虛擬現實技術在博物館展示中的應用研究

摘 要：探討虛擬現實技術在博物館展覽設計中的應用，通過沉浸式體驗方式深化參觀者對歷史文化的理解，促進知識傳播和文化交流。通過系統地探討虛擬現實技術在博物館展示方面的應用模式和優勢，旨在為觀眾提供更加生動、豐富的參觀體驗，并幫助他們更好地理解藏品信息和歷史背景。

關鍵詞：虛擬現實；博物館展示；應用研究

基金項目：本文系2020年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“數字媒體藝術促進民族文化傳承與發展研究”（2020KY65024）研究成果。

博物館是通過獲取、保存、研究、展示和傳播文化遺產，達到教育、學習和享受目的的場所[1]。展示內容是博物館的核心。傳統的博物館展示主要依靠實物、圖片和文字等手段，這種傳統、單一的展示方式已無法滿足觀眾對參與感和體驗感的追求。通過引入更加多元化、創新性并具有互動性的高水準豐富內容的展示，能夠激發人們對于文化遺產保護、知識傳播以及審美等方面的興趣。隨著計算機技術的飛速發展與普及，虛擬現實技術被廣泛應用于各個領域，并取得了不同的成果。虛擬現實技術與博物館相結合，打破了空間的限制，有效地解決了傳統博物館的局限性[2]。虛擬現實技術應用在博物館展示中，為觀眾提供了一種在三維空間中觀察和探索周圍事物的方式，通過將虛擬現實技術與傳統平面設計以及空間設計相結合，在博物館展示中引入空間信息、視覺元素和互動體驗，增強展覽的直觀性、互動性以及沉浸感。

一、虛擬現實技術概述

虛擬現實技術是多領域、多技術的綜合，以計算機圖形學、感知技術和人機交互為核心，以計算機為媒介對虛擬環境中物體的聲音和視頻進行綜合處理，創造出與真實世界高度相似的虛擬環境。為了獲得身臨其境的體驗，通過頭戴式顯示器和操縱桿等設備來實現用戶與虛擬世界之間的交互。頭戴式顯示器能夠完全包圍用戶，并將視覺信息直接傳達到用戶眼睛，使用戶仿佛置身于一個全新環境中；游戲手柄作為用戶與虛擬環境之間的橋梁，賦予用戶更大自由度和控制操作權。虛擬現實技術借助硬件設備，通過電腦創建出的仿真環境，在空間立體性、多樣性、視覺效果逼真度以及沉浸感強度方面具有顯著優勢，在視覺、聽覺和觸覺等方面都能給用戶提供高度真實的感受。在虛擬場景中，參與者可以實時感知各種物體，通過與這些物體進行互動來控制各種事件，產生一種身臨其境的感受。虛擬現實技術已經廣泛應用于娛樂領域，在教育、醫療和建筑設計等行業也展示出巨大潛力。在游戲中，玩家可以享受風聲草動以及生動畫面效果；在教育領域，學生可通過沉浸式體驗更好地理解抽象概念或歷史事件；而在醫療方面，虛擬現實技術能夠模擬培訓和演示所需的手術場景。

虛擬現實技本身具有沉浸感、交互性和構想性特點[3]。沉浸感指用戶通過虛擬現實設備完全融入虛擬環境，通過逼真的視聽效果達到身臨其境的效果，如同置身于另一個真實世界。在此虛擬環境中，用戶能夠感知周圍環境微妙變化，如風吹、水流等。互動性使用戶能夠與虛擬環境進行即時互動，在場景內中通過手勢、語音或控制器與虛擬對象交流。構想性則賦予用戶在虛擬環境中自由創造和構建的能力，打造符合個人意愿的理想化虛擬世界，無論是設計獨一無二的城市景觀，塑造奇幻迷人的角色形象，還是搭建富有創意和想象力的藝術作品展示空間，均可借助虛擬現實技術輕松完成。

二、虛擬現實技術的應用優勢

虛擬現實技術在博物館展示中的應用具有多重優勢。它能夠創造出逼真的模擬場景，從而提高觀眾對展品和歷史文化的興趣和理解。同時，虛擬現實技術為博物館提供更廣闊的展示空間，呈現更豐富、更全面的藏品信息。此外，虛擬現實技術還能夠提供互動性和個性化體驗，增強參觀者與展品之間的聯系，并激發他們進一步探索和欣賞歷史文化遺產的興趣。在博物館展示中，虛擬現實技術能夠以全新視角為觀眾帶來對歷史文化遺產的獨特認知與欣賞體驗。虛擬現實技術能夠提供更為便捷的參觀方式。傳統博物館展示要求觀眾親臨現場，而虛擬現實技術通過網絡平臺將展品呈現給全球范圍內的觀眾。虛擬現實技術的應用，使得觀眾可以在通過網絡連接到博物館，在虛擬的空間里通過索引選擇感興趣的主題或時代的藏品進行深入、系統的參觀學習[4]。這種在線參觀模式不僅節省時間和金錢成本，還使得身體條件限制或無法到達博物館的人們能夠享受同樣精彩的文化體驗。

在教育方面，虛擬現實技術運用于博物館展示具有重要的作用。游客可以通過沉浸式的虛擬環境深入了解歷史事件、文化背景和藝術品等內容，并進行互動探索。這種學習方式不僅能夠激發游客對知識的興趣和好奇心，還能提高他們對歷史文化遺產保護與傳承的認識水平。

在保護珍貴文物方面，虛擬現實技術具備獨特優勢。由于某些珍貴文物存在脆弱性或易受損性，在長期保存和展示過程中可能會面臨風險。利用虛擬現實技術進行數字化復制，則能有效減少對原件的頻繁接觸與移動，并確保其完整性和安全性。同時，數字化復制還為后代留下寶貴資料，并為進一步研究、修復以及推廣相關知識提供了便利。

虛擬現實技術在博物館展示中提供了逼真的模擬能力，擴大了展示空間，增加了互動性和個性化體驗，在便捷參觀方式以及促進教育與保護工作等方面都發揮著積極的作用。隨著科技不斷創新與發展，我們相信未來虛擬現實技術將為博物館行業帶來更多機遇與突破點，并讓更多人能夠以全新視角欣賞并感受歷史文化遺產所蘊含的魅力與價值。

三、虛擬現實技術在博物館展示中的應用方式

虛擬現實技術在博物館展示中得到了廣泛應用。通過利用虛擬現實技術，博物館能夠將珍貴文物構建成三維數字模型呈現出來，增強展品的視覺效果，讓觀眾以立體視角欣賞文物制作過程，通過近距離觀察和互動，深化對博物館藏品的認識與理解，領略其中蘊含的歷史文化，進一步探索展品內涵與意義。虛擬現實技術可以創造沉浸式體驗，引導觀眾參與歷史場景再現，身臨其境地感受歷史變遷，加深對歷史文化的理解和認知。虛擬現實技術可以數字修復損壞或破碎的文物，增強觀眾保護文化遺產的意識。在博物館展示中運用虛擬現實技術主要有以下幾種方式：

（一）多媒體互動

交互性是虛擬現實技術的突出特點之一，將虛擬現實技術應用在博物館中，更能充分體現出它的交互性[5]。通過運用虛擬現實技術進行多媒體交互，可賦予傳統靜態展品動態特性，以各種多媒體工具呈現圖像、視頻等資料，提供給觀眾更直接而深入的感性經驗。這樣不僅創造了豐富生動的表達形式，還增強了觀眾對展品內容的理解和記憶。在實施多媒體交互時，借助計算機技術和軟件工具可以實現對展品三維模型重建，利用虛擬現實系統從各個角度向觀眾呈現文物外貌特征。游客可以通過交互界面或智能手機與珍貴文物近距離互動，自由選擇觀看視角及路徑，以聲音及影像等形式獲取全面且生動豐富的資訊內容。博物館內配備語音導引裝置，游客通過智能手機掃描各展品前方的二維碼，可收聽詳盡介紹及背后故事，增強對珍貴遺產的理解。此外，多媒體科技還能借助投影機、照明系統等手段，營造出別具一格且富有氛圍感的展示環境，將某些歷史時期或特定情境下的圖像投影到墻壁或地板上，并附加聲效及燈光效果。還可運用頭戴顯示裝置、應用程序等工具讓參觀者沉浸于真實情境并與虛擬元素互動，或運用虛擬實境科技重塑所發生的歷史事件，使參觀者身處其中，仿佛穿越回到歷史事件發生的年代。多媒體互動賦予傳統靜態展品煥然一新的活力，呈現出更加豐富、直觀且更具深度感的體驗，不僅滿足人們對于視聽刺激之渴求，同時也推動著文化遺產保護與傳承事業的蓬勃發展。

（二）虛擬漫游

虛擬漫游讓用戶在虛擬的數字環境中自由導航，深入感知各種場景變化。在博物館展示中，這種技術得到了廣泛應用，能夠以立體、生動的方式呈現珍貴的文化遺產，使參觀者深切感受其獨特魅力。在中國傳統建筑的展示中，虛擬現實技術發揮了重要作用。通過精細創建3D模型，博物館能夠全面展示建筑的內部結構和獨特的地方風格特征，向游客傳遞關于中國傳統建筑的豐富信息。這種展示方式不僅令人耳目一新，而且讓游客能夠更加深入地了解中國傳統建筑的歷史和文化內涵。此外，博物館還巧妙地將虛擬現實技術與互動體驗相結合。展示過程中，珍貴的文物被轉換為逼真的3D效果圖，并集成到互動虛擬現實系統中。參觀者可以通過簡單的操作，如點擊鼠標左鍵，與文物進行“對話”，深入了解其背后的故事。同時，右鍵單擊屏幕上的建筑物，還能進一步探索其內部結構和細節。這種創新的展示方式不僅賦予游客在數字空間中自由探索的權利，還大大增強了他們與展覽內容的互動性。借助虛擬現實技術，博物館成功提升了文物展示的效果，為觀眾提供了更加真實、豐富和深入的參觀體驗。這不僅加深了觀眾對文物的認識和理解，也激發了他們對歷史文化的興趣和熱愛，為傳承和弘揚中華優秀傳統文化做出了積極貢獻。

（三）游戲

游戲，作為一種極富娛樂性和互動性的娛樂形式，已經被廣泛應用于多個領域。其獨特的魅力在于能夠為用戶提供身臨其境的體驗，使玩家仿佛置身于一個全新的世界之中。在博物館展示中，游戲技術的應用為游客帶來了全新的參觀體驗。博物館展示中，游戲技術的應用主要有兩種方法。首先，通過建立虛擬現實系統，游客可以在瀏覽過程中進行互動，使參觀變得更加生動有趣。在歷史展示中，博物館可以利用游戲軟件創造出一個虛擬的歷史環境，讓游客真正融入其中，感受歷史的魅力。這種虛擬環境可以根據不同的歷史背景和故事情節進行設定，供游客嘗試體驗。例如，游客可以穿越回古代，親身參與歷史上的重大事件，與歷史人物進行互動，深入了解各國的歷史發展情況。這樣一來，游客便能夠沉浸于歷史場景之中，與歷史展品進行互動，獲得更加真實、深入的參觀體驗。其次，博物館還可以使用游戲軟件構建虛擬對象，讓游客在游戲過程中探索藏品。這種方式能夠呈現文化遺產及相關環境，使游客在娛樂中學習，提高對歷史知識的認知水平。參與者可以通過鼠標、鍵盤等工具與虛擬對象進行互動，表達對藏品或環境的想法和意見。同時，博物館還可以設置一些互動環節，讓游客選擇適當數量的元素完成交流活動，增強與藏品之間的聯系。這種展示方式不僅可以激發游客對文化遺產及相關環境的興趣，還能促使他們更加深入地研究和了解相關知識。

將游戲技術與博物館展示結合，使傳統靜態展示更生動有趣，強化了參觀者與展品的互動體驗。博物館教育中融入游戲元素，能激發游客主動學習、思考，增強其團隊合作能力，在輕松氛圍中提升教育效果。這種創新手段既滿足了公眾對娛樂多樣化的需求，又為文化遺產傳承和歷史知識弘揚提供了新視角。游戲技術的運用，讓博物館展示煥發新活力，成為知識傳播與文化傳承的重要橋梁。

四、結語

虛擬現實技術為博物館展示注入了新的活力，不僅提升了展示效果，還極大地豐富了展示內容。通過這一技術，觀眾能夠獲得更加真實、深入的參觀體驗，仿佛親身穿越時空，感受不同時代、不同地點的歷史場景。這種沉浸式的體驗讓觀眾更加深入地了解藏品信息和歷史文化，同時也在參觀過程中獲得了更多樂趣。此外，虛擬現實技術還增強了參觀者與藏品之間的互動，讓觀眾在互動中深化對歷史背景的理解。這種展示形式既吸引了年輕人的積極參與，也激發了他們對科學知識的探索興趣。因此，引入虛擬現實技術將為博物館展示帶來無限可能性，滿足人們對視聽效果和互動性的需求，進而提高教育普及水平，推動文化的傳承與發展。

在應用虛擬現實技術時，博物館需綜合考慮多方因素，深入研究觀眾需求與展示內容的契合點。虛擬現實技術的高度靈活性使其能針對不同類型和地域特色的博物館藏品進行個性化設計，為觀眾帶來更加豐富多彩的參觀體驗。隨著科技的飛速發展，將虛擬現實技術融入博物館展示已成為推動文化傳承與發展的重要舉措。

參考文獻：

[1]陳娟娟，周玉婷，翟俊卿.虛擬現實技術和增強現實技術在博物館學習中的應用[J].現代教育技術，2021（10）：5-13.

[2]黃麗.虛擬現實交互技術在博物館設計中的應用[J].長沙民政職業技術學院學報，2021（2）：143-144.

[3]苗嶺.虛擬現實技術在博物館敘事性設計中的應用探索[J].包裝工程，2018（4）：15-18.

[4]盧凱風.虛擬現實技術在博物館展示中的應用研究[J].大眾文藝，2018（16）：54.

[5]倪立，宋軍，林燦.淺談虛擬現實（VR）技術在博物館空間中的應用研究[J].科技傳播，2020（1）：93-94.

作者簡介：

謝小丹，碩士，北海藝術設計學院建筑與環境藝術學院講師。研究方向：鄉村景觀、數字景觀。