虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中的應(yīng)用與推廣

陳仕樺

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館領(lǐng)域的應(yīng)用是將傳統(tǒng)的方式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代博物館展覽展示方式的重要舉措。文章淺析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中的應(yīng)用及其推廣。相信隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為人們相互交流、宣傳產(chǎn)品的重要手段。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；數(shù)字博物館；應(yīng)用；推廣

中圖分類號(hào)：G260 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）15-0169-02

Abstract： The application of virtual reality technology in the field of digital museum is an important measure to change the traditional way to modern museum exhibition. This paper analyzes the application and popularization of virtual reality technology in digital museum. It is believed that with the development of economy， virtual reality technology will become an important means for people to communicate and publicize their products.

Keywords： virtual reality technology； digital museum； application； promotion

引言

所謂虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是將環(huán)境虛擬化，在現(xiàn)代信息技術(shù)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到了很好的應(yīng)用。在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將物體或者思想通過視覺、聽力等方面的介紹，可以使人很直觀地了解對(duì)象的特點(diǎn)和功能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，從本質(zhì)上改變了計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)的傳遞信息方式。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有交互性、想象力和沉浸感。隨著社會(huì)的不斷向前發(fā)展，在數(shù)字博物館中也開始應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中可以將博物館文物的形態(tài)結(jié)構(gòu)等用比較直觀的方式呈現(xiàn)出來。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中應(yīng)用廣泛。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館的應(yīng)用

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中應(yīng)用的必要性

數(shù)字博物館中的信息文物主要包括兩個(gè)部分：一是三維模型信息，包括產(chǎn)品外觀、色彩、結(jié)構(gòu)、材料等三維模型信息；二是動(dòng)態(tài)信息，包括信息在操作過程中的特征和運(yùn)行狀態(tài)。

虛擬現(xiàn)實(shí)具有多感知性、沉浸感、交互性和自主性（autonomy）這四個(gè)重要特征。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的每一步發(fā)展都是圍繞它的特性而進(jìn)行的，讓人們能沉浸到計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的環(huán)境里，激發(fā)人類的靈感。

1.1.1 弘揚(yáng)中華傳統(tǒng)優(yōu)良文化的關(guān)鍵

博物館的主要任務(wù)是繼承和發(fā)揚(yáng)中華民族優(yōu)秀的文化，所以作為一個(gè)公益組織是一個(gè)很長的時(shí)間。在文化體制改革中，文化中心不能再堅(jiān)持傳統(tǒng)觀念，提升自身的文化凝聚力和文化競爭力，發(fā)展產(chǎn)業(yè)化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上加快了數(shù)字博物館的發(fā)展，不僅能更好地服務(wù)大眾，滿足他們的文化需求，更有效地促進(jìn)文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有利于提高國家文化軟實(shí)力[1]。

1.1.2 信息瀏覽方式進(jìn)步的必然要求

長期以來，各地的博物館總是習(xí)慣于文化的原始或副本簡單的顯示，人們欣賞和瀏覽需要花費(fèi)大量的時(shí)間來找到想看到的內(nèi)容，不僅浪費(fèi)時(shí)間和精力，同時(shí)效果也不是很明顯。隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中應(yīng)用，建成了一個(gè)龐大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，人們只需要輸入關(guān)鍵詞就可以獲得所需的信息或視頻，并且有身臨其境的感覺，非常方便[2]。

1.1.3 文化資源共享的重要途徑

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中的應(yīng)用使文化中心突破地域和時(shí)間的限制。這樣一來，數(shù)字博物館圍繞虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將各種相關(guān)資源和信息有機(jī)地聯(lián)系起來，再經(jīng)過后期的梳理與整合，為人們提供了極大的便利。借助這個(gè)平臺(tái)，人們可以直接從網(wǎng)絡(luò)中獲取各種文化資源，享受更先進(jìn)、更廣泛、更方便、更平等的公共文化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)文化資源的有效利用，使資源共享。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館的應(yīng)用

1.2.1 三維物體的建模

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)和市場全球化進(jìn)程的加快與技術(shù)改造步伐的加快，一方面，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有更好的載體；另一方面，對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的研究也提出了更高的要求。我們國家歷史悠久。幾千年的文明給我們留下了無數(shù)珍貴的文化遺產(chǎn)，它們品種豐富，制作精美。這些都具有很強(qiáng)的中華民族特色。基于虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)資源共享和保護(hù)珍貴文物的有效途徑。3dsmax是一個(gè)功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件，集成了實(shí)體建模，圖像和三維動(dòng)畫。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)涵蓋了許多學(xué)科和領(lǐng)域。我們需要整合多種方法來模擬現(xiàn)實(shí)。3dsmax起著重要的作用。

1.2.2 紋理映射

紋理映射技術(shù)是近年來發(fā)展最快的技術(shù)之一。它廣泛應(yīng)用于三維真實(shí)感圖形的生成和顯示。使用紋理映射可以產(chǎn)生逼真的圖形并沒有花更多的時(shí)間來考慮物體的表面細(xì)節(jié)，通常文物的形狀不足以表達(dá)這個(gè)物體本身，為了使博物館文物具有真實(shí)感，也需要屬性和表面圖案設(shè)計(jì)和制作的對(duì)象，如材料、結(jié)構(gòu)。最后，有機(jī)結(jié)合這些要素可以產(chǎn)生一個(gè)三維物體建模、真實(shí)感強(qiáng)的建模、材質(zhì)和貼圖的形狀模型配置的每一個(gè)部分，其設(shè)計(jì)的模型簡化，又不會(huì)對(duì)視覺產(chǎn)生很多的影響[3]。

1.2.3 光照

光在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中非常重要的地位。光照分為4個(gè)獨(dú)立的部分：環(huán)境光、散射光、鏡面反射光和發(fā)射光。4種光分別計(jì)算，然后疊加。光源的特性包括顏色、位置、衰減和方向。

在現(xiàn)實(shí)世界中，離光源越遠(yuǎn)，光線就越弱。由于定向光源在無窮遠(yuǎn)處，根據(jù)距離衰減光強(qiáng)沒有意義，定位光源應(yīng)設(shè)置衰減[4]。通過將發(fā)射光限制在物體上，定位燈被設(shè)置為聚光燈。

1.2.4 陰影

陰影可以提供物體與光源位置之間的空間關(guān)系的信息，陰影可以大大增強(qiáng)畫面的真實(shí)感。陰影生成分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的過程，靜態(tài)的陰影的產(chǎn)生是基于光源和文物之間的靜態(tài)位置，在運(yùn)行之前生成陰影圖，然后陰影圖轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場，靜態(tài)過程具有低要求系統(tǒng)的性能上的優(yōu)勢，但資源占用很少，并且顯示速度快，它不與光源或視圖移動(dòng)實(shí)時(shí)變化，但這種方式不能反映真實(shí)性。陰影的產(chǎn)生可以通過將多個(gè)掃描與深度模式結(jié)合起來，以確定哪些表面或部分不能被光源照射。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中的推廣

2.1 資源全方位展示

數(shù)字博物館的功能是為廣大人民群眾提供優(yōu)質(zhì)的公共文化服務(wù)，其中最重要的是探索和展示博物館乃至區(qū)域內(nèi)優(yōu)秀的文化資源。對(duì)于數(shù)字時(shí)代的人們來說，如果這些資源只是被珍藏在博物館，或者只是在博物館的展覽上做一個(gè)簡單的展示，大部分群眾估計(jì)就不能夠真正理解這些文化遺產(chǎn)或文化創(chuàng)造。新媒體技術(shù)的包裝設(shè)計(jì)，歷史的沉淀，或用傳統(tǒng)文化魅力的地方中國元素的作品充分的挖掘，顯示出其獨(dú)特的藝術(shù)形式，也許可以吸引更多的群體關(guān)注。

一些靜態(tài)類（書法、繪畫、攝影、稿件）的作品，如一些優(yōu)秀的手稿和書籍通過在3D大屏幕互動(dòng)體驗(yàn)設(shè)備經(jīng)驗(yàn)博物館數(shù)字顯示領(lǐng)域的精品收藏，或走進(jìn)社區(qū)、學(xué)校、利用數(shù)字媒體技術(shù)與投影演示其他旅游。此外，它還可以結(jié)合數(shù)字媒體視頻技術(shù)，對(duì)一些歷史文化遺產(chǎn)進(jìn)行有趣而生動(dòng)的展示，增強(qiáng)文化工作的觀賞性。此外，通過3D掃描、3D建模、3D立體攝影等相關(guān)技術(shù)可以使得大規(guī)模文化博物館和文化展覽區(qū)虛擬仿真，可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上展示，使非本地域不同的博物館文化的大眾淺閱讀、大致的欣賞地域文化[6]。

對(duì)于動(dòng)態(tài)類的群文演出，新媒體技術(shù)可以用來突出表現(xiàn)視覺設(shè)計(jì)，加深群眾印象。視頻圖像數(shù)據(jù)精心制作或繪制現(xiàn)場圖像是指數(shù)字媒體技術(shù)在舞臺(tái)表演或使用環(huán)境，使用LED顯示屏、投影屏幕等媒體，以數(shù)字技術(shù)為手段，以可變顏色的效果，使舞臺(tái)的立體感和空間實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，提高性能與氣氛。此外，還可以在現(xiàn)場表演中搭建新媒體展示平臺(tái)，通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)現(xiàn)場觀眾和表演進(jìn)行有效互動(dòng)，增強(qiáng)參與意識(shí)。

2.2 拓展群文體驗(yàn)

互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，是一個(gè)注重用戶體驗(yàn)的時(shí)代，為什么蘋果手機(jī)這么受歡迎，它是以提升用戶體驗(yàn)為中心進(jìn)行創(chuàng)新；為什么微信的用戶數(shù)量會(huì)如此龐大，還在于其貼近生活，貼近現(xiàn)實(shí)，給人們的生活帶來便利，促進(jìn)人與人之間的溝通。現(xiàn)在許多餐館，為促使顧客進(jìn)店用餐，除了創(chuàng)造一個(gè)良好的就餐環(huán)境，對(duì)食品的口味質(zhì)量的注重之外，還將提供免費(fèi)WiFi接入，并張貼或標(biāo)記微信公眾號(hào)在公共地區(qū)顯著的位置，方便用戶添加。在公眾號(hào)上，讓客戶可以了解企業(yè)的餐飲文化，也要開展各種促銷活動(dòng)來吸引游客，這實(shí)際上是一次客戶體驗(yàn)。

數(shù)字博物館作為群眾文化的基層傳播者，公共文化中心也必須意識(shí)到這一點(diǎn)，從以前的單向傳播文化信息，基于文化資源提供進(jìn)一步向“以用戶為中心”的服務(wù)發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在大眾文化的傳播機(jī)制建設(shè)中的應(yīng)用，建立了很好的文化資源平臺(tái)。以人們的文化需求分析、閱讀文化為導(dǎo)向，提供更好的服務(wù)。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用，可以將一些原來的單一枯燥的文化表達(dá)得生動(dòng)有趣，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以為基層群眾的地域文化導(dǎo)向、文化資源的性能，為其發(fā)展在基層水平組發(fā)揮主導(dǎo)作用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與思維科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。它為人類認(rèn)識(shí)世界開辟了一條新的道路。虛擬現(xiàn)實(shí)最大的特點(diǎn)是：用戶。在現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)過程中，由于虛擬技術(shù)的潛力大，在數(shù)字博物館中的應(yīng)用有著很高的發(fā)展前景，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。但利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，需要對(duì)硬件和軟件進(jìn)行投資，且重復(fù)性不高。相信隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為人們相互交流、宣傳產(chǎn)品的重要手段。

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