多媒體互動展示技術(shù)在現(xiàn)代博物館中的創(chuàng)新及應(yīng)用

曹楠

摘 要：多媒體互動展示技術(shù)在博物館展陳展項(xiàng)上的應(yīng)用，有著巨大的優(yōu)勢和發(fā)展空間。它是以展示主題為根本出發(fā)點(diǎn)，在多媒體技術(shù)發(fā)揮其獨(dú)特的交互性和場合適應(yīng)性優(yōu)點(diǎn)上，集合聲、光、電、機(jī)械、自動化等技術(shù)，對展項(xiàng)進(jìn)行集成創(chuàng)新，進(jìn)而生動、形象以及富有寓意的表達(dá)和傳遞科普信息。

關(guān)鍵詞：多媒體 互動 技術(shù) 博物館

中圖分類號：G265 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0017-02

現(xiàn)代博物館展示技術(shù)是以視覺媒體以及交互體驗(yàn)為核心，對現(xiàn)代展示技術(shù)的綜合創(chuàng)新應(yīng)用。多媒體互動展示技術(shù)主要是利用新技術(shù)研發(fā)、現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用以及綜合技術(shù)的集成等高技術(shù)手段，采取虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合、傳統(tǒng)與現(xiàn)代結(jié)合、接觸與非接觸結(jié)合的方式，以嶄新的理念和全新的展示方式，并創(chuàng)新地應(yīng)用新的展示材料，改變了傳統(tǒng)的展示效果，實(shí)現(xiàn)真正意義上的人與環(huán)境的交互、虛擬與現(xiàn)實(shí)地交互、場景與媒體內(nèi)容的交互等。在表現(xiàn)手段上采用聲、光、電及機(jī)電動作配合，使觀眾更加易于理解博物館展示主題。

在展項(xiàng)設(shè)置方面，充分利用現(xiàn)代化物流設(shè)備先進(jìn)的制造工藝結(jié)合獨(dú)特的展覽創(chuàng)意，通過科學(xué)、合理的技術(shù)再設(shè)計(jì)，藝術(shù)地把自動化控制技術(shù)、多媒體技術(shù)、制造技術(shù)加以整合，以獨(dú)特的、全新的展示理念形成博物館內(nèi)最能吸引觀眾參觀興趣的、獨(dú)具創(chuàng)意的展覽裝置。

該文就目前幾種比較流行的多媒體互動展示技術(shù)在現(xiàn)代博物館或科技館中的創(chuàng)新和應(yīng)用進(jìn)行討論。

1 多畫面異形成像

多畫面異形成像主要應(yīng)用的技術(shù)手段有邊緣融合無縫顯示、圖形曲面矯正技術(shù)。（見圖1）

邊緣融合是在新的邊緣融合技術(shù)中，消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的生理縫隙，從而使得屏幕顯示的圖像整幅保持完整。消除光學(xué)縫隙，使顯示的圖像完全一致，保證了顯示圖像的完整性和美觀性。

由于投射屏幕不是平面的，這樣就會在曲面上產(chǎn)生投影變形。所以對于這些大屏幕，不但需要經(jīng)過專業(yè)的邊緣融合處理，而且還要經(jīng)過特殊的曲面幾何糾正處理，使投影播放范圍與異型投影介質(zhì)完全吻合。圖形曲面矯正技術(shù)是通過多臺投影機(jī)協(xié)同配合，對于凸凹不規(guī)則的表面（曲面）進(jìn)行包裹式貼圖成像，使投射圖像能夠均勻覆蓋不規(guī)則承載面。

在實(shí)施過程中，對于不規(guī)則平面進(jìn)行投影機(jī)焦距范圍、投射角度分類，使投影焦距相近的圖形投射部分劃分為一類，采用非短焦投影鏡頭。對于各臺投影機(jī)的投射畫面進(jìn)行現(xiàn)場采樣，采樣后進(jìn)行圖象三維校正處理，三維網(wǎng)格圖象密度處理，使融合不僅在邊緣上與異型介質(zhì)吻合，在融合拼接上天衣無縫，在仿真上更加貼近于自然；為了使投射圖象與投射介質(zhì)的浮雕圖型相吻合，對于曲面物體，需現(xiàn)場采集形狀，曲面的畫面的覆蓋密度，最終通過三維曲面網(wǎng)格圖象密度處理并依據(jù)采集的三維網(wǎng)格對圖象或視頻進(jìn)行圖象的變形處理。最后，還涉及對于各部分分割圖象的邊緣融合處理。

以上技術(shù)的集成，應(yīng)用于多畫面異形成像展項(xiàng)，真實(shí)體現(xiàn)主題畫面。使圖像與屏幕的形狀都能夠很好的吻合，顏色的過渡自然，各個投影投射的畫面配合一致。

2 模擬全息影像

模擬全息影像是利用全方位的虛擬顯示技術(shù)。該技術(shù)是指由多面分光鏡組成的一個金字塔形狀的光學(xué)系統(tǒng)，每片分光鏡與顯示圖象承載體成45°角，當(dāng)顯示承載體有圖象顯示出時，通過金字塔光學(xué)系統(tǒng)的反射把顯示承載體上顯示的圖象反射到觀眾的眼中，當(dāng)觀眾處于兩片分光鏡的夾角時，分光鏡會因?yàn)楣獾闹本€傳播原理而反射圖象，兩個由兩面分光鏡反射的圖象組合在一起，組合成一個整體圖形。而由于鏡面反射，人的新會感覺圖形是懸浮在金字塔的內(nèi)部空間中成像，這樣圍繞金字塔360度，都會看到一個完整的圖象懸浮在金字塔內(nèi)部的空間中。

基于該技術(shù)的展陳展項(xiàng)，需要構(gòu)建由模擬全息成像模塊、投影設(shè)備、多媒體影片三大部分組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用中所涉及的技術(shù)要點(diǎn)為：

（1）幻像的視角可根據(jù)要求在一定范圍內(nèi)選擇，圖象位于窗口可在0～1000mm之間調(diào)整；

（2）幻像在空中成像應(yīng)穩(wěn)定無畸變，圖象隨視線晃動無變化；

（3）人圍繞倒金字塔周圍，始終看到一個完整的圖象置于金字塔中央；

（4）金字塔是一個透明的玻璃體，可以透過玻璃和成像圖像看到另外一端。（見圖2）

利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的展項(xiàng)，使表現(xiàn)的虛擬展品懸浮在這個透明的倒金字塔內(nèi)部。讓人感覺好像該展品真的在空中旋轉(zhuǎn)，在虛幻中享受科技給人帶來的愉悅。

3 新型材料投影屏幕及實(shí)時通訊集成

新型材料投影屏幕及實(shí)時通訊集成主要是對液晶智能調(diào)光玻璃的創(chuàng)新應(yīng)用，并集成使用實(shí)時通訊集成技術(shù)。（見圖3）

液晶智能調(diào)光玻璃的技術(shù)原理為，在自然狀態(tài)下（斷電不加電場），它內(nèi)部液晶的排列是無規(guī)則的，液晶折射率比外面聚合物的折射率低，入射光在聚合物發(fā)生散射，呈乳白色，即不透明。液晶的兩個導(dǎo)電膜相當(dāng)于2個平面電極。當(dāng)加上電場（通電）以后，有彌散分布液晶的聚合物內(nèi)液滴重新排列，液晶從無序排列變?yōu)槎ㄏ蛴行蚺帕校挂壕У恼凵渎逝c聚合物的折射率相等，入射光完全可以通過，形成透明狀態(tài)。

應(yīng)用中所涉及的技術(shù)要點(diǎn)有：

應(yīng)用新型的材質(zhì)——導(dǎo)電液晶膜，此材料多應(yīng)用于建筑材料，此種材料的特點(diǎn)就是導(dǎo)電情況下呈現(xiàn)透明狀態(tài)，在非通電情況下呈現(xiàn)乳白色的不透明效果；

通過對這種新型材料的特殊工藝需求，使之的韌性、透光性、以及多塊液晶膜的拼接形式都能夠滿足各方面的需求；

需選用一套感應(yīng)系統(tǒng)來觸發(fā)調(diào)光玻璃的電路導(dǎo)通，當(dāng)觀眾走近時觸發(fā)通電，投影投射影片，當(dāng)觀眾離開時自動關(guān)斷；

采用一臺總控計(jì)算機(jī)，通過TCP/IP，RS-232統(tǒng)一控制所有的機(jī)器終端（圖象、聲音、燈光、機(jī)械控制）。

利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的展項(xiàng)，可以在透明玻璃背后布置一個真實(shí)的場景，使人們在走進(jìn)該展項(xiàng)時觸發(fā)系統(tǒng)從而觀看影片，在影像消失的同時，幕后的真實(shí)場景呈現(xiàn)在觀眾面前。endprint

4 無線感應(yīng)實(shí)時定位多媒體交互查詢系統(tǒng)

該系統(tǒng)應(yīng)用采用非接觸傳感器技術(shù)。無線感應(yīng)實(shí)時定位：主要采用光敏電阻元件實(shí)現(xiàn)，光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。

利用該技術(shù)，展項(xiàng)可由若干液晶顯示屏拼接顯示，多屏顯卡為內(nèi)置主板插槽，多屏顯示卡專為今天的PC機(jī)更深層的應(yīng)用要求而設(shè)計(jì)的高性能的多屏卡。它使一臺PC機(jī)支持多臺VGA顯示器、電視機(jī)或DVI數(shù)字平面顯示器。（見圖4）

所依據(jù)的技術(shù)原理為，光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)1～10 MΩ，在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4～0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。

設(shè)計(jì)光控電路時，用小電珠光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡化。此外在技術(shù)上要求定位系統(tǒng)精確定位（精度要求1 mm），同時顯示觸控區(qū)域與整個顯示屏幕的坐標(biāo)實(shí)時換算，在此基礎(chǔ)上，將紅外控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)一起結(jié)合，使人機(jī)互動。

利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的展項(xiàng)，當(dāng)觀眾把玻璃滑塊滑動到相應(yīng)位置時，屏幕中所顯示的內(nèi)容會產(chǎn)生變化。觀眾在外觀上看不到任何導(dǎo)線，也看不到任何感應(yīng)元器件，進(jìn)而給人以新、奇、特的感覺，增加觀眾的興趣。

5 結(jié)語

多媒體互動技術(shù)有著集成傳統(tǒng)媒體應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)，并發(fā)揮其獨(dú)特的交互性和場合適應(yīng)性的特點(diǎn)。這些眾多的優(yōu)點(diǎn)，對展覽展示的行業(yè)，有著莫大的吸引力。多媒體互動技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮正在對展覽展示行業(yè)造成翻天覆地的變化，其對博物館、科技館等文化科普教育場所有著更廣闊的發(fā)揮空間，這也給現(xiàn)代博物館的發(fā)展提供應(yīng)用的良機(jī)，多媒體互動技術(shù)在現(xiàn)代博物館中的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用將走向必然。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙晨.多媒體展示技術(shù)在博物館的應(yīng)用[J].天津科技，2008（2）：22-23.

[2] 馬昱.科技博物館創(chuàng)新展示形式研究 [J].武漢理工大學(xué)，2009（3）：44-45.

[3] 李東文.論博物館展覽中多媒體技術(shù)的運(yùn)用[J].大眾文藝，2012（18）：21-23.endprint

4 無線感應(yīng)實(shí)時定位多媒體交互查詢系統(tǒng)

該系統(tǒng)應(yīng)用采用非接觸傳感器技術(shù)。無線感應(yīng)實(shí)時定位：主要采用光敏電阻元件實(shí)現(xiàn)，光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。

利用該技術(shù)，展項(xiàng)可由若干液晶顯示屏拼接顯示，多屏顯卡為內(nèi)置主板插槽，多屏顯示卡專為今天的PC機(jī)更深層的應(yīng)用要求而設(shè)計(jì)的高性能的多屏卡。它使一臺PC機(jī)支持多臺VGA顯示器、電視機(jī)或DVI數(shù)字平面顯示器。（見圖4）

所依據(jù)的技術(shù)原理為，光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)1～10 MΩ，在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4～0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。

設(shè)計(jì)光控電路時，用小電珠光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡化。此外在技術(shù)上要求定位系統(tǒng)精確定位（精度要求1 mm），同時顯示觸控區(qū)域與整個顯示屏幕的坐標(biāo)實(shí)時換算，在此基礎(chǔ)上，將紅外控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)一起結(jié)合，使人機(jī)互動。

利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的展項(xiàng)，當(dāng)觀眾把玻璃滑塊滑動到相應(yīng)位置時，屏幕中所顯示的內(nèi)容會產(chǎn)生變化。觀眾在外觀上看不到任何導(dǎo)線，也看不到任何感應(yīng)元器件，進(jìn)而給人以新、奇、特的感覺，增加觀眾的興趣。

5 結(jié)語

多媒體互動技術(shù)有著集成傳統(tǒng)媒體應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)，并發(fā)揮其獨(dú)特的交互性和場合適應(yīng)性的特點(diǎn)。這些眾多的優(yōu)點(diǎn)，對展覽展示的行業(yè)，有著莫大的吸引力。多媒體互動技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮正在對展覽展示行業(yè)造成翻天覆地的變化，其對博物館、科技館等文化科普教育場所有著更廣闊的發(fā)揮空間，這也給現(xiàn)代博物館的發(fā)展提供應(yīng)用的良機(jī)，多媒體互動技術(shù)在現(xiàn)代博物館中的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用將走向必然。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙晨.多媒體展示技術(shù)在博物館的應(yīng)用[J].天津科技，2008（2）：22-23.

[2] 馬昱.科技博物館創(chuàng)新展示形式研究 [J].武漢理工大學(xué)，2009（3）：44-45.

[3] 李東文.論博物館展覽中多媒體技術(shù)的運(yùn)用[J].大眾文藝，2012（18）：21-23.endprint

4 無線感應(yīng)實(shí)時定位多媒體交互查詢系統(tǒng)

該系統(tǒng)應(yīng)用采用非接觸傳感器技術(shù)。無線感應(yīng)實(shí)時定位：主要采用光敏電阻元件實(shí)現(xiàn)，光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。

利用該技術(shù)，展項(xiàng)可由若干液晶顯示屏拼接顯示，多屏顯卡為內(nèi)置主板插槽，多屏顯示卡專為今天的PC機(jī)更深層的應(yīng)用要求而設(shè)計(jì)的高性能的多屏卡。它使一臺PC機(jī)支持多臺VGA顯示器、電視機(jī)或DVI數(shù)字平面顯示器。（見圖4）

所依據(jù)的技術(shù)原理為，光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)1～10 MΩ，在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4～0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。

設(shè)計(jì)光控電路時，用小電珠光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡化。此外在技術(shù)上要求定位系統(tǒng)精確定位（精度要求1 mm），同時顯示觸控區(qū)域與整個顯示屏幕的坐標(biāo)實(shí)時換算，在此基礎(chǔ)上，將紅外控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)一起結(jié)合，使人機(jī)互動。

利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的展項(xiàng)，當(dāng)觀眾把玻璃滑塊滑動到相應(yīng)位置時，屏幕中所顯示的內(nèi)容會產(chǎn)生變化。觀眾在外觀上看不到任何導(dǎo)線，也看不到任何感應(yīng)元器件，進(jìn)而給人以新、奇、特的感覺，增加觀眾的興趣。

5 結(jié)語

多媒體互動技術(shù)有著集成傳統(tǒng)媒體應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)，并發(fā)揮其獨(dú)特的交互性和場合適應(yīng)性的特點(diǎn)。這些眾多的優(yōu)點(diǎn)，對展覽展示的行業(yè)，有著莫大的吸引力。多媒體互動技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮正在對展覽展示行業(yè)造成翻天覆地的變化，其對博物館、科技館等文化科普教育場所有著更廣闊的發(fā)揮空間，這也給現(xiàn)代博物館的發(fā)展提供應(yīng)用的良機(jī)，多媒體互動技術(shù)在現(xiàn)代博物館中的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用將走向必然。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙晨.多媒體展示技術(shù)在博物館的應(yīng)用[J].天津科技，2008（2）：22-23.

[2] 馬昱.科技博物館創(chuàng)新展示形式研究 [J].武漢理工大學(xué)，2009（3）：44-45.

[3] 李東文.論博物館展覽中多媒體技術(shù)的運(yùn)用[J].大眾文藝，2012（18）：21-23.endprint