基于互聯網和虛擬技術的數字展館建設研究

［摘 要］隨著互聯網技術和虛擬現實技術的不斷深入應用，沉浸式展覽成為近年來一種十分熱門的新興展覽形式，給傳統展覽館建設帶來了全新的啟發。文章對基于互聯網和虛擬技術的數字展館建設進行深入研究，分析傳統展館時代存在的不足以及數字展館的優勢，從交互性設計、環境設計以及主體設計等方面，系統分析基于互聯網和虛擬技術的數字展館建設路徑，以期為數字展館未來建設發展提供參考。

［關鍵詞］互聯網技術；虛擬現實技術；數字展館建設；沉浸式

1? ? ?基于互聯網和虛擬技術的數字展館建設概述

1.1? ?虛擬現實技術的基本內涵

虛擬現實技術的基本內容是利用計算機圖形、感知技術和交互設備，創造出一種身臨其境的虛擬環境，使用戶能夠沉浸其中并與之互動。通過模擬真實世界的感知、運動和行為，虛擬現實技術可以提供一種全新的體驗，突破了傳統媒體和傳統人機界面的限制。首先，虛擬現實技術的核心是建立一個虛擬環境，包括模擬真實世界的場景、物體和人物。這一過程涉及計算機圖形技術的應用，通過高度真實的圖像呈現和細膩的繪制技巧，使用戶感受到身臨其境的感覺。同時，為了增強真實感，還需要考慮光照、紋理、陰影等細節的處理，以及物理引擎的模擬，使得虛擬環境更加逼真。其次，虛擬現實技術還需要借助于感知技術，以感知用戶的行為和動作，并將其轉化為對虛擬環境的相應操作。這一方面通常包括追蹤用戶的頭部和手部姿勢，以及感知用戶的眼動、聲音等輸入。通過精確地感知用戶的動作和行為，虛擬現實系統可以實時更新虛擬環境的狀態，并使用戶能夠與虛擬環境進行互動［1］。

1.2? ?基于虛擬現實技術的沉浸式理論

基于虛擬現實技術的沉浸式理論是一個新的引人入勝的研究領域。沉浸式技術將用戶置身于一個全新的虛擬環境中，通過視覺、聽覺和觸覺等多種感官刺激，使用戶能夠與虛擬世界進行互動和溝通。這種技術的發展為我們提供了無限的可能性，不僅可以用于娛樂和游戲領域，還對教育、醫療、建筑設計等許多領域產生深遠的影響。將基于虛擬現實技術的沉浸式理論應用到展覽館建設當中，可以為觀眾帶來全新的參觀體驗，虛擬現實技術能夠打破時空的限制，將觀眾帶入一個全新的沉浸式環境中。通過身臨其境的體驗，觀眾可以更加直觀地感受到展品所傳遞的信息和情感。虛擬現實技術還可以提供多樣化的展示方式。傳統的展覽館通常受到空間、時間和經濟等方面條件限制，無法展示所有的展品。而借助虛擬現實技術，展覽館可以通過數字化的手段將更多的展品呈現給觀眾。觀眾可以根據個人興趣選擇瀏覽的內容，并且可以隨時切換展示模式，包括不同的場景、風格和語言，從而滿足不同觀眾的需求。

1.3? ?沉浸式體驗在展覽空間建設中的發展

基于虛擬現實技術的沉浸式體驗在展覽空間建設中的發展，為展覽行業帶來了革命性的變化。傳統展覽空間通常以平面展示和文字說明為主，而沉浸式體驗則通過虛擬現實技術打破了這種局限性，將觀眾置身于一個虛擬的世界中。

首先，沉浸式體驗極大地提升了觀眾的參與度和互動性。傳統展覽中，觀眾只能被動地觀看和閱讀展品，缺乏參與感。而通過沉浸式體驗，觀眾可以利用虛擬現實技術與展品互動，仿佛身臨其境。他們可以自由探索展覽空間，觸摸、旋轉或操控虛擬物體，深入了解展品背后的故事。這種參與度的提升不僅增加了觀眾的興趣，也豐富了他們的學習和體驗方式［2］。

其次，沉浸式體驗為展覽空間的場景呈現提供了無限的可能性。傳統展覽空間通常受到展廳面積和物品數量的限制，無法展示所有相關展品。而沉浸式體驗通過虛擬現實技術，可以在有限的空間內創造出無限的虛擬場景。觀眾可以通過頭戴式顯示器或其他虛擬現實設備，身臨其境地感受到不同的環境背景，從雨林到沙漠、從海底到太空，各種場景皆觸手可及。這種場景的靈活性讓展覽空間的設計更加多樣化和創新化，為觀眾帶來全新的視覺沖擊和體驗。

此外，沉浸式體驗也為展覽空間的教育性與娛樂性融合提供了契機。傳統展覽往往面臨教育性和娛樂性之間的平衡問題，過于注重教育容易使觀眾疲倦失去興趣，而過于注重娛樂則可能使展覽內容變得膚淺。而沉浸式體驗可以將教育和娛樂有機地結合起來。觀眾可以通過互動和游戲化的方式，學習和體驗展覽內容，既增加了學習的趣味性，又加深了觀眾對展品的理解和記憶。

2? ? ?傳統展覽館存在的不足

2.1? ?展示主體存在單一性問題

傳統展覽館在展示方面具有獨有的魅力和價值，通過實體展品的觸感、氣味和聲音，使觀眾能夠身臨其境地感受歷史和藝術的魅力，但與數字化展覽館相比，傳統展覽館在展示主體方面存在單一性問題。傳統展覽館通常以物品為主要展示對象，通過展示實物文物和藝術品來傳遞信息和表達意義［3］。然而，由于空間和資源的限制，傳統展覽館只能展示有限數量的展品，導致觀眾只能通過有限的角度和途徑來認識特定的主題或領域。而數字化展覽館作為一種新興的展示形式，突破了傳統展覽館的限制，具有更大的展示容量和靈活性。通過數字技術，傳統展覽館收藏的文物和藝術品可以以高分辨率的圖像、視頻和3D模型的形式進行展示，觀眾可以近距離觀看和細致觀察。此外，數字化展覽館可以提供更多的互動方式，例如虛擬導覽、評論交流和在線學習資源，使觀眾參與度更高，體驗更加豐富。

2.2? ?展示方式缺乏活力與交互性

傳統展覽館通過實體展品的觸感、氣味以及與其他觀眾的面對面交流，使觀眾能夠身臨其境地感受藝術作品或文物的獨特魅力。這種親身體驗和與他人的面對面交流，往往能夠產生更加深刻和持久的印象。但與數字展覽館相比，傳統展覽館在展示方式方面缺乏活力與交互性。傳統展覽館往往以靜態的方式呈現展品，觀眾只能通過觀看和閱讀來獲取信息。這種單向的展示方式限制了觀眾的參與度和互動性，使得展覽體驗相對較為被動和有限。數字展覽館通過融合技術和創新的展示手段，解決了傳統展覽館展示方式缺乏活力與互動性的問題。數字展覽館可以通過虛擬現實（VR）和增強現實（AR）等技術，將觀眾帶入逼真的視聽環境，與展品進行互動和沉浸式體驗。觀眾可以通過手勢操作、聲音識別和觸摸屏等方式與展品進行交互，深入了解展品背后的故事和歷史背景。

2.3? ?觀眾參與感不強

與數字展館相比，傳統展覽館展覽模式下觀眾參與感不強，通常只能被動地觀看展品，缺乏主動參與的機會，他們只能在展覽中漫步，欣賞展品，但無法與展品進行互動或參與其中的故事。而數字展館可以利用虛擬現實、增強現實和交互式展示技術，觀眾可以與展品進行互動，參與到展覽的故事之中［4］。例如，展覽可以設計成一個沉浸式的體驗，通過虛擬現實技術將觀眾帶入展品所描繪的場景中。觀眾可以通過頭戴式顯示器和手柄設備，與展品進行互動，探索展覽的內容。他們可以觸摸、旋轉、放大展品，甚至與虛擬角色進行對話，深入了解展品背后的故事和歷史。數字展館給參觀者帶來更加豐富的體驗，同時數字科技的交互性還賦予展館社交屬性，使參觀者更主動地探索展覽內容，并與其他觀眾進行交流和分享，提升展覽的吸引力和影響力。

3? ? ?基于互聯網和虛擬技術的數字展館建設路徑分析

3.1? ?交互沉浸介入數字展館空間

在基于互聯網和虛擬技術的數字展館建設過程中，交互沉浸顯得至關重要，設計者需要充分利用現代信息技術，特別是虛擬現實技術，提升展館的交互性，滿足數字展館作品與參觀者之間的交互需求，打造沉浸式的數字展館空間。常用的沉浸式體驗技術如圖1所示。

3.1.1? ?多媒體交互技術

通過應用多媒體交互技術，數字展館能夠更好地提高觀眾的參與感和體驗感。首先，在數字展館中，多媒體交互技術通過使用大屏幕、觸摸屏等設備，將信息以生動、直觀的方式呈現給觀眾。觀眾可以通過觸摸屏幕、手勢操作等方式與展品進行互動，了解更多的背景知識和詳細信息。這種交互方式使得觀眾不再是被動接受展覽信息，而是能夠主動參與其中，深度了解展覽內容。其次，多媒體交互技術還可以通過聲音、光影、動畫等元素的巧妙運用，創造出更加豐富多樣的藝術表達形式。觀眾不僅可以通過視覺感知展覽內容，還可以通過聽覺、觸覺等方式來獲得更加全面的觀展體驗。音樂、聲效和視覺效果的有機結合不僅提升了觀眾的參與感，同時也加深了對展覽所傳達主題的理解和體驗。

3.1.2? ?虛擬現實技術

通過虛擬現實技術，數字展館能夠為參觀者創造具互動性的沉浸式體驗。首先，虛擬現實技術可以通過逼真的視覺效果和立體聲音，將觀眾帶入一個全新的虛擬世界。在這個世界中，觀眾可以身臨其境地參觀遠古文明的遺址，探索未來科技的發展，或者親身體驗歷史上的重大事件。其次，虛擬現實技術還可以通過互動性的設計，讓觀眾參與其中，成為故事的主角。觀眾可以通過手勢、語音或控制器等方式與虛擬環境進行互動，探索不同的角落和元素。例如，在一個數字展館中，觀眾可以利用虛擬現實技術模擬飛行，感受風的吹拂和云的細膩觸感，同時還能夠了解飛行器的構造和原理。此外，虛擬現實技術還可以為數字展館帶來更多的創意和想象力。展示內容可以不再局限于傳統的平面圖像和文字介紹，而是通過虛擬現實技術呈現出更加生動和立體的形式。觀眾可以通過身臨其境的感受，更好地理解和記憶展示內容，從而更深入地了解相關知識［5］。

3.1.3? ?空間傳感技術

數字展館運用空間傳感技術，為觀眾打造沉浸式體驗的具體應用，無疑是現代科技發展中的一大亮點。首先，數字展館通過空間傳感技術的應用，實現了觀眾與展品之間的互動交流。觀眾可以通過手勢控制、身體動作捕捉等方式與展品進行互動，仿佛置身于一個充滿活力的場景中。無論是參觀歷史遺跡還是探索未來世界，觀眾都能夠身臨其境地感受到展品所傳遞的信息和情感，增加了觀展的趣味性和參與度。其次，數字展館利用空間傳感技術，創造了多維度的展示方式。通過多層次投影、全息顯示等技術手段，觀眾可以同時觀看到不同角度、不同尺度的展覽內容。此外，數字展館運用空間傳感技術還可以實現實時反饋和個性化定制。觀眾可以通過智能設備、移動終端等設備與展館進行互動，提前了解展覽信息、預約參觀時間，并根據個人偏好獲取定制化的展覽內容。同時，數字展館也能夠根據觀眾的反饋和行為數據進行實時調整、優化展覽布局、展示方式，提供更符合觀眾需求的展覽體驗。

3.2? ?環境沉浸介入數字展館空間

基于互聯網和虛擬技術的數字展館建設需要環境沉浸介入到數字展館的空間設計當中，構建人與空間之間的沉浸式關系，從整體觀賞角度出發，引導參觀者在展館空間中進行有序推進，使參觀者在虛擬技術和空間傳感技術的沉浸式氛圍體驗過程中，依照展覽藝術展現需求，拉動作品、人與空間之間的關系［6］。數字展館沉浸式空間的打造要圍繞環境敘事，以展覽主題的故事線為主，梳理觀眾參觀展品的路線和先后順序，使觀眾在展館空間范圍內，從一個單純的故事旁觀者，變成一個參與故事的述說者，進而提升參觀者的五感共鳴，達到理想的沉浸式觀展效果。

3.3? ?主題沉浸介入數字展館空間

基于互聯網和虛擬技術的數字展館建設不能脫離展品的主題，因此，在構建過程中，數字展館需要與實體展館并行設計，數字展館中的藝術藏品、藝術作品也要通過虛擬現實技術和空間傳感技術在實體展覽館中得以呈現，既要符合“元宇宙”概念，形成互聯網絡中的虛擬的沉浸式體驗“世界”，也要具備實體展覽館的教育功能屬性，將實體展館主題沉浸介入到數字展館空間當中，既提升展館的體驗感，又強化展館的教育與文化傳播屬性。

主要參考文獻

［1］任鏷，王文劍，白雪飛.基于虛擬現實技術的山西大學堂建筑復原［J］.計算機仿真，2012（11）：20-23.

［2］聶帥，秦爽，麥文.基于Web GL 技術三維模型呈現研究［J］.計算機產品與流通，2019（7）：87-89．

［3］喬遷，李彤彤，李蕊.沉浸式體驗于博物館展示設計：以廊坊九州鎮南漢村非遺展館為例［J］.中國建筑裝飾裝修，2022（2）：146-147.

［4］莫清風.2021 沉浸式展覽（在線展覽展示平臺）排行榜［J］.互聯網周刊，2021（23）：70.

［5］趙依帆. 基于觀眾行為心理需求的城市規劃展覽館建筑空間設計研究［D］.重慶：重慶大學，2019.

［6］胡熠蝶. 基于沉浸式體驗的博物館數字化展示研究［D］.杭州：浙江農林大學，2021.

［收稿日期］2023-07-07

［基金項目］長春職業技術學院應用技術項目“‘設計盒子研發與應用”（02-3-2-XX006）。

［作者簡介］徐琨（1980— ），女，吉林長春人，碩士，副教授，主要研究方向：環境藝術設計。