博物館展示設計中虛擬現實技術的應用探析

摘要：現代博物館展示設計的發展離不開技術的支持，虛擬現實技術以其強大的互動性、沉浸性、構想性而在博物館展示設計中掀起了全新的技術革命。本文結合博物館傳統展示設計的缺陷，探討了虛擬現實技術的應用優勢，并分別對虛擬現實技術在藝術博物館、歷史博物館、科學博物館展示設計中的應用展開研究，以期為博物館展示設計的發展建言獻策。

關鍵詞：博物館;展示設計;虛擬現實技術;應用

現代博物館是集收集、保管、研究、陳列與展覽于一體，旨在為社會發展服務的公共文化活動場所，其主要借助于展示展覽進行文化傳播，以提升參觀者的參展興趣，提升參展體驗，彰顯公共文化價值。現代博物館的展示設計內涵十分豐富，涉及多個學科領域，無論是展示空間，還是內含物色彩、文字、形態、實物、照明、聲音、影像等信息，均通過展示設計形態傳遞給受眾。隨著信息時代的發展，虛擬現實技術等的發展和應用為博物館展示設計創新提供了契機，引發了展示信息傳播途徑的多元化發展，文章以博物館傳統展示設計缺陷為出發點，探討虛擬現實技術在博物館展示設計中的具體應用。

一、博物館傳統展示設計的缺陷

（一）展示信息缺口

受空間的限制，博物館傳統展示設計所能傳達的信息極為有限，而實物模型對展示場地要求又高，圖文展板傳遞信息更是少之又少，單一的文字介紹抑或圖片陳設或僅僅介紹展品背景、來源，或連篇累牘、艱澀難懂，導致信息難以精準傳遞。雖然，影像類展示極大程度上彌補了傳統展示設計的空缺，但其受時間、空間影響較大，且多集中在10min左右，這導致多數觀眾不愿耗費過多時間觀看影像資料。此外，展示設計強調展品陳設留白與觀眾動線的連貫，而時間、空間等條件的限制導致傳統展示設計信息存量顯著不足，呈現效果動態流暢性不足。

（二）信息接收被動

博物館展品傳統陳列形式往往是平面展示，依循時間的邏輯規律靜態呈現，輔以圖文說明，因此，傳統展示方式、閱讀方式通常難以逼真地還原文物的歷史背景與人文環境，也難以使觀眾生發視、聽聯想。展品色彩、造型等多為參觀者的首要興趣點，而很多極具價值的展品極有可能被展陳于并不特別顯眼的地方。一方面，博物館展示方式不夠引人入勝，另一方面，文字解釋的單一、薄弱，這導致博物館展品藝術效果大打折扣，如此被動式的信息接收模式更難以滿足數字時代成長起來的廣大觀眾[1]。

（三）體驗方式單一

博物館展品傳統展示過程往往是千篇一律的說辭，加上展示形式的單板、單一，觀眾又不了解有關歷史背景，因而很難產生渴求知識的共鳴感。究竟何為參觀者所想了解的？如何才能吸引參觀者眼球？怎樣使參觀者通過展品展示對文物留下深刻的印象，并對文物背后的文化產生強烈的探索欲？這一系列問題反映了以觀眾為中心的個性化、多元化、人性化解決途徑，也是博物館展品展示設計不得不著重思考與改良之處[2]。

二、虛擬現實技術在博物館展示設計中的應用優勢

（一）多維沉浸體驗聚合信息過載的注意力稀釋

虛擬現實技術的應用帶來了前所未有的沉浸感，這一效果遠超電影、游戲，其以心流體驗模型理論為基礎，通過創設遠距離臨場感、高度集中的注意力，使參觀者產生心流體驗，從而全神貫注投入其中，忽視時間的流逝，并產生積極的情緒反應與自發的探索行為。博物館傳統展品四周總存在大量的干擾因素，或是環境噪音，或是其他展品的視聽干擾，這導致參觀者很難保持注意力集中，加上數字電子設備對觀眾注意力的分散，導致現代人很難保持長時間的專注，而虛擬現實技術的應用有效打破了這一弊端，其以用戶心流狀態的進入為目標，致力于打造多維沉浸式體驗，以有效吸引參觀者的目光，使之專注于展品展示，聚合信息過載情況下觀眾注意力的稀釋，使之真正對展品信息進行深入思考并轉存于記憶之中，并在展示內容的本體基礎上生發聯想，并構建個性化認知體系[3]。

（二）互動信息傳播滿足展示設計的創新需求

隨著認知學研究的逐步深入，博物館設計師越來越意識到主動式、互動式信息交流的重要性，也深刻明確這一方式將逐漸取代傳統靜態展示方式，而虛擬現實技術無疑是最佳選擇，但因其設備采購、開發難度、維護價格過高，因而使不少博物館望而卻步，隨著時代的發展，越來越多的博物館面臨著展示內容乏善可陳、展示方式缺乏創新等困境。數字時代下，人們習慣主動選擇信息，博物館傳統單向展示已經無法滿足時代需求，虛擬現實技術的應用實現了個性化展示，觀眾可自主與展品展開互動，多元豐富的互動形式強化了信息的互動傳播及人們對信息的理解，強大的沉浸互動體驗優勢為博物館展示設計、科技含量、宣傳效果等均帶來了諸多助益，極大地拓展和豐富了展示設計思路，滿足了博物館展示設計的創新需求。

（三）多元展示形式捕捉引導觀眾的情緒情感

作為一種全新的媒介，虛擬現實技術提供了一種全新的理解方式，其在博物館展示設計中的表現形式更趨多元化，除了廣為熟知的頭部顯示設備以外，還涉及多通道環幕系統、CAVE系統、線上VR場館、球幕等，通過多感官信息感知，為博物館展示設計提供了多元展示手段，設計師可融合更多想法，很多無法直觀表現的事物、傳統手段難以表述清楚的原理，均可利用虛擬現實技術加以呈現，有效擺脫了傳統展示的枯燥感，深化了與觀眾的情感交流，達到了寓教于樂之效。例如，科技博物館利用虛擬現實技術打造VR射擊、VR飛行游戲等展示項目，捕捉觀眾因環境變化而出現的恐懼、喜悅、興奮等不同情緒，引導其產生不同的情感體驗，在輕松愉悅之間提高自身的科學文化素養[4]。

三、虛擬現實技術在博物館展示設計中的應用策略

現如今，各式各樣、形形色色、大大小小的博物館數不勝數，這些令人眼花繚亂、嘆為觀止的博物館必須分門別類，才能更好地進行研究利用。根據博物館的性質和范圍，可將其劃分為藝術、歷史、科學及特殊博物館四種，但因特殊博物館涉及露天、兒童、鄉土博物館等，覆蓋面過于繁雜，因而下文重點就虛擬現實技術在藝術、歷史、科學博物館展示設計中的具體應用進行探討。

（一）虛擬現實技術在藝術博物館展示設計中的應用

藝術博物館涵蓋繪畫、雕刻、工藝美術、戲劇、文學、電影、音樂、建筑等藝術形式，如享譽全球的盧浮宮博物館、國立艾爾米塔什博物館等均屬于藝術博物館。近年來，虛擬現實技術在藝術博物館展示設計領域展現出廣闊的應用前景，無論是形式多樣的線上博物館，還是數字展廳，抑或VR體驗展館，甚至多元化的虛擬現實展覽均為藝術博物館展示設計諸如了活力，極具代表性的有加拿大所打造的擁有500個虛擬展品的虛擬藝術博物館，而國內享譽盛名的敦煌莫高窟等也借助虛擬現實重現了古代輝煌的壁畫藝術。一方面，借助數字技術手段精準還原藝術展品及其空間情境，在此基礎上利用編程等計算機語言進行界面設計、信息設計及交互設計，使觀眾猶如置身真實展場觀看與認知;另一方面，借助虛擬現實沉浸式的體感交互，還原了真實空間場域之感，更因獨處與交互屬性進一步放大觀感。以敦煌莫高窟博物館為例，早年間其只是借助數字手段對壁畫進行了技術性還原，并利用網絡終端加以呈現，雖然該數字化呈現可使觀眾直接觀看復原后的展品，但卻缺失了空間語境的還原與切身體驗，而虛擬現實技術的介入消除了這一差距，除了現場可使用虛擬現實設備進行觀看之外，觀眾可登陸數字敦煌網絡平臺對所有洞窟進行720度全景漫游，使觀眾仿佛回到真實洞窟所在歷史文化情境中[5]。

（二）虛擬現實技術在歷史博物館展示設計中的應用

歷史博物館主要包括國家歷史、文化歷史博物館等，基于考古遺址、歷史名勝、古戰場等所修建起的博物館即歷史博物館。對于此類博物館而言，虛擬現實技術的應用核心集中在創造虛擬模擬體驗，還原歷史情境，使觀眾跨時空、跨地域開展沉浸式體驗，具體而言，要從展示設計的內容出發，以觀眾為中心，通過明確觀眾角色、場景創建、交互設計、技術實現四大層面，完成虛擬現實展示設計全過程。對于觀眾角色而言，關鍵是要把握參觀者潛意識中對虛擬身份及參與虛擬互動的興趣，從第一人稱視角加以設計，提供足夠的移動范圍，盡量使觀眾在虛擬環境中的行為與現實環境保持一致，以防其產生認知誤差;就場景創建而言，由于設計目標旨在還原真實場景，應滿足真實環境的參照比例，確保觀眾在場景中順暢移動，打造不突兀的虛擬環境，盡可能還原細節，確保視聽效果;對于交互設計而言，要充分借助虛擬現實的特點，結合交互設計的習慣性符號，維持符號意義的一致性，使觀眾置身虛擬空間之中不會迷失，通過視聽變化反饋觀眾交互行為，實現自然而然地交互;對于技術實現而言，要充分明晰不同表現形式的優缺點，選取最佳展示方式，若利用手機VR展示，需注重模型低面數、降低圖形像素數，以減少CPU消耗，若采用的是主機VR模式，則需要拓展圖像展示、互動行為層面的空間，減少技術限制，確保觀眾體驗的流暢性[6]。

（三）虛擬現實技術在科學博物館展示設計中的應用

科學博物館內容涉及天體、動植物、礦物、自然科學、實用科學、技術科學等，諸如英國自然歷史博物館、巴黎發現宮等均屬于科學博物館。對于此類博物館而言，傳統展陳設計普遍存在展示內容與形式不協調等問題，部分設計者過分追隨潮流與視覺效果，生搬硬套高精尖展示方式，忽視了科學博物館的主題精髓。實質上，科學博物館展示設計關鍵是要把我內容的獨特性，確保形式設計的有感而發。因此，在此類博物館虛擬現實展示設計中，尤其要避免上述問題，過分追求震撼效果而忽略展示內容的科學性、教育性、思想性、知識性。具體而言，要首先思考展示內容是否適宜采用虛擬現實技術加以呈現，是否能夠符合觀眾心理預期，能否適應博物館自身環境，隨后再依循展示內容設計科學的展示形式，尋求傳統展示與虛擬現實展示形式的完美結合途徑，并慎眾考慮虛擬現實展示形式，因地制宜，構建服務于內容的展示模式，若條件限制無法采取沉浸式虛擬現實設備時，還可嘗試大型投影空間等非沉浸式的虛擬現實展示方式。以大西洋自然歷史博物館為例，其所推出的VR短片《生命的起源》，以新穎模式與令人感動的體驗成功將2016年博物館文物創新獎收入囊中，觀眾有機會看到五億四千萬年前寒武紀海洋的獨特生態環境，雖無沉浸感，但別開生面的VR短片足以為對古海底世界懷揣好奇的人們帶來全新的體驗[7]。

當前，博物館展示設計中仍存在展示信息缺口、信息接收被動、體驗方式單一等缺陷，虛擬現實技術有效彌補了此類缺陷，具有極強的應用優勢。現階段，虛擬現實技術已然掀起了博物館展陳設計的變革，成為傳統展示設計的重要補缺方式，然而，完善的虛擬現實展示不僅需要360度全景視覺體驗的打造，更需要使觀眾五感全面浸入全方位交互體驗中，以目前虛擬現實技術的應用來看，沉浸交互效果仍處于起步階段，加上手柄、座椅等虛擬現實輔助設備的碩大笨重，致使視聽體驗效果不佳。可見，在博物館展示設計中虛擬現實技術的應用仍面臨著技術與成本等諸多問題。無論如何，虛擬現實與博物館展示設計的融合將演繹出精彩的未來，而要實現這一目標要走的路還很長。

參考文獻：

[1]張婷，趙顏.廣西民間銅鼓博物館虛擬現實展示設計[J].美術大觀，2019 （08）：140-141.

[2]溫京博.數字媒體介入下的博物館情境設計——以美國新聞博物館為例[J].藝術設計研究，2019 （02）：86-90.

[3]任麗芬.虛擬現實技術在現代展示傳播中的應用分析[J].出版廣角，2019 （02）：86-88.

[4]薛翔.基于混合現實技術的文物展示設計研究[D].四川美術學院，2019.

[5]王晨海，彭嬋娟.作為新媒體的虛擬現實在藝術展示設計領域的應用及其前景[J].世界美術，2018 （02）：89-93.

[6]王圣潔.虛擬現實技術在博物館展示設計中的應用研究[D].江南大學，2018.

[7]鄒昱豐.論虛擬現實（VR）技術在博物館空間藝術設計中的應用[D].蘇州大學，2017.

作者簡介：朱海（1986.04）男，遼寧省大連，單位：大連市文物考古研究所（大連漢墓博物館），現職稱館員，歷史學碩士學位，研究方向：博物館，陳列及文物研究。