數字博物館文物展示新模式的設計

中科院廣州電子技術有限公司 管 專

數字化博物館展示是目前數字技術不斷發展和博物館文物展覽不斷拓寬過程中所展現的全新模式，其通過交互藝術刺激觀眾的各種感官，使觀眾能夠達到身臨其境的感受。另外，用戶還能夠根據個人的愛好對參觀的路線，展品的主體進行自主選擇。利用此種互動方式，在實現展示教育功能的基礎上能夠提高展品情趣，并且提高參觀者主動探索的精神。數字化展覽的主要特點為具備多面性，并且在設計過程中具有多維性及動態性。在現代數字化不斷發展的過程中，博物館館藏文物、展品信息的數字化對于博物館的教育功能也越來越重要。

1.IBEACON的分析

在智能終端不斷發展的過程中，位置服務的必要性及實用性已經越來越顯著。目前定位系統中廣泛使用的GPS技術，其定位進度已經能夠滿足人們對室外定位的需求。但在室內，比如圖書館、博物館等場所中，因為建筑物遮擋等影響會降低GPS信號，無法有效滿足室內定位需求。因此，蘋果公司在2013年提出了IBEACON技術，將其作為能夠在室內代替GPS的定位方案。IBEACON的實質就是藍牙設備，利用低功耗藍牙傳輸技術實現。在IBEACON實現的過程中，使用微型電池供電，工作模式類似基站，在有智能終端進入到指定區域的時候將自身信息每隔20ms-10s廣播一次。智能終端接收到廣播數據之后發送掃描請求，之后IBEACON設備對請求應答，并且對此終端位置信息進行標記。另外，IBEACON技術使用藍牙廣播頻道傳輸信號，省略了繁瑣的配對過程[1]。

2.數字博物館文物展示的設計

2.1 系統的設計需求

此系統屬于獨立系統，主要目的是使數字博物館和地理相互結合，創建不可移動文物本體模型，使游客打開軟件就能夠看到文物，并且將此應用到文物信息瀏覽及檢索中。

基于用戶角度分析，此系統是針對沒有文物專業知識背景使用人員設計，為了用戶能夠方便的了解自己所感興趣的文物和資料，在人機交互界面外觀及使用方法方面實現人性化及簡單化設計。

基于系統性能分析，要求系統具備易操作性、標準化、擴展性及兼容性[2]。

2.2 系統的架構設計

為了能夠便于信息的整合使用，結合功率及功能等多因素，提出了基于B/S三層架構的數字博物館結構，此系統架構主要包括三個層次，從上到下分別為視圖層、控制層及數據庫層。其中視圖層的主要目的是使系統和用戶能夠交互，用戶利用視圖層發送相應的服務請求，請求會到下一層進行傳輸。在請求從下一層返回的時候，視圖層會將結果通過相應的方式對用戶展現。控制層能夠對系統功能進行實現，并且實現邏輯控制，此層主要是通過相互獨立部位構成，分別為調用顯示地圖模塊及語義推理模塊。語義推理模塊通過領域知識庫中相應規則實現推理，并且將命令發送到非空間數據庫中文物語義進行信息查詢。調用顯示地圖模塊的主要目的就是對空間數據庫發送請求，返回到文物地圖。數據庫層主要包括系統需求文物語義信息數據及地理信息數據，屬于系統基礎[3]。

2.3 系統的功能設計和實現

2.3.1 館內定位

IBEACON室內定位和wifi定位相同，都是以射頻場強度在距離衰減模型對距離進行計算。IBEACON是將藍牙基站拓撲作為基礎，其信號強度利用RSSI值進行表示，館內人員能夠利用RSSI值的變化對智能終端和IBEACON設備的遠近進行判斷。此值為粗略信息，靠近、不在或者遠離范圍中，也能夠精確到米。假如每30m2空間中布置IBEACON基站，那么定位精度就能夠保持到分米級別，完全能夠有效滿足博物館日常的定位需求。總體分析，博物館館內定位使觀眾參觀體驗更加的人性化及舒適，提高觀眾的參觀體驗。館內定位需求為展品定位及路線規劃兩方面，路線規劃指的是在博物館大環境中，IBEACON設備獲得觀眾的實時位置之后，利用APP對觀眾推送目前各個展廳人流的方案，從而推薦針對性的參觀方案，觀眾能夠根據此安排滿足自身的參觀路線。展品定位主要是在展廳小環境中使用，將IBEACON設備布置在展品周圍，在觀眾搜索此展品信息的過程中，IBEACON基站就能夠精準的標記此展品位置，并且快速發送到觀眾智能終端中[4]。另外，數字博物館展示窗口還具有友好操作界面及良好互動性，在對文物進行鑒賞的過程中，能夠為用戶提供較大的自由度及操作權，通過虛擬技術使用戶能夠對虛擬按鈕控制，從而對游覽過程中上下左后及前進后退進行控制，其主要特點就是具有一定的身臨其境及參與感，能夠全面、多角度的將文物的面貌充分的展現出來。另外，人屬于文物信息傳播受眾，整個鑒賞的過程就是從信息的被動接受朝著信息的主動接受進行轉變，方便文物和人之間互動及情感共鳴[6]。

2.3.2 軌跡分析

其一，用戶路線。在地圖中展現今天某個用戶在一天之內的軌跡，選擇停留時間最長的。在地圖中標記其軌跡線，軌跡線主要是通過實時點相互連接，地圖左邊具有樓層選擇器。地圖下方具有相應的用戶列表、用戶mac地址及顯示序號等。圖1所示為用戶的路線圖。

圖1 用戶的路線圖

其二，用戶位置。在地圖中將所有的參觀人員充分的展現，對人員的位置使用紅色點進行標記。地圖左側能夠對樓層進行選擇，并且還能夠對某市時間段博物館人數進行統計，以參觀人員停留博物館的時間進行分類。比如劃分在展區停留二十分鐘以上人員的位置等。并且還能夠支持一萬以上的客戶終端，利用位置服務有效調用每位參觀人員的位置信息。分析博物館的客流，使定位引擎調整為數據中心后臺更新頻率，記錄終端的位置信息。將所有的終端都能夠定位到樓層，分樓層能夠展現樓層軌跡，對自定義時間段中顧客的軌跡進行統計[5]。

2.3.3 設備管理

對顧客的手機品牌信息進行統計，使用柱狀圖表示顧客的手機品牌，展現排名列表，將手機品牌、排名、百分比及數量充分的展現出來。

2.3.4 動態化展示

動態化的展示指的是使具備文物相關其他資料及內容制作成為不同主體的三維動畫視頻資料，比如文字介紹、文物年代背景、出土地點再現及動態展現內容等，之后使用超鏈接技術使視頻動畫到文物圖表及模型中連接，用戶只需要點擊模型或者圖表，就能夠將三維視頻介紹進行激活。動態化展示的方式能夠為用戶帶來全新視聽的感受，使文物信息展示的范圍得到擴大，具備充分的展示效果[7]。

2.3.5 全維度立體仿真

通過非接觸式的掃描技術，以文物真實掃描數據實現全維度立體仿真溫度模型的制作，從而做到色澤、尺寸和紋理都和真實文物沒有差別。將此種仿真文物模型到三維場景中安置，在用戶進入到虛擬博物館展廳的過程中，能夠全方位的環顧四周，并且來回走動，走到感興趣文物面前，能夠對文物的ID號進行讀取，使文物仿真模型通過展柜中去除，從任意角度觀察，以此有效滿足用戶好奇心，拉近人與文物之間的距離感，提高鑒賞樂趣及鑒賞過程中的真實感體驗[8]。

3.結束語

在人們生活水平不斷提高的過程中，對精神生活的追求也在不斷的變化。博物館在知識、文化傳播及展覽過程中具有重要的作用，備受游客的重視。但是，我國目前的博物館還在傳統階段中，其主要承擔展品保存及研究工作，無法有效滿足游客不斷增長的多樣化需求。基于此，本文設計了數字化博物館文物展示的新模式，以此能夠有效提高游客在博物館游覽過程中的體驗效果。