眾的視角范圍，在環繞立體聲系統的配合下，使得觀眾猶如置身其境，特別適合天文館展示與地球、宇宙相關的科普教育等內容。在博物館展覽中，除播放宣傳短片和藏品視頻，環幕投影技術還可以用來展示古代繪畫。例如上海世博會中國國家館中展出的超大型動畫版《清明上河圖》。

（二）數字展示技術在虛擬展覽中的應用

數字展示技術在虛擬展覽中的應用，是指利用三維圖形和虛擬現實技術（簡稱VR），將文物藏品與博物館展廳實景呈現在網絡中，或者是在虛擬空間模擬博物館的展覽。VR技術是虛擬展覽中最常用的展示技術。

虛擬現實技術又稱靈鏡技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機技術。它能夠生成一種逼真的、實時的、三維虛擬環境，在網絡與通信技術的支持下，實現與用戶的互動互聯。VR技術的主要特征是：沉浸感、交互性和構想性。在虛擬環境中，場景的畫面隨著用戶視角的改變而延伸，如同在現實世界中，給人強烈的臨場感受;HMD、數據手套等交互設備，可以對用戶的行為動作進行捕捉，進而操控虛擬世界的物體，實現人機交互;VR技術還可以作為一種設計工具，將設計師的構想在虛擬世界中變為“現實”。

五、結束語

數字展示技術應用到博物館展覽中極大的提高了博物館展示的效率，使博物館展示的更加開放化，展示的方式更加多樣化。博物館展示的數字化的目的是使現代博物館的展示越來越突出人性化和個性化。隨著數字展示技術的不斷完善，博物館還會制作出更多更豐富的數字化展覽。屆時，觀眾足不出戶，就能賞遍天下名展。

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