5G高新視頻在博物館展陳設計中的應用研究

摘 要：博物館作為文化傳播的重要場所，積極響應國家在文化傳播戰略上的部署，正不斷探索數字化轉型的新技術應用。在此背景下，5G高新視頻技術在博物館展覽中的應用日益受到矚目。5G高新視頻融合了5G技術、超高清視頻以及虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、混合現實（MR）技術，為文化傳播提供了強大的技術支持。它為博物館的展覽陳列帶來了革命性的變革，實現了文化保護、文化教育、文化旅游的有機結合。5G高新視頻的應用不僅極大提升了展品的展示效果，而且為觀眾提供了沉浸式的參觀體驗，使博物館的展覽形式更加多樣化和生動，為博物館的數字化轉型及達斡爾族文化的傳播開辟了新的方法和思路。

關鍵詞：5G高新視頻；博物館展陳；達斡爾族文化展陳

中圖分類號：G265 文獻標識碼：Ａ 文章編號：１００９ — ２２３４（２０24）04 — ０135 — ０4

隨著數字化轉型的不斷深入，博物館作為文化傳播和傳承的重要場所，正積極探索新技術的應用，以提升展覽效果和觀眾參與度。為了貫徹落實黨的二十大精神，促進數字經濟和旅游經濟的深度融合，推動5G在文化和旅游領域的創新應用和協同發展，國家工業和信息化部、文化和旅游部于2023年4月聯合發布了《關于加強5G+智慧旅游協同創新發展的通知》。該通知在重點任務中指出，要推動5G與虛擬現實、增強現實、數字孿生等技術的融合，引導5G+4K/8K超高清視頻、5G+VR/AR沉浸式旅游等應用場景的規模化發展。［1］這些指示為博物館的數字化展覽陳列指明了發展方向。

展覽的陳列方式對觀眾對展覽的認知和理解產生直接影響。預計未來，除了保持圖板配合文物的傳統形式外，國內博物館的文化展覽還將出現多種新興的數字化展示手段。目前，5G高新視頻在博物館展覽中的應用正逐漸受到關注。本文將分析5G高新視頻的特點，探討如何利用5G高新視頻為達斡爾族文化展覽設計提供新的視角，提升展示的品質和觀眾的互動體驗，同時實現達斡爾族文化的數字化保護和傳播。

一、5G高新視頻技術概述

5G高新視頻是基于5G環境，集成了“更高技術格式、更新應用場景、更美視聽體驗”的視頻。其中，“高”代表了4K/8K、3D、VR/AR/MR、高幀率（HFR）、高動態范圍（HDR）、廣色域（WCG）等高新技術格式的融合；“新”則指新奇的影像語言和視覺體驗的創新應用場景，能夠吸引觀眾興趣并促使其產生消費。［2］

5G高新視頻融合了超高清視頻技術、5G技術、VR/AR/MR技術，成為視頻行業最頂尖的應用領域。觀眾通過佩戴頭戴式顯示設備，可以觀看具有8K超高分辨率、六自由度（6DoF）任意旋轉移動的VR全景視頻，不僅提高了視頻的質量和清晰度，還可以在觀看的過程中與設定的人物或展品進行互動，為觀眾帶來沉浸式的體驗。

（一）超高清視頻技術、5G技術的特點及優勢

5G具有大帶寬、高速率、低時延的特性。傳輸速率為100Mbps-9.4Gbps、2-10ms時延，支持超高精度圖像的建模/渲染、支持云端閉環沉浸式VR/AR/MR互動以及大空間、全息可視化AR應用。隨著5G的賦能，VR/AR/MR裝備終于可以實現無線傳輸，觀眾可以擺脫數據線的束縛自由移動，極大地提升了體驗。5G技術應用在博物館展陳，解決了多人同時在線的帶寬壓力，為8K超高清視頻的流暢播放提供了有力保障。VR（虛擬現實）創造了一個被稱為人工環境的虛擬世界，通過計算機或其他智能計算設備提供視覺、聽覺、觸覺等多感官的模擬體驗，使用戶有一種身臨其境的感覺。利用動態環境建模、實時三維圖形生成、立體顯示技術和實時交互等技術，VR構建了一個看似真實的虛擬世界。用戶通過佩戴VR眼鏡或頭戴式顯示器（HMD）來體驗這個虛擬世界，雖然隔離了現實，但提供了極其逼真的感官體驗。在博物館應用中，VR允許觀眾自由選擇視角，無需受限于實地展覽布局，還可以通過熱點獲取詳細的解說和背景信息。與電視或電腦相比，VR技術提供了更加真實和沉浸式的體驗。在5G高新視頻領域，觀眾可以自由選擇觀看的內容，如在達斡爾族的“庫木勒”節賽馬比賽中，觀眾可以選擇不同的視角，感受駿馬從身邊飛馳而過的刺激，或者關注旁邊的曲棍球比賽，甚至只是關注草地上快速奔跑的小松鼠。

（二）VR/AR/MR的特點及優勢

AR（增強現實）在VR的基礎上發展而來，它在不干擾人眼正常觀察現實世界的情況下，將計算機生成的全息影像疊加在現實世界之上，實現了虛擬與現實的互補。AR技術集成了多媒體、三維建模、實時跟蹤、智能交互和傳感等多種技術，模擬仿真地展示文字、圖像、視頻和三維模型，從而增強用戶的視覺體驗。AR眼鏡的設備芯片集中在眼鏡內部，使得設備更加便攜和靈活。觀眾在博物館的真實環境中，無需傳統大屏幕，就能體驗到500吋大視角的高清視頻全屏觀影，而且觀看過程中無需調焦。在瀏覽展品時，展柜上的“哈尼卡”紙偶仿佛活了過來，跳躍和旋轉，讓觀眾能夠更加真切地感受到達斡爾小女孩玩“過家家”時的快樂。

MR（混合現實）是AR技術的進一步演進，它構建了一個虛擬世界、現實世界和用戶之間交互反饋的信息回路，提供了更加真實的用戶體驗。與VR帶我們進入的完全虛擬世界和AR帶我們進入的半虛半實世界不同，MR將虛擬場景和現實世界融合在一起，使得虛擬物體或信息更具立體性和真實性，幾乎無法與真實世界區分。可以理解為MR=VR+AR，而MR眼鏡也涵蓋了VR、AR眼鏡的所有功能。MR的交互方式以語音、動作和輔助按鍵為主，通過“動作捕捉技術”多方位掃描感應身體每一個部位的動作，并將其識別后同步到場景當中，從而使身臨其境的感受更為明顯。觀眾可以與高新視頻中的人物互動，試穿心儀的達斡爾族民族服飾，并可以看到在哪里可以買到這些服飾的提示，服飾的價格，甚至將典型的線上線下相結合的購物應用植入到觀展中。

二、5G高新視頻在達斡爾族文化展中的應用

（一）5G高新視頻在達斡爾族文化景區的實景應用

位于黑龍江省齊齊哈爾市梅里斯達斡爾族區哈拉新村的5G高新視頻實景基地，是一個以達斡爾族為主體民族的文化村落，被尊稱為“中國達斡爾族第一村”。該村坐落在嫩江西岸，擁有超過300年的歷史，完整地保留了達斡爾族的民風民俗和獨特的建筑風格。哈拉新村擁有3000畝耕地和8000畝草原，自然風光優美，河流蜿蜒，綠草如茵，鮮花盛開，樹木繁茂。村內部分古老的民居得以保留，游客可以一窺達斡爾族村寨的原貌。在這里設置AR/MR實景，不僅能夠讓游客欣賞到壯麗的自然風光，還能通過虛擬影像的疊加，提供沉浸式的文化體驗。

（二）5G高新視頻在博物館達斡爾族文化展區的虛擬應用

博物館的常設展覽雖然包含達斡爾族文化展示，但受限于空間和篇幅，只能以圖板和部分文物、工具的形式呈現。大量深層的民俗文化知識通常只能通過臨展來介紹。

在博物館空間有限的情況下，如何全面、系統、生動地展示達斡爾族文化，是一個待解的難題。5G高新視頻技術有望徹底解決這一問題。觀眾通過佩戴AR眼鏡參觀文化實體展覽，雖然面對的是傳統的展板和文物，卻能體驗到全新的數字化達斡爾族文化成果。展板和展品上疊加了文字、圖片、視頻、三維模型和語音等多種形式的數字信息，增強了觀眾參觀的目的性和主動性，豐富了信息的傳遞方式。觀眾可以自主選擇關注的信息，對于感興趣的內容，通過觸發熱點即可播放高新視頻，進一步深入了解。

此外，實體文物上疊加的三維結構能夠讓文物“復活”，觀眾可以看到文物的制作過程。點擊圖片即可彈出虛擬三維造型，提供更加生動和全面的文物展示。對于達斡爾族這樣的依賴狩獵、漁獵和農耕文化的民族，大量的實用性工具是其文化遺產的重要組成部分。這些多為木質結構的生產工具不僅不易保存，還容易在頻繁的出庫入庫過程中受損。利用VR三維建模技術制作的藏品高新視頻，能夠完美呈現文物的原貌，修復破損的部分，甚至根據僅有文字記載的文物信息還原出文物，以虛擬方式呈現在觀眾面前，既節省了制作成本，也實現了文物的永久保存。

（三）5G高新視頻沉浸式微電影的應用

達斡爾族文化中人文內容的比重極大，例如薩滿教活動中的“雅達干”（巫師）跳神治病，傳承達斡爾族歷史的“烏欽”說唱，以及達斡爾族的婚俗等，這些動態場景無法直觀地通過文字、語言或圖片呈現，但視頻形式卻能完美、生動地記錄和再現。為此，我們編撰了一部微電影劇本，以一位達斡爾族少女立志成為國家級曲棍球運動員并最終實現夢想為主線，講述了達斡爾族一家三代人為傳承民族傳統文化，獻身曲棍球運動的感人故事。這部微電影在具有故事性的同時，將達斡爾族建筑、習俗、生產、服飾、宗教活動等元素合理融入到三個年代跨度的達斡爾族日常生活中。觀眾可以通過佩戴眼鏡觀看沉浸式超高清視頻，隨著故事情節的推進，潛移默化地了解達斡爾族文化。此外，微電影還將生成普通1080P高清視頻版本，上傳至國內視頻平臺供網友免費觀看，以最大程度地傳播達斡爾族文化。

（四）5G高新視頻在短視頻及多媒體平臺的應用

短視頻已成為當下互聯網上最為流行和流量最大的內容形式，其用戶規模在我國已經突破了8億大關。抖音、快手等自媒體平臺成為了宣傳博物館、達斡爾族文化及超高清微電影的關鍵渠道。借助5G高新視頻的炫酷畫面、獨特的拍攝技巧，以及微電影中的情節和拍攝花絮，我們可以將達斡爾族民俗文化的獨特魅力和典型特色轉化為短視頻內容，輔之以來 tags 適應潮流的文案標題，從而有效為5G高新視頻和微電影吸引更多關注。此外，通過公眾號、小程序以及朋友圈的轉發分享，我們能夠利用這些最直接的推廣方式，讓更廣泛的大眾了解博物館在新技術應用方面的最新進展，接觸并獲取承載了5G高新視頻的達斡爾族文化展示信息，進而激發他們走進博物館親身體驗的興趣。

三、5G高新視頻在國內的成功案例

虛擬現實技術自誕生之初便在文娛產業中找到了突破口，尤其在游戲領域表現突出。隨后，該技術逐漸滲透至文化旅游、教育培訓、職業技能培訓以及醫療行業等多個領域，展現出其文化傳播的強大潛力。相較于傳統的文字和圖像，VR技術將平面信息轉化為立體空間，為用戶帶來一場視覺與感官的革命。據調查，視頻內容是用戶最為期待的VR應用之一，期待率高達51.1%。隨著5G技術的日益成熟，其與VR技術的結合已開始得到廣泛應用，并預示著未來在高新視頻市場中將占據更為重要的地位。

（一）國慶70周年閱兵活動采用VR全景視頻直播

中央廣播電視總臺在國慶70周年閱兵活動中，首次將VR、5G和8K技術深度融合，創新地進行宣傳報道。在天安門及長安街周邊，5G網絡實現全面覆蓋。總臺部署了多臺Insta360 Titan、Pro2、ONE X等VR攝像機，負責采集現場信號，并通過5G網絡實時傳輸至總臺制作系統。制作團隊在導演的帶領下，對采集到的信號進行場景選擇、畫面切換以及字幕包裝等后期制作。最終，VR直播信號被傳輸至網絡平臺，通過各類VR直播客戶端向公眾播出，提供了沉浸式的全景直播體驗。此次活動中，中國VR行業自主品牌展現了強大的技術實力，結合5G與8K超高清視頻技術，預示著未來將引領更多受眾和互聯網應用進入高新視頻領域。

（二）河南博物院“5G智慧博物館”助力文旅業轉型

河南博物院利用5G技術，融合VR/AR和新型視頻技術，成功創建了“5G智慧博物館”。在“5G+全息蓮鶴方壺”展區，觀眾可以步入由高精度工業投影營造的霧幕之中，“蓮鶴方壺”仿佛從歷史長河中躍然而出。在“5G+沉浸式影院”，觀眾能夠欣賞到《千里江山圖》的動態沉浸式視頻，仿佛穿越回宋代。而在“5G+360度全景體驗區”，戴上VR眼鏡，龍門石窟的壯麗景色便躍然眼前。這些展覽不僅提供了全新的觀展體驗，更為傳統文化的傳承與創新提供了新的路徑。

（三）敦煌博物院“數字敦煌”項目

面對文物保護的最大挑戰——時間的流逝，敦煌博物院啟動了壁畫數字化項目，創造了“數字敦煌”。通過運用VR、AR和MR技術，壁畫數字化工作讓敦煌的藝術瑰寶得以在虛擬世界中重生，跨越不同朝代開鑿了30個經典洞窟，每個洞窟都配有詳盡的介紹和全景漫游。采用8K分辨率拍攝的球幕電影《夢幻佛宮》為觀眾帶來了“人在畫中游”的神奇體驗。“數字敦煌”不僅為敦煌文化研究留下了寶貴的資料，也為文物資源的數字化利用提供了數據支持。

（四）2023中國（南京）國際軟件產品和信息服務交易博覽會

在2023年的南京軟交會上，參觀者能夠在煙花璀璨的映襯下虛擬游覽南京長江大橋，獲得建筑特征的即時信息。360度全景展示的長江大橋景色復原了其精確的3D形態和真實光影。此外，“元宇宙”館作為創新亮點，為觀眾帶來奇妙的“元宇宙之旅”。智能交互設備讓參觀者在一秒鐘內體驗“換頭術”，AR眼鏡引導下的“尋寶游戲”以及“虛實融合XR”技術，都為觀眾帶來了全新的互動體驗。通過這些高科技手段，南京軟交會成功吸引了眾多參觀者前來體驗。

四、5G高新視頻在應用中需要重點關注的問題及解決辦法

（一）沉浸式體驗

5G高新視頻致力于為觀眾提供沉浸式體驗，強調在觀看過程中的視聽感受，主要體現在視頻的清晰度、流暢度、保真度和立體感等方面。觀眾在觀看過程中最關心的是畫面的品質和細膩程度，因此沉浸感和畫面真實性成為他們的首要需求，占比達到53.1%。

對于評估這些特性的具體方法，我們首先關注視頻是否真正達到了8K分辨率標準。這不僅要求畫面分辨率符合標準，還需要觀察像素點是否足夠清晰，尤其是在細節部分的處理，以及色彩還原是否準確無偏色。在流暢度方面，我們需要注意觀看過程中是否會出現花屏或卡頓現象，以保證觀看體驗的連貫性。在保真度方面，我們要關注在六自由度移動時，近距離和高低視角產生的畸變程度，以及視頻拼接和音視頻同步的質量。至于立體感，我們需要評估實時三維建模生成的三維物體模型的真實程度。未來，隨著技術的升級，這些體驗還將進一步擴展到嗅覺、觸覺和溫度感應等方面。

值得注意的是，除了內容源的質量之外，5G網絡傳輸和終端顯示過程中可能產生的數據損耗，也會對用戶的最終體驗產生影響。

由于5G高新視頻的呈現終端通常是觀眾佩戴的HMD頭戴式顯示器或眼鏡，當流暢度、保真度和立體感出現問題時，不同個體上的體驗可能會有所不同。因此，建立一個有效的信息反饋機制至關重要。工作人員可以隨機進行調查，收集觀眾的實際體驗，對問題進行實證核實，并提出改進意見，供開發團隊進行整改。

（二）交互式體驗

5G高新視頻的交互式體驗聚焦于用戶的虛擬操作過程，特別是在感官系統在虛擬世界中所獲得的反饋信息與現實世界在空間和時間維度上的同步程度。這種體驗的關鍵要素包括自由度、定位精度和響應速度。具體來說，我們需要考察用戶是否能夠自由地指向虛擬面板，以及能否精確地定位按鈕并在觸摸后迅速執行任務。此外，當用戶改變視角，如抬頭或轉頭時，是否會出現黑邊拖影和畫質下降等問題也是重要的考量點。同樣，眼鏡或頭戴式顯示設備（HMD）的佩戴舒適性和續航能力對整體交互體驗也有著顯著影響。

針對交互式體驗中出現的問題，工作人員需要進行實際測試，以確定問題的根本原因。這可能涉及程序錯誤、5G環境問題，或是觀眾操作中的個體認知差異。通過準確界定問題所在，可以有針對性地進行解決和處理。

（三）持續的技術升級

鑒于5G高新視頻制作的高成本，其中VR/AR/MR技術的可擴展性顯得尤為關鍵。目前，國內許多在技術成熟度和成功經驗方面具備優勢的開發團隊，往往專注于領域內的特定方向或幾個方向，表現出技術的前沿性。然而，面對不斷變化的應用場景和新需求，或是頭戴式設備的更新迭代，這些團隊的技術可能無法充分滿足新的要求，這就促使他們需要整合其他公司的技術解決方案。鑒于此，項目合同中應明確規定程序需具備持續開發能力和開放性，這應作為挑選研發團隊的關鍵標準之一，以確保在視頻功能擴展過程中不會出現技術銜接問題。

五、結語

展陳是博物館學術研究的最直觀體現，也是觀眾感受博物館氣息的第一步。隨著科技的飛速發展，博物館的展陳方式亟待創新與變革。5G高新視頻技術完全契合博物館的文化傳播需求，通過視頻融合文字、圖片、音視頻熱點，使觀眾在漫游中能全方位、近距離地互動文物，極大地拓展了參觀的廣度和深度。它相當于一個龐大的數據庫，用戶可以隨時搜索和獲取所需信息，并能夠隨時回放和重現場景。5G高新視頻的應用使得文化展示變得更加生動、多元，信息呈現更為全面，形式更為新穎。利用5G高新視頻重現達斡爾族民俗文化，是對文物及非物質文化遺產最生動、最永久的保存，也是博物館數字化實踐的一種新方式。

5G高新視頻技術將文化保護、文化教育、文化旅游融為一體，為博物館展陳帶來革命性的變革。這不僅提升了展品的展示效果，還為觀眾帶來了沉浸式的體驗。隨著5G技術的普及和博物館展陳需求的提高，5G高新視頻在博物館展陳領域的應用將更加廣泛。我們有理由相信，未來博物館的展覽形式將更加豐富多彩，為觀眾帶來更加深刻的歷史文化體驗。

〔參 考 文 獻〕

［1］工信部聯通信〔2023〕42號 工業和信息化部 文化和旅游部.關于加強5G+智慧旅游協同創新發展的通知［R］.

［2］國家廣播電視總局.5G高新視頻-VR視頻技術白皮書（2020）［EB/OL］.2020.

〔責任編輯：楊 赫〕