數字解鎖博物館困局

由于博物館在綜合性、業務性、協同性等方面的特殊性，在運營中普遍面臨三種突出矛盾。一是場館承載能力有限造成公眾參觀時空受限；二是室內策展條件的局限性使得展陳形式相對單一；三是多組織架構導致服務協同管理難度大。本文通過對多終端媒介技術、展示技術、多源異構數據集成技術的分析，總結出開發創新的數字應用、打造互動沉浸式的展覽體驗、建設數字孿生協同管理平臺的應對策略，探討數字化技術對解決博物館運營困難的幫助，從而助力博物館創造新的文化價值和社會效益。

博物館發展數字化技術的必要性

博物館在運營中，由于時間、空間、資源和人力等多重因素的限制，普遍面臨著三種突出矛盾。首先，由于場館的承載力有限，公眾的參觀在時間和空間上受限，難以滿足觀眾日益增長的文化需求，導致供需嚴重不平衡；其次，博物館內部展覽，特別是在古建筑內舉辦的展覽，往往受到場館策展條件的限制，導致展覽形式單一，限制了觀眾的參觀體驗，使他們無法完全沉浸于展覽并產生共情；最后，根據博物館的組織架構，博物館運營往往需要多個部門協同管理工作，但由于“信息孤島”現象嚴重，各部門之間無法主動或及時獲取關鍵信息，增加了展區服務和業務管理的難度，進而影響了工作效率和服務質量。

當前，信息技術的迅猛發展給博物館運營模式提供了新的思路和機遇。通過投入數字化技術搭建博物館智能生態系統，構建互聯互通的發展格局，依托多模態感知“數據”深化博物館運營智能化模式，對外創新觀眾公共文化服務模式，對內創新觀眾管理和云邊端協同管理模式，能使博物館在數字資源展示、觀眾參觀體驗、智能化協同管理等方面得到極大提升。因此，為破解以上三方面的問題，本文以數字化技術為指導思路，通過對多終端媒介技術、展示技術、多源數據集成技術的分析，總結出開發創新的數字應用、打造互動沉浸式的展覽體驗、建設數字孿生協同管理平臺等策略，旨在突破時空限制、豐富觀感體驗、解決“信息孤島”問題，優化觀眾線上和線下融合公共服務，拓展展覽展示方式，加強內部有效管理與溝通協作，從而提升博物館運營水平。

分析數字化技術在博物館運營中的應用策略

多終端融合提升博物館“可及性”

數字化是提升博物館“可及性”的重要方式之一，針對無法親臨現場的觀眾，它能在有限時空內擴展文化傳播的邊界。首先，博物館可通過搭建完備的網站體系，建設以藏品為中心的博物館用戶社區，依托電腦端高清大屏且更易操作的優勢，將采集的文物數字資源進行直接展示，共享高質量原始素材，初步打破時空的限制。隨著技術的發展，屏幕中展示的文物細節甚至比在展廳中肉眼看到的更加清晰，相比展廳的布展環境，數字化展示還能更客觀地還原文物的真實性。故宮博物院在2015年推出了“故宮名畫記”網站，收錄超1000件故宮博物院珍貴院藏繪畫作品，采集的書畫單張精度最高超90億像素，線上用戶能夠放大畫面細節以深入畫中游覽，甚至可以清晰數出《五牛圖》中牛睫毛的數量。同時，網站配合文物標注作品信息、背景、學術資訊和學術講座等內容。這些高質量的數據聚合是數字化技術在文化生產力上的體現，無論是在數量、精度還是效率上，都是博物館實體展覽難以企及的。

其次，在5G網絡和媒介平臺技術迅速發展的背景下，博物館相繼推出各類主題應用軟件（App），利用App在視覺設計、系統能力和交互上的優勢，優化內容構建，提升交互體驗，讓博物館不僅“可及”還更加“有趣”。App能夠實現多源類型的數據對接，搭建復雜的邏輯結構，帶來多樣的交互體驗，進行良好的用戶及數據管理。故宮博物院出品的“故宮展覽”App，以“丹宸永固——紫禁城建成六百年”展覽為例，此展覽向公眾共享全景虛擬展廳，包含332件展品的多角度高清圖片、8部展覽相關自制視頻、導覽地圖、交互熱點等，讓觀眾實現從多維度深入了解展覽、自由定制展覽路線的體驗。全景虛擬展廳以App為載體、利用全景圖像、虛擬現實技術和色彩管理標準及技術進行采集制作，最大限度還原場景的空間結構、光影效果、色彩細節和畫面層次。頁面內提供適配多種VR眼鏡的觀看模式，最大限度地為無法前來實地觀展的觀眾提供線上實景參觀體驗。通過App平臺的開發，依靠其承載能力，展覽中的多媒體高清素材得以供觀眾流暢使用。

2017年，小程序作為移動端輕應用媒介平臺，憑借其輕便、快捷和豐富的交互性，迅速滲透到人們生活的方方面面，使博物館資源從“可及”到“有趣”再到“便捷”，助力博物館開啟數字內容整合以及服務渠道優化階段。作為成熟且開發成本較低的數字化建設工具，小程序媒介平臺成為構建線上線下場景連接生態圈的常見應用，展現出降本、提質、增效的特性。故宮博物院較早開始搭建微信小程序，其推出的“故宮博物院”小程序現已成為多元化場景平臺，讓更多觀眾最大化地欣賞故宮之美。例如，基于微信小程序開發的直播組件，故宮于2021年1月開展雪日慢直播活動，此次活動實現了360°VR全景直播，以先進的技術手段和輕量化的承載平臺帶領觀眾前往未開放的高點自由觀賞，本次直播同時在線觀看人數超30萬。在媒介技術發展的趨勢下，傳輸、保存與共享的技術難點被一一攻克，“慢直播”的出現能夠以最直接的方式滿足觀眾的精神文化需求，實現時間與空間多維度信息的記錄保存與實時共享。

博物館通過搭建網站共享博物館多維度數據信息、開發App為用戶提供多維度體驗、設計小程序構建博物館多維度場景生態圈提升其“可及性”“趣味性”“便捷性”，不再受限于開放時間、地理位置、承載能力等，依托5G網絡服務、虛擬現實、人工智能、實時音視頻等數字技術容納更多的線上觀眾，提供更智能化的交互體驗。

技術賦能展覽加強展廳“沉浸感”

常規的博物館展廳，尤其是以古建筑作為展廳場所的博物館，在保護文物安全上存在消防、安保、結構空間等方面的問題。狹小低矮的空間使得展廳設計缺乏靈活性，而木結構的防火、防潮和防蟲害問題也帶來了安全隱患。此外，古建筑的特殊性導致其難以與現代化材料融合。這些問題都會導致博物館展陳形式相對單一。為了解決這一運營難題，越來越多的博物館開始著手數字化轉型，利用數字化技術突破現有展廳條件限制，豐富展陳形式，拓展展覽的展示方式，為觀眾帶來更加沉浸、逼真、多元的感官體驗。為了打造具有多重感官維度的沉浸式展覽，博物館正積極引入并發展沉浸式業態，通過數字技術構建情景化、脫域化和戲劇化的展示環境，為觀眾創造超越時空界限的情景參與、文化互動、歷史探索的體驗，加強觀眾對文化遺產的認可度和歸屬感。

觀眾獲取信息最直接的方式是感官，而人類對技術的不斷探索，其核心目的在于為受眾帶來豐富的多感官體驗，并增強這種體驗效果，進而突破觀眾與展示內容之間無形的“第四堵墻”。合理的技術介質、生動的仿生造景、悠揚的背景音樂以及適配的燈光氛圍等場景元素，共同構成了一個多感官的沉浸式體驗情景，有效助推了展覽的場景營造。以2021年故宮博物院和騰訊在深圳聯合主辦的“‘紋'以載道——故宮騰訊沉浸式數字體驗展”為例，展覽利用VR、AR數字技術，不僅還原了故宮倦勤齋內景與通景畫場景，還將其搬出故宮落地深圳，觀眾戴上AR眼鏡后便可沉浸式體驗故宮中的“江南夢”。清代畫家利用透視技法繪制通景畫，展現古代的“3D”視覺效果。而如今，博物館運用現代科技讓觀眾走入畫中，更加逼真地復原通景畫中構建的“虛擬世界”。古今不同的創作和呈現方式，展現了古今“文化生產力”所帶來的不同的沉浸式體驗。在此場景中，音樂全景聲技術為展覽音樂賦予空間感，結合展覽倦勤齋的流水、飛鳥等視覺內容，建立與文化場景緊密融合的多感官并行展示方式。

觀眾的參與感和歸屬感是展覽與觀眾建立情感聯結的重要一環，其核心要素是觀眾的沉浸程度。博物館展覽的交互性沉浸體驗主要體現在技術介質、互動游戲、社交化社群三方面，兼顧歷史的真實性和情節的虛擬性是實現上述要素的有力手段。故宮博物院的“端門數字館”是國內首次嘗試將一座木結構古建筑整體用作數字展廳的創新實踐，該數字館將館內的高分辨率可承重地面屏幕、虛擬成像系統等數字設備與古建筑和文物特征進行了融合。其中的“數字書法——蘭亭序” 數字交互展示項目，通過數字高清影像、虛擬書寫技術，以及基于Opengl技術實現的水墨畫仿真效果，讓觀眾不僅可以欣賞《蘭亭序》書法原作，還可以在屏幕上“摹寫”，親身感受王羲之創作時的文雅環境，體驗該帖運筆的妙處和結字的精致。為進一步增強用戶體驗，該項目提供二維碼分享功能，觀眾可以掃描二維碼將自己的作品轉發到網絡平臺。這種數字化互動展示策略在提升觀眾參與感的同時，擴大了文化的影響力和欣賞群體。在技術介質、互動游戲、社交化社群的加持下，這種策略增強了觀眾在觀展過程中的感官沉浸和心理沉浸。

通過AR、VR、全息投影、激光投影等數字展示技術在場景營造、觀眾參與等方面的應用，科技極大拓展了博物館展覽展陳形式，博物館展覽更具沉浸感和吸引力。

多源數據集成促進管理“協同性”

在博物館運營中，除了文物本身產生的數據，還有實時和定期產生的多模態數據，如文物列展和維護相關的環境數據、傳感器收集的數據、觀眾動態參觀數據等，這些數據種類多樣、來源不一、高度異構、規模龐大，缺乏系統性的數據關聯及組織模式，導致信息渠道各自脫節，信息獲取產生壁壘，難以形成有效的協同管理。因此，包含文物、環境及全生命周期管理信息在內的數據體系的構建和聯通，成為博物館運營亟須解決的問題。近年來，借助多源異構數據集成技術構建孿生數據底層架構，從而建立統一的數字孿生協同管理平臺，已被各機構廣泛認可為一項高效且低成本的解決方案。這一數字化技術有效應對了因數據資源分散以及跨系統功能整合而產生的互聯協作方面的運營難題。在數據融合上，通過多源異構數據集成技術，結合地理信息系統和人工智能技術，達到博物館虛實鏡像時空信息融合的效果；并能夠清晰梳理數據之間的“血緣”關系，解決博物館本體、周邊環境、動態監測等多維度多來源多格式數據融合的問題。同時，基于云原生的平臺架構，采用分布式微服務架構，提升平臺對第三方的接入及持續更新升級能力，實現在特定目標需求下實體到數字孿生虛擬實體的映射，助力博物館構建靈活并開放的運營模式，這是博物館實現高效協同管理的關鍵。多源異構數據集成技術創新了智慧博物館運營思路和途徑，實現了大數據對博物館的決策、管理、運營的支持，通過更科學的方式提升工作效率、服務水平和決策精準度。

在博物館中，多源數據集成技術可以應用于策展陳列、宣教活動、運營維護等多個數字孿生協同管理場景。博物館依托虛擬策展功能，引入真實展廳空間映射，可自定義展柜和藏品的尺寸、數量，實現帶參數和貼圖的展品預布展，以及展廳溫濕度環境監測和參觀承載量及開放堵點預測。在宣教活動應用中，線上的虛擬游覽為觀眾提供虛擬導游，線下的實地游覽可將實時客流量反饋給講解服務人員，輔助其及時調整參觀導引路線，并且實現游覽軌跡數據的動態反饋，以優化講解路線。與數字孿生基底結合，還可實現與真實內外景相一致的時空季候映射，對博物館的排水系統、消防演練及天氣變化進行線上預演與模擬，同時通過線上觀眾的沉浸式體驗，為線下真實古建環境中每個空間的客流進行線上預測。數字孿生協同管理平臺，可以增強觀眾、旅游資源、主管部門之間的互動，高效整合資源，實現傳統向現代的管理方式轉變。該平臺結合游覽信息數據，形成預測預警機制，提高應急管理能力，維護正常游覽秩序，保障文物古建安全。同時，它推動監管由傳統的被動處理、事后管理向過程管理和實時管理轉變，讓博物館各部門之間形成信息共享和協作聯動，實現博物館運營模式的科學決策和科學管理。

博物館作為公共文化服務機構，應當始終以人的需求為核心。為此，博物館需要不斷優化運營模式，提升服務水平。通過媒介技術將數字資源部署在電腦端及移動端的媒介平臺中，形成跨媒介融合的平臺型數字服務傳播格局，提供多元化服務場景，平衡因場館時空受限帶來的供需壓力；應用展示技術，以場景營造、觀眾參與為主的構建思路，打造沉浸式展覽空間，創新多維度參觀體驗，改變單一的展陳形式；利用多源異構數據集成技術建設數字孿生協同管理平臺，加強組織部門間的信息互通與合作，主動掌握管理情況。博物館在運營過程中應充分發揮我國旅游業超大市場、龐大用戶、多樣場景的規模優勢，在更大范圍、更廣層次、更多環節、更深領域推動科技和文旅產業融合發展、互動發展，利用數字化技術提供高質量數字服務、創造高科技沉浸體驗、提升高效能管理水平。從信息設施、平臺服務、產品供給、應用服務四個方面，以網絡體驗、信息計算、物聯感知的技術和信息設施為基礎，利用互聯網、云計算、大數據、人工智能等“上云”的技術支撐，向觀眾和博物館提供個性化、差異化的數字應用，多措并舉提升博物館運營水平。

（作者單位：故宮博物院）