博物館數字化背景下的沉浸式體驗設計研究

【摘 要】在數字時代，博物館的演變已經超越了傳統形式的陳列界定，逐漸變為一個基于沉浸式體驗空間的公共社交場所。通過對國內展博空間的探索，其敘事劇場的造景邏輯、游戲參與的互動流程及在線瀏覽的應用程序等要素使游客沉溺于引人入勝的數字環境中，構建起館方與參與者的平等關系。并在多感官感知引發情感體會和情緒變化中，利用交互技術與參與式理念對虛擬現實、增強現實等交互裝置及空間深入分析。

【關鍵詞】博物館數字化；沉浸式體驗空間；交互技術；多感官感知

【中圖分類號】G260 【文獻標識碼】A 【文章編號】1007—4198（2024）14—241—03

一、博物館數字化進程與沉浸式體驗

（一）博物館的數字化進程

縱觀近代公共空間美術與科學相融的發展史，信息化媒介正不斷適配各類場所。而博物館作為文化傳播、情感關懷和能力培養的非正式社交空間，媒介的轉變與其發展休戚相關[1]。如博物館學家在《The Participatory Museum》對博物館作為一種全新的文旅運營方式和價值導向進行定義，明確包含教育空間、社會營銷活動和地方性展覽等內容[2]。并隨著大眾對即時高質量成像的需求，成功擺脫舊式精英觀覽模式，形成重復訪問的態勢。

本土博物館在20世紀90年代末步入“信息化”和“數字化”的階段，并且故宮博物院成為全國首個探索數字技術應用的單位。自2001年起，各部委陸續啟動虛擬現實技術的產業落地和智慧博物館的建設方針，并提出《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃（2022—2026年）》。截止目前，中國博物館在尖端智能技術的使用層次上，朝著沉浸式體驗、個性化導覽、在線社區服務及數字資源訪問的前沿方向前進。

在全球化的時代，海外博物館的數字化進程可以追溯到上世紀90年代初，美國國會圖書館對數字藏品展開的初試。直至今日，聯合國教科文組織啟動了整合數字技術于世界遺產的工作，旨在推動全球范圍內各大展博空間的數字藝術發展節奏。其中，大英博物館、大都會藝術博物館等國際著名博物館利用多媒體手段探索歷史文物的多種表現形式，并引發以“數字體驗為首要”的新潮流。

（二）數字化博物館與沉浸式體驗

“沉浸式體驗”最早被心理學家提出，指當個人注意力完全投入某種情境時，會體驗到充實、幸福等積極情緒[3]。當今，沉浸式體驗的過程正通過真實與虛擬畫面的交融打造多元展示空間，其內容成為刺激個人注意力、情感共鳴和生理反應的要素之一。

博物館的沉浸式體驗空間營造通常會綜合考慮計算機系統和設備之間的聯系，并利用自然的行為促使信息的雙向傳遞和有效溝通。為實現這一目標，博物館會賦予游客實時操控展覽內容的能力，這不僅有效吸引不同類型的游客和豐富他們的展覽[4]，更提升了數字展博環境中的真實感和沉浸感。

本文將從體驗感受出發，借助現代博物館數字化建設中的多個案例進行分析。并在此基礎上，融合虛擬現實（VR）和增強現實（AR）等先進應用技術，綜合考慮場景營造、互動裝置及多平臺程序等延伸元素。探究沉浸式體驗加強受眾積極參與度，引領博物館文化傳播觀念變革，并最終推動我國文化產業創新與傳承[5]。

二、基于沉浸式體驗的博物館空間設計效果

（一）數字劇場敘事空間《絲路山水地圖》

自古以來，以講故事傳遞信息是人類固有的策略，這被認為是最古老的溝通和學習實踐之一。所以，現代博物館在進行空間串聯時，通常將游客置于特定劇情的數字“劇場”造景中，形成活躍且個性的探索行為。

2021年，故宮博物院攜世貿集團打造世貿海上絲綢之路博物館。該展館在傳統形式上，融入虛擬現實、全息影像、體感識別及數字編輯等技術，建造“穿越絲路”的《絲路山水地圖》數字藝術展廳。空間圍繞“五城游歷”的真實商貿之旅展開，利用嘉峪關、沙州等地營造神秘的故事傳說，轉變大眾的視覺印象和心理感受。游客以通行商隊的視角進行游覽，沉浸在一個個由光影效果組成的敘事空間中。通過觀看、觸摸、聆聽等高頻方式激發游客對先人開拓商貿與文化之路的共情，感受特定意義的展覽主題、跨越時空的永恒故事，從而形成獨特的沉浸式空間領悟。

（二）青少年游戲互動空間《大明都水監之運河迷蹤》

利用游戲機制成功擺脫枯燥的博物館觀覽模式，形成游客視角下的信息輸入與反饋，實現有效的沉浸感受及情緒調動。特別是面向青少年的活動空間設計，“玩家”概念讓游客像玩游戲一樣在博物館中進行多層次效果的漫游[6]。

2021年，中國大運河博物館聯合飛來飛去公司，打造全國首個針對10—15歲青少年的“密室逃脫”游戲空間——《大明都水監之運河迷蹤》。展廳依據半虛構的《監水司》劇本，使游客化身“都水使者”，尋找“運河迷案”關鍵線索并成功逃脫。其中，不僅運用一流水準的3D造景技術搭建明代揚州游戲空間，而且設計了模擬運河的AR數字沙盤、演示運河管理制度的觸控投影及置于飛沙船內的數字影像等內容。引導著游客在“沿河漫步”“登船巡游”中探險，感受勞動人民的智慧。如此趣味性智力開發的互動機制，形成適于低年齡段的新型沉浸式體驗空間，為游客帶來克服困難、勇于挑戰的滿足感和成就感。

（三）線上應用程序空間

作為時間和空間的延伸，博物館的線上應用成為服務路徑的重要載體之一。用戶透過系統執行操作、瀏覽和漫游等互動，產生置于顯示器之中的心理幻像和體驗[6]，其形式包含APP程序、公眾號平臺、數字網站等。

2023年4月，國家一級博物館敦煌研究院和騰訊集團聯手發布“數字藏經閣”項目，成為全球首個“超時空參與式博物館”。在“云游敦煌”小程序或“數字敦煌”官網的展示中，擺脫了單調的網頁觀覽形式。利用動畫表現與游戲互動的內核，讓游客點擊界面與歷史人物互動，推進屏幕至極近距離的莫高窟出土文物和文字資料。不僅使古遺跡重返大眾視野，而且使古遺跡有效彌合了因時空距離、信息損耗和關注失焦的不足，為游客帶來了電子媒介內的沉浸式觀展體驗[7]。獨特的形式使游客產生區別于冰冷展示的歷史莊嚴感和敬畏之心，并以全角度高清展示和全球漫游共享達到完全獨立的網絡化空間[8]。

三、交互技術于沉浸式體驗空間的營造方法

（一）博物館的互動媒體技術與沉浸式空間營造——以VR與AR為例

自20世紀初，達達主義關于觀覽者化身展品塑造者的說法問世。以構建用戶與計算機關聯的交互技術概念在跨學科交流下被明確提出，各式人機互動行為使博物館從單調記錄轉向一種更松散的解釋方式，并允許神話和虛構的介入[7]。其中，虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等互動技術的應用改變了信息傳遞的方式與內核，使之獲得從未擁有的能力和從未到訪的奇景。

虛擬現實技術為游客在仿真環境中的自由互動行為提供了支持。以2003年，故宮博物院聯合印刷公司打造國內首個VR歷史景區《紫禁城天子的宮殿》為例。利用頭戴式顯示器、手柄傳感器及無限運動輸入端口，實現眼動目標定位和立體模型操控的互動行為，并獲得不斷變換的光照和氣候效果反饋，體驗如“燕子”般翱翔的深度沉浸式體驗感受[9]。

增強現實技術探索出基于虛擬與現實場景交融的設計方式[10]。以2020年，全球首家啟動AR導覽系統的杭州良渚博物院空間拓展項目為例。在移動端設備如手機、平板電腦和頭戴式眼鏡基礎上，充分依托編碼信息進行園區導覽、文物提取以及720°模型解構等內容，體驗到良褚文化融合實時數據的藝術加工效果。

（二）數字化博物館的交互技術應用

交互技術根據不同程度的感知和情感，以面部表情、身體動作等形式與音頻（言語和韻律）、視覺內容（圖形、動畫、視頻和全景圖）進行相互凝視、模仿與同步的融合操作[11]。各式產品介紹的觸摸屏、體感互動的墻面投影、手勢識別的全息影像、信息獲取的應用程序及實時定位的智能導覽內容，標志著博物館向著更開放、更主動和更富娛樂的服務邁進[7]。

博物館的交互設計不僅提升了整體參與度與駐足時間[6]，而且把他們從日常生活中解脫出來，在應接不暇的交互中使沉浸式體驗的空間創新和功能轉型成為了必然。例如，首都博物館《文物的時空漫游》數字展覽，利用動作識別關聯文物的前世今生，滿足游客對科幻空間的體驗需求。南京博物館《南都繁會景物圖卷》數字影像展陳，利用多媒體光影打造數字短片，滿足游客對復合數字空間的體驗需求。云南省博物館中有關書寫功能的“歷史、地理知識介紹”墻面互動裝置，滿足游客對旋轉圖片及有效信息查詢的體驗需求。

（三）數字化博物館的沉浸式體驗與多感官設計

以多感官體驗為基礎的博物館沉浸式空間，通常從視覺刺激開始，結合閱讀、傾聽、觸摸和輕嗅等獲得信息。并在相應傳感器下，對大腦中的情緒和記憶進行引導，使身體與技術、感官與媒介的交互成為永恒[12]，形成更為智慧的沉浸式展博環境。

當今，我國博物館在高質量的多感官設計思路下，形成基于人性關懷的獨特沉浸式情感傾向。例如：針對空間拓展的裸眼3D及全息呈像視覺感知；針對立體環繞音、聲音模擬器的聽覺感知；針對力反饋的觸覺感知以及氣味發散和收集的嗅覺感知等。中國國家博物館“盛世修典”成果展作為代表性的多感官綜合展覽場所。利用包圍式影像和音頻，表現雪中筏舟的孤寂古卷景象。場地內的游客可以操控自身進行大膽反饋，無拘無束的行走和駐足。使多個感知神經匯聚于一體，朝著功能聚合、消弭時空障礙的方向進化，形成深刻且強烈的沉浸感、臨場感和代入感[13]。

四、沉浸式體驗與博物館、參與者關系研究

在博物館學家強調“以豐富的互動形式促進參與者積極、主動的探索”后，當代博物館發展出一種獨立的“參與式”體驗機制。擺脫傳統的“傾聽者”模式，化身為平等的內容創作者、合作者、評論家和傳播者關系，獲得非傳統、非官方的內容解釋[14]。

博物館的沉浸式體驗空間也重新定義了展館與參與者之間的本質聯系，向更為開放、民主的新型策展與觀覽策略轉變。具體的參與式屬性可以被分為交流式、合作式和共創式。在提升沉浸式體驗中，多種互動信號與參與行為使參與者處于情感和情緒的變化中，通過刺激、投入、共鳴、認知、記憶及轉變等循環流程下，對不同情境進行情感提煉，形成集體興奮和意愿強化[15]。就像兒童博物館、科學博物館、高校博物館及社區博物館等新型展博場所的沉浸式空間應用，促成游客收獲強烈的民族理解、啟發與共鳴。

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[15]楊芳，王曉輝.沉浸式文化體驗中的互動設計：核心機制與實現路徑[J].圖書與情報，2022（3）.

作者簡介：楊佳藝（1999—），女，云南大學碩士在讀，研究方向為計算機軟件與計算機應用、檔案與博物館。