數(shù)字地震科普館的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)——以?xún)?nèi)蒙古數(shù)字地震科普館為例

學(xué)　峰，安　全，梁國(guó)棟

(內(nèi)蒙古自治區(qū)地震局，內(nèi)蒙古　呼和浩特　010010)

數(shù)字地震科普館的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)——以?xún)?nèi)蒙古數(shù)字地震科普館為例

學(xué)峰，安全，梁國(guó)棟

(內(nèi)蒙古自治區(qū)地震局，內(nèi)蒙古呼和浩特010010)

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，數(shù)字地震科普館將是未來(lái)地震科普發(fā)展的主要方向。文章以?xún)?nèi)蒙古數(shù)字地震科普館為例，介紹其建設(shè)需求、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用情況，研究地震科普作品的創(chuàng)新方向，為今后數(shù)字地震科普館的發(fā)展提出建議。

關(guān)鍵詞：數(shù)字地震科普館；Flash技術(shù)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

0引言

構(gòu)建數(shù)字地震科普館的目的在于促進(jìn)公眾了解地震學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握地震應(yīng)急避難知識(shí)及地震中自救互救技能，提高人們的防震減災(zāi)意識(shí)。由于數(shù)字科普具有真實(shí)感、互動(dòng)性，以及易傳播等特點(diǎn)，使其在地震科普教育中有著廣泛的應(yīng)用前景。

內(nèi)蒙古數(shù)字地震科普館網(wǎng)站于2013年12月12日正式發(fā)布。該數(shù)字地震科普館一上線，就受到多家媒體的廣泛關(guān)注，如新華網(wǎng)、內(nèi)蒙古電視臺(tái)等。內(nèi)蒙古數(shù)字地震科普館以地震科普資源開(kāi)發(fā)和共享宣傳為平臺(tái)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)，將實(shí)體地震科普館、科普資源進(jìn)行整合展示，突破時(shí)間和空間的限制，集成和共享地震科普資源，開(kāi)展以網(wǎng)絡(luò)為主要平臺(tái)的地震科普宣傳教育，提高社會(huì)公眾的防震減災(zāi)意識(shí)。

1實(shí)體地震科普館現(xiàn)狀

內(nèi)蒙古自治區(qū)防震減災(zāi)科普教育基地位于呼和浩特市市郊呼和浩特基準(zhǔn)地震臺(tái)，占地面積60余畝，由內(nèi)蒙古自治區(qū)地震局、自治區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、呼和浩特市人民政府共同投資，籌建于2000年，于2001年底正式對(duì)外開(kāi)放。2002年，內(nèi)蒙古自治區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)批準(zhǔn)命名為“內(nèi)蒙古自治區(qū)科普教育基地”。2008年，內(nèi)蒙古自治區(qū)政府投資立項(xiàng)進(jìn)行全面改擴(kuò)建，2009年5月重新正式對(duì)外開(kāi)放。

科普基地以呼和浩特基準(zhǔn)地震臺(tái)為依托，建設(shè)有地震科普展覽廳、地震監(jiān)測(cè)儀器洞室、地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中心、地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸中心、地震科普知識(shí)演播廳、動(dòng)物前兆觀測(cè)站。正式對(duì)外開(kāi)放以來(lái)，接待機(jī)關(guān)、學(xué)校、社會(huì)民眾數(shù)萬(wàn)人，有效地傳播防震減災(zāi)科普知識(shí)，取得良好的社會(huì)影響。

2數(shù)字地震科普館定義

數(shù)字地震科普館是以數(shù)字化技術(shù)為核心，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，建立以各種數(shù)字化資源為核心的資源體系[1]。內(nèi)蒙古數(shù)字地震科普館以?xún)?nèi)蒙古實(shí)體地震科普館為背景，使用三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，整合各類(lèi)防震減災(zāi)知識(shí)，以互聯(lián)網(wǎng)為依托，宣傳防震減災(zāi)科普知識(shí)。

3數(shù)字地震科普館概況

3.1　數(shù)字地震科普館網(wǎng)站建設(shè)需求分析

我國(guó)是世界上地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，地震科普宣傳是防震減災(zāi)工作中重要的一項(xiàng)內(nèi)容[2]。2008年汶川地震、2010年玉樹(shù)地震后，社會(huì)公眾對(duì)地震災(zāi)害有了新的認(rèn)識(shí)，主動(dòng)學(xué)習(xí)了解防震減災(zāi)知識(shí)，不斷提高防震減災(zāi)意識(shí)，對(duì)減輕地震災(zāi)害的期望越來(lái)越高。在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時(shí)代，公眾獲取信息的方式出現(xiàn)多樣化，傳統(tǒng)的地震科普宣傳方式已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化是發(fā)展的必然趨勢(shì)。數(shù)字化科普館能夠快速為社會(huì)公眾傳遞防震減災(zāi)信息，便于公眾學(xué)習(xí)和實(shí)踐防震減災(zāi)科普知識(shí)。

3.2　數(shù)字地震科普館概況

內(nèi)蒙古數(shù)字地震科普館圍繞地震三大工作體系，結(jié)合公眾防震減災(zāi)科普需要，設(shè)立實(shí)景廳、影視廳、動(dòng)漫廳、圖書(shū)廳、盟市廳，還設(shè)有10個(gè)專(zhuān)題導(dǎo)覽欄目，其內(nèi)容涉及地震知識(shí)、地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、震害防御、應(yīng)急救援、地震預(yù)警、歷史地震的相關(guān)視頻資料。數(shù)字地震科普館結(jié)合多種方式介紹地震科普知識(shí)，以滿足不同層次、不同階段觀眾的需求，使公眾易快速融入場(chǎng)景，達(dá)到宣傳教育的目的。

實(shí)景廳以?xún)?nèi)蒙古防震減災(zāi)科普基地為依托，由實(shí)景展廳和全區(qū)地震臺(tái)站介紹組成。地震科普展廳提供360°全景漫游模式展示地震科普展板及地震監(jiān)測(cè)儀器。這是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)開(kāi)發(fā)的三維全景虛擬漫游系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)360°全方位觀看，無(wú)視覺(jué)死角，可交互操作。還配備導(dǎo)航地圖和平面地圖，參觀者可輕松觀看所需科普展板。

影視廳收集震例片、卡通片、科教片、紀(jì)錄片等44部視頻資料，涵蓋歷史地震資料、動(dòng)畫(huà)科教知識(shí)等內(nèi)容。本展廳以影視播放的形式向公眾傳播地震的破壞性及應(yīng)急避難等知識(shí)。

動(dòng)漫廳以動(dòng)畫(huà)的方式演示地球內(nèi)部地震孕育過(guò)程及互動(dòng)游戲方式傳播地震避險(xiǎn)知識(shí)，此欄目?jī)?nèi)容豐富，涵蓋地震科普知識(shí)動(dòng)畫(huà)演示及地震避險(xiǎn)知識(shí)游戲。游戲選擇不同場(chǎng)景進(jìn)行互動(dòng)，培養(yǎng)公眾在不同環(huán)境下的地震應(yīng)急能力。動(dòng)漫游戲廳的設(shè)計(jì)尤其適合青少年人群，達(dá)到寓教于樂(lè)的目的。

圖書(shū)廳針對(duì)查閱地震科學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)資料人群的需求，在展廳內(nèi)陳列地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、震災(zāi)防御、自救互救等圖書(shū)資料和電子地震科普?qǐng)D書(shū)及部分語(yǔ)音電子書(shū)。地震科普電子書(shū)模仿書(shū)籍翻閱模式，閱讀方便，部分圖書(shū)配備語(yǔ)音朗讀，適合不同年齡段的人群學(xué)習(xí)。

盟市廳主要介紹內(nèi)蒙古自治區(qū)12個(gè)盟市地震局開(kāi)展防震減災(zāi)工作的概況。專(zhuān)題導(dǎo)覽區(qū)圍繞地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、震害防御、應(yīng)急救援及地震預(yù)警等工作體系，介紹內(nèi)蒙古自治區(qū)防震減災(zāi)工作內(nèi)容。內(nèi)蒙古數(shù)字地震科普館網(wǎng)站視圖如圖1所示。

圖1　內(nèi)蒙古數(shù)字地震科普館網(wǎng)站視圖Fig.1　View of Inner Mongolia Digital Popular Earthquake Science Museum

4Flash技術(shù)在數(shù)字地震科普館中的應(yīng)用

4.1　Flash技術(shù)簡(jiǎn)介

Flash是一種用于互聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)畫(huà)編程語(yǔ)言。它采用網(wǎng)絡(luò)流式媒體技術(shù)，突破網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，可以在網(wǎng)絡(luò)上更快速地播放動(dòng)畫(huà)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)交互，發(fā)揮個(gè)人的創(chuàng)造性和想象力，提供更為精美的網(wǎng)頁(yè)界面。Flash動(dòng)畫(huà)作為數(shù)字科普的主要形式，活潑生動(dòng)、寓教于樂(lè)，適合兒童、成人等多年齡層次[3]。若利用Flash技術(shù)，并以家庭為單位向公眾傳播地震科普知識(shí)，將會(huì)為地震科普宣傳提供新的教育方法，促進(jìn)地震科普宣傳教育工作的發(fā)展。

4.2　Flash技術(shù)在數(shù)字科普館中的應(yīng)用分析

整個(gè)數(shù)字地震科普館以Flash形式展示出影像、圖片、游戲等文件，尤其在實(shí)景展示和游戲中，F(xiàn)lash技術(shù)表現(xiàn)出強(qiáng)大的互動(dòng)性。

(1) Flash動(dòng)畫(huà)的交互功能。Flash交互性主要表現(xiàn)在地震科普游戲與公眾的互動(dòng)。地震應(yīng)急避難游戲中，用戶根據(jù)屏幕上的圖標(biāo)進(jìn)行選擇避難，寓教于樂(lè)，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，提高地震安全意識(shí)。

(2) 三維虛擬現(xiàn)實(shí)與Flash的結(jié)合。實(shí)景廳中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)全景技術(shù)，結(jié)合Flash動(dòng)畫(huà)形式展示實(shí)體科普館的全景，并提供交互方式選擇各自所需的場(chǎng)館，增強(qiáng)真實(shí)感。

(3) Flash播放插件表現(xiàn)出文件小、傳輸速度快的功能。Flash播放器采用Shockwave技術(shù)，按照“流”方式傳輸音頻和視頻文件，可以邊下載邊播放，用戶無(wú)需等待。現(xiàn)成為互聯(lián)網(wǎng)主流多媒體插件，而且在迅速轉(zhuǎn)向電視、手機(jī)、移動(dòng)傳媒等媒體[3]。

5三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用分析

5.1　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(virtual reality，VR)又稱(chēng)臨境技術(shù)，是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界(virtual world)的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是綜合應(yīng)用各種技術(shù)來(lái)制造逼真的人工模擬環(huán)境，并能有效地模擬人在自然環(huán)境中的各種感知系統(tǒng)行為的高級(jí)人機(jī)交互技術(shù)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)的三維設(shè)備與物體接觸，從而真正地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。簡(jiǎn)單地說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)模擬創(chuàng)造現(xiàn)實(shí)世界，三維環(huán)境下的實(shí)時(shí)性和可交互性是其主要特征[4]。

5.2　三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用分析

(1) 三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的地震科普教育是館內(nèi)擺放地震監(jiān)測(cè)設(shè)備、地球模型及地震科普展板供人們參觀，而數(shù)字地震科普館是以實(shí)體科普館為背景，對(duì)實(shí)體館內(nèi)的陳設(shè)進(jìn)行多角度拍攝，使用專(zhuān)業(yè)三維平臺(tái)建立數(shù)字模型，然后使用全景工具軟件制作而成。軟件制作中添加功能鍵，如拉近距離、放大、左右移動(dòng)等功能，可以使用網(wǎng)頁(yè)瀏覽器或Flash播放軟件在計(jì)算機(jī)上觀看，并用鼠標(biāo)控制觀察的角度，可任意調(diào)整遠(yuǎn)近，效果更加清晰、逼真。

(2) 虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的交互性。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以通過(guò)各種交互設(shè)備，使用戶與虛擬環(huán)境發(fā)生互動(dòng)[5]。虛擬環(huán)境通過(guò)模擬真實(shí)場(chǎng)景，使得與人的交互更具真實(shí)性。如，地震發(fā)生過(guò)程、震中逃生、避難場(chǎng)景等更加真實(shí)。

6數(shù)字地震科普館未來(lái)發(fā)展

內(nèi)蒙古數(shù)字地震科普館上線已有一年時(shí)間，受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)不斷改進(jìn)與創(chuàng)新。

(1) 科普作品提高原創(chuàng)性。

數(shù)字科普館的建設(shè)應(yīng)更多地鼓勵(lì)原創(chuàng)科普作品的開(kāi)發(fā)。地震科普資源應(yīng)依托于最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，產(chǎn)生出不同于以往形式的作品，如數(shù)字地震游戲、地震動(dòng)畫(huà)演示等，具有很強(qiáng)的互動(dòng)性和針對(duì)性[6]。目前，地震科普館作品的原創(chuàng)性低，有些動(dòng)漫游戲在地震行業(yè)內(nèi)共享，不足以吸引廣大公眾更多的關(guān)注和興趣。產(chǎn)品的新穎、個(gè)性化才會(huì)使地震科普教育更有活力。

(2) 科普多元化。

地震科普宣傳要以社會(huì)公眾的需求為導(dǎo)向，向多元化發(fā)展。科普產(chǎn)品的創(chuàng)作應(yīng)考慮不同人群的個(gè)性需求。科普館建設(shè)應(yīng)以社會(huì)大眾為主體，但仍需個(gè)性化、多元化的服務(wù)方式并存，同時(shí)注重宣傳的廣度和深度。

(3) 傳播方式多樣化。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快速發(fā)展，云計(jì)算已經(jīng)成為未來(lái)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的主要趨勢(shì)[7]。地震科普應(yīng)借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，讓公眾突破時(shí)間和空間限制，滿足人們隨時(shí)隨地瀏覽科普內(nèi)容，學(xué)習(xí)防震減災(zāi)知識(shí)的需求。地震科普館云端化、移動(dòng)化是科普宣傳未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，促進(jìn)科普宣傳方式更加多樣化、便捷化。

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Construction and Implementation of Digital Popular Earthquake Science Museum——Taking the Inner Mongolia Digital Popular Earthquake Science Museum as an Example

XUE Feng, AN Quan, LIANG Guo-dong

(Seismological Bureau of Inner Mongolia Autonomous Region, Hohhot, Inner Mongolia 010010, China)

Abstract:With the development of network technology, digital technology and the popularization of the internet, an digital museum will be the main direction to popularize earthquake science in the future. Taking the Inner Mongolia Digital Popular Earthquake Science Museum as an example, construction requirements and application of virtual reality technology are introduced. Innovation direction of popular earthquake science works is studied. Suggestions for the development of the digital popular earthquake science museum in the future are proposed.

Key words:Digital popular earthquake science museum; Flash technology; Virtual reality technology

作者簡(jiǎn)介：第一學(xué)峰(1980—)，男，內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市人。2004年畢業(yè)于內(nèi)蒙古師范大學(xué)，工程師。

收稿日期：2015-03-10

中圖分類(lèi)號(hào)：TP399

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-6265(2015)03-0046-03