虛擬現實技術在現代場館展示中的運用研究

王亞婷 黃程 黃予欣 趙歡歡 秦潔 張瀠月

現代場館作為展示的空間載體，對于智能設施設備的引進，不僅能提高場館自身實力，而且能帶來相應的產業附加值，所以說虛擬現實技術對場館的發展有很大的助力。本文以武漢科技館為例，對現代場館展示中虛擬現實技術的運用現狀、存在的問題進行分析，并據分析結果對其提出相應的建議。

在經濟和科技不斷發展的今天，各種互動形式的展覽展示不斷涌現，同時，隨著人們生活水平和受教育水平的提高，人們不再滿足于陳列式的、單一的、被動的展覽模式，而是趨向于互動的、交流的、趣味性的模式。這一發展趨勢，使得交互式虛擬現實技術在展示設計中應運而生。這一新型的展覽模式，使展品、空間以及體驗者實現了信息的高效交流，使展覽實現了由功能到服務，體現出了“以人為本”的設計理念，同時也使整個展會的主題生動活潑、信息傳遞快捷而有序。武漢科技館的展覽多采用媒體互動、機電控制以及仿真模型等的展示方式，這也是大多數科技館普遍運用的展示形式。

一、虛擬現實技術（VR）的應用現狀

虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術，是利用電腦模擬產生的一個三維虛擬世界。通過計算機技術，將顯示技術、聲音技術、感官技術、語音技術等融合在一起而形成的一種的虛擬環境，在這種環境下，體驗者可以直觀的感受虛擬畫面所帶來的沖擊感；虛擬物觸之而不及的奇妙感等。

（一）交互性

交互性主要是體驗者對虛擬環境所展示的物體的可操作程度，即體驗者與虛擬環境兩者之間的互動反饋程度。互動效果的優劣主要取決于虛擬現實技術所傳達的信息是否達到了體驗者的滿意值，是否契合了體驗者的嗅覺、觸覺、視覺上的感知，將信息傳達給了體驗者。

（二）沉浸性

沉浸性主要是體驗者在虛擬環境中的感受程度，即虛擬環境是否達到了讓體驗者置身其中的感覺。主要是在體驗者的視覺、聽覺以及觸覺方面施以相關技術，使虛擬環境達到逼真效果，進而使體驗者完全沉浸在虛擬環境中。

（三）趣味性

沉浸感和交互感給體驗者帶來身臨其境的感覺，使其接觸到的真實感而增添趣味性。其自主性與多感知性，使虛擬環境中的物體依據現實世界物理運動定律而運作，加之色彩的渲染，使體驗觀感更加強烈。

二、武漢科技館虛擬現實技術運用現狀

（一）武漢科技館概況

武漢科技館位于武漢市江岸區，是一所集多功能、綜合性、智能化于一體的科普教育活動場所，亦集科學性、知識性、趣味性于一體的科技交流形式向外傳播科學文化知識。目前，武漢科技館共有10個展廳，分別為序廳、宇宙展廳、生命展廳、水展廳、光展廳、信息展廳、交通展廳、數學展廳、兒童展廳以及專題展廳。同時，根據專題屬性，各展廳也結合了相應的虛擬現實技術向外傳播科學知識。

（二）虛擬現實技術運用范圍

1.VR在科普展覽上的運用

武漢科技館在水展廳中，開設了一個利用物理引擎形成虛擬水影像的流動效果的版塊，體驗者借助墻板中的虛擬水流，通過點觸，改變水流方向，進一步的探索知曉水流的運動特性及規律，增加了知識接觸過程中的趣味性。相較于傳統的科普教育方法，已不再局限于呆板的展示陳設，而是更多注入“活性”要素。

2.VR在科技培訓上的運用

武漢科技館交通展廳中，汽車、輪船的模擬駕駛就融入了虛擬現實技術，體驗者置身于汽車、輪船中，根據屏幕所投射的畫面，了解到它的內部零件構造，與運用到的物理力學知識，并且體驗到虛擬環境中乘坐帶來的刺激感。目前科技場館的場地范圍有限，對于大范圍的科技模擬設無法進行。但是建設虛擬場景就便利的多，既虛擬出了逼真的場景，也給體驗者創造了體驗機會。

3.VR在實驗教育上的運用

武漢科技館的數學展廳中，在“美麗的分形”這一版塊，通過傳感技術將體驗者與分形結合在了一起，實現了人對未知學識的高效探索，可以提高了大家對于數學探究的興趣。科學實驗性質的教育目前都涉及到了虛擬現實技術進行實驗性質教育。

但是，本次調研的武漢科技館虛擬現實技術的展區中，虛擬現實技術或是虛擬現實技術與人的互動雖有所涉及但未能較好的呈現出來，只是在上述的三個展廳中具有小規模的體現，并且范圍較為小，主要還是集中在數學物理等學科知識上面。

三、存在問題及建議

（一）武漢科技館現階段VR運用的不足

首先，要實現專業性的虛擬現實技術體驗，對于場館的承載力、技術人員的水平無疑是一個很大的考驗，但就目前武漢科技館的設備較為欠缺，且虛擬現實技術展區規模較小，可容納的體驗觀眾較少，觀眾對虛擬現實技術的體驗感也不是很強。

其次，場館中虛擬現實技術層次較低，涉及范圍不大，展品與技術的融合程度較低，一定程度上，既未能有效的彰顯出展品的本質內涵，也沒有足夠的吸引體驗者來進行體驗的欲望。

雖然，武漢科技館對虛擬現實技術設有專門的體驗區，但該區技術、設備的運用程度都還不夠完善，相關工作人員對技術的了解、掌握程度也不高，也就埋沒了虛擬現實技術帶來的學習價值、娛樂價值和經濟價值。

（二）增加虛擬現實技術展示的設計方法

1.場館規劃注重虛擬現實技術的承載力

就目前武漢科技館對于虛擬現實技術的承載力而言是遠遠不夠的。在科技館的場館規劃中，要盡量的考慮到虛擬現實技術是否能否穿插其中，并且建立一套完善的關于虛擬現實技術的規劃方案。在無形之中，虛擬現實技術融入科技館之中。

2. 注重觀眾沉浸感、交互感

影響參觀者虛擬現實技術體驗感是參觀者在借助虛擬現實技術設備時，能否體驗到的場景真實度。即沉浸感、交互感的強烈程度。在常見的VR眼鏡以及VR手柄之外，市面上出現了更加適用于科技教育領域的虛擬現實技術設備，科技館應適當引進體驗感更加好的設備，如全息投影、MR頭盔等。提高與科技館展品的交互度，給參觀者帶來更加真實的體驗觀感。同時，虛擬現實技術這幾年發展迅速，更強的技術也在不斷出現，科技館應順應虛擬現實技術新發展，加以運用。（作者單位：1.武漢工商學院 管理學院2.湖北商務服務發展研究中心）

基金項目：武漢工商學院大學生創新項目。（ST201730）