探究“虛擬展示技術”在科技館展示設計中的應用

吳風南 朱思與 魏忠 王祥 葛凌藍

摘 要：新技術不斷發展的今天，更多虛擬展示手段借著技術進步和設計創新進入了展示設計領域，并轉化為一個個成熟的虛擬展項出現在各大科技館中，且已具備相對完備的設計、生產、施工、推廣流程。這樣的變化足以引起“藝術與科技”這樣一個以展示設計創新為人才培養目標的專業的重視，筆者于2018年初在本專業的人才培養方案中專門設置了虛擬展示技術這一課程，以適應日益向虛擬化發展的展示活動，使學生除了學習傳統的展示設計知識以外，還能學習到真正與時代接軌的全新展示技術，課程中選擇了多媒體互動展項最多、參與性最強的科技館作為學生設計的對象，課程重點是通過掌握“虛擬展示技術”進行以科技館為主的場館內互動展項設計。本文將重點解讀科技館中使用到的虛擬展示技術，并分析其使用原因。

關鍵詞：科技館展示設計;虛擬展示技術;互動展項設計

1 虛擬展示技術

“虛擬”一詞指不符合或不一定符合事實的虛擬情況;憑想象編造的事或由高科技實現的仿實物或偽實物。虛擬展示分為“純粹的虛擬環境展示”和“真實空間中的虛擬展項”兩種，前者更多用于推廣和應對不同的使用場景，在手機、網頁等端口完成信息的展示，不屬于本文的討論范圍;后者是虛擬展示設計的重點與難點，要求在真實的展示空間中使用虛擬手段進行展項設計，主要表現為多媒體展示，設計師在進行此類展項設計時需具備內容轉化能力、跨界技術運用能力、多方協同能力和對新技術的把控能力，以面對不同內容的展項設計任務。

1.1 定義

“虛擬展示技術”一詞在展示設計中雖少有被提及，但科技館中的展示設計卻大都有它的身影。首先，使用虛擬展示技術的展項需使用虛擬的方式去展示某個科技館展項的原理、結構、背景、故事等信息要素，這里需要明確的是，此展項的主要展陳手段是虛擬展示，傳達信息的主體是虛擬的。其次，我們為什么要使用虛擬展示的手段？在科技館中類似于“登月艙”“小球旅行記”等的展項是有實物展示的，而涉及“病毒研究”“人口變化”等展項時，多以虛擬方式呈現，這是因為設計者需要在設計之初考慮展項成本的控制和所展示信息的抽象性。我們日常生活中難以預見和具有危險性的事物也適合使用虛擬展示技術進行呈現，如地震、火災、海嘯、臺風等自然災害，還原這些災害情景需要巨大的人力、物力成本和保護措施，出于成本控制，涉及這些內容的展項多使用虛擬展示技術。最后是不可實現性，人們對于未來的探索是永無止境的，科學家也許只是在某一領域提出了一些假說或對未來的期許，這些內容具有太強的實驗性和前瞻性，也適合使用虛擬手段進行展示。

筆者結合理論和實地調研后發現，在科技館中適合使用虛擬展示手段的展項往往包含以下特點：一是假說或僅停留在理論階段的研究成果;二是實物展示成本巨大的內容;三是憑借肉眼難以直接觀察其原理的內容;四是抽象內容;五是具有不可接觸性的內容。

1.2 虛擬與仿真

展項與人的感官有著直接的互動關系，視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺如果遇到了科技館中的火災模擬展項，我們眼睛會看到火焰和爆炸，耳朵會聽到一些警報聲，鼻子會嗅到燒焦的氣味，身體會感到灼熱，這都給我們的感官帶來了體驗。仿真技術正是在通過模擬情景來欺騙我們的感官，讓我們感覺自己身處這個情景中，熱感、氣味、聲音等更多是為了輔助視覺感受而加入的，其最終目的是達到仿真的效果。筆者印象比較深刻的一個展項是模擬紅酒和葡萄汁的氣味，這個展項里面沒有出現紅酒和葡萄汁的實物，參觀者通過對兩個擠壓開關的按壓，使設備散發出紅酒和葡萄汁的氣味，參觀者可以對比兩者的不同，這里實際上也是使用了虛擬展示手段。

仿真體驗在科技館中常常出現，要區分開仿真和虛擬這兩點。虛擬展示可以是很仿真的，只是用虛擬的手段如動畫播放、互動程序使用。例如一組模擬潛艇執行任務的程序，參觀者使用互動屏幕進行任務體驗，我們看不到潛艇的實物，但是卻能明白其中原理。仿真不一定使用了虛擬展示技術，是可以使用真實情景和實物的。例如，日本的環球影城中有一個火災情景重現的游樂項目，我們也可以稱其為展項，這里使用了仿真的技術來搭建一個火災的模擬空間，人可以在里面親身體驗工廠中發生火災的過程。火焰的熱浪、油桶的爆炸、燃油的泄露都是真實的，但這里并沒有使用虛擬展示手段，而是實物展示。

2 應用場景

2.1 成本控制

除了上面提到的災害模擬展項意外，需要大量資金來實現場景還原，并具有一定敘事性的展項都可使用類似手段來講述。例如，倫敦科技館“家園”展廳的城市建設展項就使用了白色的模型沙盤加互動投影手段來呈現城市在不同階段的變化，參觀者可使用展項前方的互動屏發出指令，針對城市建造提出自己的意見，互動沙盤上城市的造型、色彩、建筑功能就會隨之變化。設計者在設計這類展項時可以通過虛擬內容的變化傳達同一物體、情景在不同時間的變化，也可加入其他維度的互動，將所有相關信息集成在一個展項上，以此強化展項的視覺效果和參觀者的代入感。

2.2 細節展示

科技館中展示的內容大多是我們不常見的。日本未來館中最知名的展項便是貫穿整個科技館、位于建筑中庭頂部的巨大地球，地球表面時時刻刻顯示著關于地球氣候的信息，參觀者可以在展館的不同位置使用不同的互動屏與之互動，例如，站在面對澳大利亞位置的互動屏前時，可以調取澳大利亞不同地區近幾十年的詳細天氣數據、人口數據等，這些信息可實時檢索查看，散落在展館的各個角落，象征著全球數據的分布情況。類似于這樣的信息細節展示也可用于對物品的尺寸剖析、人物的背景分析等場合，其涵蓋的信息量太大，需要虛擬展示手段進行合理的分析和呈現。

2.3 抽象內容

倫敦科技館的二層空間中央被兩組巨大的互動桌面占據，這里總有排隊體驗的參觀者。這是一個關于“自我”的展項，參觀者使用桌面上的互動屏幕回答展項問出的一系列問題，這些問題大都與人的基本信息有關，實際上這是一個輸入參觀者自身基本信息的步驟，每次回答完一個問題，我們的人物圖譜就會越發清晰，也會生成一系列圖標，當這些圖標到達一定數量，也就是問題回答結束時，屏幕中會反饋一些描述，并且為參觀者找到一同回答問題的同類型的其他參觀者，最后由大量參觀者的信息圖標構成的人體圖像，如藝術畫一般生成在展項前方長達20米的巨型投影上，這些個體組成群體，完成展項的講述。類似這樣的抽象內容如果使用過于具象的表達方式，會給人一種相當不自在的心理感受。

2.4 不可接觸性

（1）危險性。具有反射性的化學元素需要進行特殊的儲存處理，電器開關需要有嚴格的電氣保護措施，埃博拉病毒的樣本也往往深藏在化學實驗室中，這類危險的科普內容的講述需要還原真實總是困難重重，設計者不得不在設計之初就打消讓人嘗試的念頭，采用虛擬展示的方式，通過視頻資料、互動程序等讓人們知道其危險性。

（2）稀有性。全世界出土木乃伊最多的地方早已不是埃及了，大英博物館中的木乃伊展臺永遠滿滿當當，木乃伊展廳展出了近千具木乃伊實物，在厚重的展柜玻璃保護下，我們只能看見他們精美的表面裝飾，卻無法發現內部構造的神秘。一個全方位展示木乃伊的互動屏幕解決了這一問題，我們可通過屏幕360度無死角地查看木乃伊模型，并可以通過對其剖切，看到每個斷面的形狀。對于這類具有稀有價值的展項，生成3D模型是一種優秀的虛擬展示辦法。

3 結語

虛擬展示設計是一項復雜的設計工作，虛擬展示技術更是包含了實際開發流程中的多專業領域高效協作。一個虛擬展項從設計到最終落地是展示設計師、產品設計師、室內設計師、平面設計師、動畫設計師、游戲設計師、UI設計師、產品結構工程師、硬件工程師、程序開發人員、施工人員等多個專業領域的人員復雜協作的結果，其目的只有一個：將信息清晰地傳達出去。因此，未來我們應利用更好的技術手段將虛擬展示技術更好地運用起來。