虛擬博物館系統建構需求及實例分析

陳睿

[摘要] 在新時代，博物館更是要有與時俱進精神，利用虛擬博物館功能在博物館展陳當中展示內容將更加強大。本文在對虛擬博物館系統建構需求分析的基礎上，結合實例分析其設計策略。

[關鍵詞] 虛擬博物館;系統建構;梧州市博物館

[中圖分類號] G269.27? [文獻標識碼] A? ? ?[文章編號] 1005-3115（2019）03-0177-03

當代網絡十分發達，也非常普及，世界各地的使用者都可以通過網絡了解各式各樣的資訊，共享的虛擬平臺，各方面的信息聯系到一起，從而實現這些資源的共享。它是人們交流信息、了解信息、學習信息使用的一個工具。在這個網絡時代，它的用處會越來越大，功能會越來越多，內容也會越來越豐富。在本文的研究過程中，就虛擬博物館系統的開發設計，要將空間漫游貫注始終，也即按照用戶的實際需求開展個性化選擇，在實際進行操作時，瀏覽者在虛擬場景中可以隨意瀏覽，仿佛處在真實的博物館中，再就是，基于虛擬博物館系統平臺，還需要實現信息傳播的多種可能性。

一、虛擬博物館系統目的和意義

梧州是一座有著2200多年建城史的嶺南古城，因其“居五嶺之中，開八桂之戶，三江襟帶，眾水灣環，百粵咽喉，通衢四達”的重要地理位置，而成為嶺南地區政治、經濟、文化、軍事中心。悠久的歷史蘊藏著豐富的文化遺存，梧州市博物館的基本陳列展存在了參觀模式單一化，觀眾只能親身來到博物館通過看和聽才能感受到梧州的歷史文化，這種單一的模式極大地影響了博物館的功能。如何把這兩千多年的歷史文明傳承給下一代，是歷史賦予博物館人的使命。

科技的發展日新月異，出現了多種多樣的展示手段。網絡技術的普遍使用、多媒體技術的視聽沖擊，虛擬現實技術讓參觀者身臨其境的感受等等。多樣性的高科技對展示形式的滲透，更立體化的感官體驗。虛擬博物館對于博物館來說非常重要，以體驗式的展示方式通過，聲、光、電、多媒體技術融合到虛擬博物館的展示當中。

梧州市博物館展示方式屬于比較單一性，陳列展覽展示的方式以歷史脈絡為基線，以專業的策展人員設計，觀眾被成為了被動的受教育者。展示內容和形式上也沒有很好的考慮到觀眾的體驗與感受，導致了和其他博物館相比觀眾數量很少的窘迫狀況。

虛擬博物館能夠讓觀眾提高的參與性，通過虛擬現實的展示方式加大感官系統的體驗，將會給博物館帶來新的參觀體驗。虛擬現實技術支持的進沉浸式感受和小型個性化娛樂將極大促進博物館走出自己的有限空間，真正能以更有活力更有吸引力的模式滿足公眾的文化體驗需求。

二、虛擬博物館系統需求分析

就虛擬博物館系統而言，其應具備的主要功能體現在下述內容中，即瀏覽者能夠利用鼠標、鍵盤等交互方式構建出在虛擬博物館系統進行展品的瀏覽，還包括場景的漫游。一般來說藏品進入展廳才算進入了觀眾視野，才算步入了博物館公眾服務體系，文物的價值才逐漸為人所知。

（一）在該系統平臺中設置后臺管理界面

操作人員通過相應授權在其中添加、修改、刪除、檢索相關文物信息，需要說明的是，在本文中所指的信息，主要包含藏品的模型文件、紋理文件、說明文件以及其他附加信息。

（二）就系統數據庫而言，運用SQLSERVER數據庫管理技術，操作人員可以修改用戶角色

需要注意的是，登錄系統后的用戶因授權方式不同，訪問的功能模塊也存在著區別。也就是說用戶可以根據自己的級別選擇訪問的模塊。在本文的研究過程中，對用戶角色的修改包含下述幾方面的操作：一是添加用戶信息，二是修改用戶信息，三是刪除用戶信息。其中，用戶信息包含ID、名稱、密碼、授權等級等內容。

（三）虛擬博物館系統的構建

虛擬博物館還具備在服務器端與客戶端進行網絡通信的功能，也就是說，瀏覽者通過客戶端的瀏覽器，能夠從服務器端獲取數據庫中所包含的文物列表。基于網絡通信的基礎上，把所選中的文物模型文件、紋理文件等下載到客戶端的機器上。

（四）基于虛擬博物館系統，瀏覽者還能夠在客戶端繪制虛擬博物館的二維平面圖

需要說明的是，受本人知識水平限制，在虛擬博物館系統中，僅僅提供直線、曲線、圓等功能的繪制，且在繪制的過程中，能夠修改已繪制的曲線。

（五）基于虛擬博物館系統，還具備設置展品紋理的功能

在實際操作過程中，為使虛擬博物館系統的展品以及場景更為逼真，允許瀏覽者自行定義室內場景的紋理信息。

三、虛擬現實需求的關鍵技術

（一）動態環境建模

據統計梧州市館登記在冊的文物有7000多件套，而常年展出在基本陳列展覽當中的僅有500多件，展出的文物數量根本都達不到館藏的1/10。如何更好地展現博物館，服務于社會和大眾，推進博物館的自身發展。隨著信息技術的迅猛發展，我們已經進入了一個視覺圖像為中心的時代，通過利用虛擬現實技術、網絡技術構筑虛擬博物館，提高了博物館的延伸空間，最大限度地拓展博物館功能。

（二）文物三維圖形生成

文物三維圖形的生成技術已經非常成熟，而最關鍵是如何實現實時生成。為了達到實時的目的，三維圖形掃描過程中必須具有多面性，同等的光線下多維度的照片采集至關重要。在實時生成三維圖形時至少要保證圖形的刷新率不低于15幀/秒，最好是高于30幀/秒。文物虛擬展示可以通過互聯網登錄上虛擬博物館系統，進入系統后，即可在網上欣賞不同時代三維立體的文物圖形，這跟在真實博物館參觀看到的相差無幾。

（三）應用系統開發工具和集成技術

由于虛擬現實中包括大量的感知信息和模型，因此系統的集成技術起著至關重要的作用。集成技術包括信息的同步技術、模型的標定技術、數據轉換技術、數據管理模型、識別和合成技術等等。

四、系統用例分析

虛擬現實技術支持的進程浸式感受和小型個性化娛樂將極大促進博物館走出自己的有限空間，真正能以更有活力更有吸引力的模式滿足公眾的文化體驗需求。在整個系統操作中，主要有著兩種不一樣的功能和權限，分別是管理員和用戶。虛擬博物館系統的非功能性需求，主要指的是系統為滿足用戶的需求需要滿足除功能需求以外的其他需求。在本文的研究過程中，就虛擬博物館系統的非功能性需求，主要從系統的可用性、可靠性、適應性和可維護性四個方面來加以描述。具體進行如下表述：

（一）可用性

本系統基于B/S架構模式，對博物館管理的業務流程進行了優化，使得系統操作更具界面友好性，且無需經過專業培訓，就能夠進行操作，也就是說，具備非常好的可用性。為保障系統的安全性，還對虛擬博物館系統進行了測試，經過測試，最大程度上減少系統出錯的可能性。

（二）可靠性

就虛擬博物館系統而言，所謂的可靠性體現在下述幾個方面：一是主機系統的可靠性，二是網絡系統的可靠性，三是數據庫系統的可靠性，四是外圍設備的可靠性，五是應用系統自身的可靠性。在實際操作過程中，考慮到系統會出現異常情況，這時，要求虛擬博物館系統必須具有良好的可靠性。在這種情況下，就本系統的設計開發，選擇設備可靠性較高且較為成熟穩定的第三方開發平臺來作為支撐，由此最大程度上確保數據資料的完整性，系統一旦出現故障能夠迅速恢復。

（三）適應性

虛擬博物館系統的設計開發，主要是博物館管理的模式、組織機構為設計依據，同時，結合博物館用戶環境的實際情況，充分考慮系統整體的性價比，保持操作界面的友好和人性化。同時，為進一步的系統升級的設置了相應的備份來增加系統的可靠性。

（四）可維護性

本系統采用面向對象軟件開發方法，從根本上保證了系統的可維護性。在應用程序設計、開發、使用、維護等各個階段，均進行了全面的考慮。這樣即可充分保證系統的正常運行，且對后期的維護也具有積極的意義。除此之外為使得后期維護更為便捷，在本文的研究過程中，還完善地設計了測試文檔，對代碼進行規范化開發，由此使得虛擬博物館系統更具可理解性，為系統的后期維護打下堅實基礎。

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