數(shù)字虛擬技術(shù)在虛擬博物館系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

陳睿

【摘要】：現(xiàn)階段，隨著實(shí)體博物館開始大量使用數(shù)字虛擬技術(shù)，使得其能夠通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的模擬，從而構(gòu)建虛擬博物館系統(tǒng)。本文則對(duì)數(shù)字虛擬技術(shù)在虛擬博物館系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開探討。

【關(guān)鍵詞】：數(shù)字虛擬技術(shù)；虛擬博物館；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通常來(lái)說(shuō)，基于虛擬空間，可以將人們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中感官和行動(dòng)的限制加以解脫，也就是說(shuō)，能夠通過(guò)應(yīng)用程序?qū)Σ淮嬖谝只螂y于展示的事物進(jìn)行虛擬，創(chuàng)造一定的虛擬場(chǎng)景，在這個(gè)場(chǎng)景中，可以使得參觀者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)自由游覽。在本文的研究過(guò)程中，正是基于上述方面的思想，設(shè)計(jì)開發(fā)能夠擺脫時(shí)空限制的虛擬博物館系統(tǒng)。本文則關(guān)于建構(gòu)及設(shè)計(jì)分析。

一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

如果從功能上進(jìn)行具體劃分的話，如圖1所示即可將平臺(tái)分為三部分。一前臺(tái)展示平臺(tái)、二后臺(tái)展示平臺(tái)、三信息采集部分。嚴(yán)格意義上說(shuō)這三部分是獨(dú)立的，而數(shù)據(jù)、各展示信息即是聯(lián)系三者關(guān)系的橋梁。

（一）前臺(tái)視覺(jué)展示平臺(tái)

通過(guò)這一系統(tǒng)，即可從服務(wù)器的緩存中得到一些關(guān)于展品的信息。如重點(diǎn)信息、一般信息等等。假設(shè)緩存中并沒(méi)有數(shù)據(jù)的話，即可先讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，然后在存入緩存空間中，即可顯示出該數(shù)據(jù)。

（1）一般信息的展示

一般情況下如果緩存中沒(méi)有數(shù)據(jù)的話，即可依據(jù)相關(guān)規(guī)則從數(shù)據(jù)庫(kù)中得到數(shù)據(jù)。接著設(shè)置數(shù)據(jù)，一般設(shè)置為10分鐘即可顯示這些數(shù)據(jù)。另外用戶在瀏覽信息時(shí)主要可以充分應(yīng)用查詢、分頁(yè)等方式進(jìn)行。

（2）對(duì)重點(diǎn)信息的顯示

如果當(dāng)前緩存中尚沒(méi)有數(shù)據(jù)，而又需要收集某些重要數(shù)據(jù)的話，則按照一般信息展示的方法得到相 應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后設(shè)置長(zhǎng)達(dá)30分鐘的存活時(shí)間，接著就可以顯示數(shù)據(jù)了。

（二）信息采集插件

通過(guò)信息采集插件主要有兩個(gè)作用。一方便管理人員、維護(hù)人員的操作，特別是將展品的圖片放入預(yù)設(shè)的插件之中；二通過(guò)信息采集插件還能夠完好的保存與展品相關(guān)的信息，如標(biāo)題、簡(jiǎn)介等等。管理人員要提交新的展品信息的話，則需由系統(tǒng)判斷權(quán)限之且通過(guò)Ajax才能進(jìn)行下一步保存、更新數(shù)據(jù)的操作。另外為確保系統(tǒng)的安全性在進(jìn)行這些操作之后還要返回到操作結(jié)果之中。

（三）后臺(tái)視覺(jué)展示平臺(tái)

后臺(tái)視覺(jué)展示平臺(tái)即能夠方便系統(tǒng)管理人員統(tǒng)一采集、管理插件、展品信息。除此之外，這一平臺(tái)還能夠方便對(duì)某些展品的特殊管理。從平臺(tái)的性質(zhì)而言這一個(gè)平臺(tái)也是相較獨(dú)立的，按其功能進(jìn)行劃分，即可分為四個(gè)部分。

（1）用戶管理模塊

通過(guò)這一個(gè)模塊就能夠進(jìn)行查找、驗(yàn)證、添加用戶資料等操作。

（2）一般信息管理模塊

該模塊主要用于管理采集信息插件。

（3）重點(diǎn)信息管理模塊

主要是針對(duì)特殊展品的處理、管理

（4）日志模塊

主要用于記錄管理員、維護(hù)人員的各種操作細(xì)節(jié)。

二、系統(tǒng)功能介紹

（一）后臺(tái)登錄

后臺(tái)登錄即為驗(yàn)證管理員權(quán)限的系統(tǒng)。即用戶要先通過(guò) SQL Server 模式、Windows 的集成驗(yàn)證模式的驗(yàn)證才能進(jìn)入系統(tǒng)。簡(jiǎn)而言之就是通過(guò)各驗(yàn)證方法滿足用戶的登錄需求。

（二）紙質(zhì)圖像管理

紙質(zhì)圖像管理顧名思義即可為管現(xiàn)員提供相關(guān)管理的紙質(zhì)圖像。一般可將紙質(zhì)圖像管理分為三個(gè)模塊。即錄入、修復(fù)、顯示。錄入即紙質(zhì)圖像錄入，其主要錄入與紙質(zhì)圖像、相關(guān)文字紙質(zhì)等；修復(fù)即紙質(zhì)圖像修復(fù)即設(shè)置相關(guān)視覺(jué)參示參數(shù)；展示即紙質(zhì)圖像展示，其主要是具有設(shè)置外圍圖像參數(shù)的作用。

（三）影像視頻管理

該訪問(wèn)的主要功能即具有設(shè)置、管理與影像視頻相關(guān)的內(nèi)容。影像視頻管理主要包括視頻影像編輯模塊、視頻播放管理、視頻參數(shù)設(shè)置等模塊，其分別對(duì)應(yīng)設(shè)置影像資料、相關(guān)視頻的展示參數(shù)；設(shè)置在線播放器；設(shè)置在線視頻的色彩度、顯示對(duì)比度等具體的參數(shù)。

（四）虛擬展廳后臺(tái)管理

虛擬展廳后臺(tái)管理即能夠滿足管理員設(shè)置、管理虛擬展示等相關(guān)需求的訪問(wèn)過(guò)程。其主要可分為參數(shù)設(shè)置、全景展示參數(shù)設(shè)置、替換展品等部分。同時(shí)各部分具有不同的功能。如參數(shù)設(shè)置主用來(lái)設(shè)置與虛擬展示中相關(guān)的糝數(shù)，比如設(shè)置面面的飽和度、燈光效果、主題風(fēng)格等等；360°全景民示參數(shù)設(shè)置即主要用來(lái)設(shè)置虛擬參觀路徑、燈光效果、視角、攝像頭等掃描參數(shù)；展品替換顧名思義就是能夠方便管理者在管理中替換虛擬展廳中的產(chǎn)品等等。

三、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

（一）歷史模塊設(shè)計(jì)

歷史展示模塊一共可以四個(gè)模塊。即介紹、圖像史、文物史、研究論文等等。其中通過(guò)歷史介紹這一模塊能夠讓廣大用戶了解到與展示品相關(guān)的歷史文化底蘊(yùn)，其中主要包括演變概況、發(fā)展歷史等方面的信息；通過(guò)圖像史即可呈現(xiàn)出有關(guān)展品的歷史發(fā)展規(guī)律及其演變過(guò)程；而通過(guò)文物史就能夠全面了解與展示產(chǎn)品相關(guān)的收藏概況；而有關(guān)展示部分的相關(guān)論文研究及相關(guān)研究成果則主要通過(guò)研究論文這一模塊體現(xiàn)。

通過(guò)這個(gè)子模塊即可讓用戶概括了解關(guān)于展品的歷史演變、關(guān)于該產(chǎn)品的文化傳承、發(fā)展趨勢(shì)等相關(guān)的知識(shí)。

（二）靜態(tài)展示模塊設(shè)計(jì)

靜態(tài)展示展示子模塊主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容。即紙質(zhì)文物影像、歷史文物展示、當(dāng)代展示等。如用戶可以通過(guò)紙質(zhì)文物影像的內(nèi)容更真實(shí)、更直觀的體驗(yàn)到由紙質(zhì)文物掃描、翻拍而形成的影像資料；在歷史文物展示中包括不同歷史階段的實(shí)體內(nèi)容，即可為用戶提供靜態(tài)展示的機(jī)會(huì)，從而主用戶進(jìn)一步發(fā)展所展示的產(chǎn)品的發(fā)展方式；而一般情況下博物館會(huì)選擇當(dāng)代展示中展示部分精品。

（三）3D 展示模塊設(shè)計(jì)

一般認(rèn)為可以將3D 展示模塊分為3D文物展示、3D影像展示兩部分。前者主要應(yīng)用了與3D虛擬技術(shù)相關(guān)的實(shí)體性文件展示，3DMAX數(shù)碼成像技術(shù)、3D全方位掃描技術(shù)從而能夠讓用戶從各個(gè)角度參觀、體驗(yàn)作品，能夠通過(guò)人機(jī)交互界面上的相關(guān)控制按鈕實(shí)現(xiàn)數(shù)碼成像的全方位展示，其超強(qiáng)的展示效果能夠帶給人們更為強(qiáng)烈的感光刺激；與3D文件展示不同的是，3D影像展示展示產(chǎn)品的方法主要利用人機(jī)交互界面的方式來(lái)進(jìn)行。

（四）虛擬博物館模塊設(shè)計(jì)

虛擬博物館模塊，其主要可以分為360°和虛擬展廳。能過(guò)扭轉(zhuǎn)虛擬攝像機(jī)鏡頭即可實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)360°全景的展示，從而給觀眾一個(gè)更直接，更強(qiáng)化的體驗(yàn)。而虛擬這一模塊主要充分應(yīng)用了人機(jī)界面技術(shù)與人機(jī)交互技術(shù)的完美結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)空間的轉(zhuǎn)換。通過(guò)虛擬展廳模塊能夠讓廣大的用戶體驗(yàn)到如身臨其境在線模擬參參參的快感。

（五）館藏文物信息管理模塊設(shè)計(jì)

館藏文物信息管理模塊主要可分為兩大模塊。（1）館藏文物信息錄入，其主要錄入與虛擬展館中相關(guān)的館藏信息。比如關(guān)于文物的編碼、年代、現(xiàn)保存狀態(tài)等方面的信息；（2）館藏文物主要包括除館藏文物信息之類的關(guān)于文物的其它信息。

結(jié)語(yǔ)：

本章主要詳細(xì)介紹了展示系統(tǒng)中的某些關(guān)鍵技術(shù)。具體分析了關(guān)于現(xiàn)代虛擬技術(shù)的分類、組成、應(yīng)用等相關(guān)方面的信息，最后重點(diǎn)分析了數(shù)字化展示系統(tǒng)中所涉及到的若干關(guān)鍵技術(shù)及其相關(guān)問(wèn)題，以供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 戴正.數(shù)字虛擬博物館的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].出版與印刷，2010，（1）：53-55.

[2] 盧民.有關(guān)數(shù)字博物館資源共享問(wèn)題的探討[J].信息技術(shù)與信息化，2012，（1）：51-53，60.

[3] 矯健.基于數(shù)字交互技術(shù)的數(shù)字博物館展示與應(yīng)用[D].北京工業(yè)大學(xué)，2013.

[4] 王穎.紅山文化虛擬博物館數(shù)字表現(xiàn)研究與應(yīng)用[D].北京工業(yè)大學(xué)，2011.