5G結合VR在博物館中的應用

張宇航

摘 要：5G技術背景下，網絡的信息傳遞速度得到了極大的提升，其應用也將大范圍地覆蓋未來人們生活的各個方面，從衣食住行到文化娛樂的需求，再到醫療、交通等各個方面，5G技術將在社會的舞臺上綻放自己的絢麗的光芒。現階段，我們提出了將5G技術與VR技術相結合，并將其應用到博物院的展覽中，為人們帶來更加更好的參觀體驗，增強參觀者的體驗感，積累相關的知識。下面，本文將就5G通信技術于VR技術相結合在博物館中的應用展開討論，提出應用VR場景建設推進智慧博物館建設的方案。

關鍵詞：5G網絡通信;VR技術;智慧博物館

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.27.308

1 引言

第五代移動通訊系統，也就是我們常說的5G技術是新時代的一項偉大創舉，相較現階段較為傳統的4G網絡而言具有網速極高的特點。現階段，其發展的主要目標為減少網絡信息傳輸過程中的延遲的時間，提高信息傳輸效率，從而為用戶帶來更好的體驗感。但就5G技術的應用而言，其潛力是無限的，將其與VR技術進行有機的結合并有效的應用到博物館的運營過程中，可以簡化為參觀者帶來豐富的體驗，通過VR技術將虛擬模型展示給用戶，讓其身臨其境的感受博物館的文化氛圍，帶來更好的體驗效果。

2 5G網絡的優勢及其對VR的技術使能分析

自VR技術邁進社會市場以來，其發展經歷十分坎坷，跌宕起伏，極大程度的受到了寬帶網絡通信速度的制約。現階段的4G網絡無法滿足VR技術對運算處理速度的要求，很難進行精確的模擬和還原，導致用戶的體驗感較差，VR技術的口碑也因此大受打擊。隨著5G技術的問世和推進，VR技術將會得到蓬勃的發展，積極對自身進行提高和完善，滿足市場的需求。下面，我將對5G網絡的優勢及對VR技術的影響展開討論，分析5G時代為VR技術的發展帶來的契機。

2.1 5G與4G相比的優勢

就現階段的調查測試而言，5G技術相較4G技術而言，其傳輸的延遲和縫制速度都有著極高的優勢，5G將網絡傳輸的延遲縮短到1毫秒以下，相較4G10毫秒的延遲有著極強的優勢，5G技術的峰值速度也達到了20Gbps，較4G調高了20倍。就移動連接數而言，5G技術較4G多出了30億個，通道寬帶頻段等也有了很大程度的改進。

通過對關鍵技術進行有效的組合，5G技術的優點主要體現在頻率高、寬帶打、網速及峰值高、延遲低、連接密度大、流量密度大等特點，此外，在其使用的過程中穩定性也得到了極大的增強。總之，5G技術相對4G而言不僅僅是簡單的網速的提升，而是更加全面的優化。

2.2 VR與其發展

2.2.1 VR技術的概述

作為虛擬方針技術的一個重要發展方向，VR技術將在5G時代的背景下得到空前的發展，達到嶄新的階段。VR技術是一種結合多種技術手段進行的場景模擬技術，并利用計算機或手機終端等設備輸出生成一種可以體驗的場景模擬。虛擬現實模擬技術結合三維計算機模型、廣角立體顯示、身體動態追蹤、視覺觸覺的反饋、立體音頻效果和網絡傳輸等技術為一體，打造多原信息化的交互三維仿真，讓體驗者深入沉浸到模擬出的場景中。

現階段，虛擬現實技術已經得到了一定能的發展， 并受到了越來越多的人的認可。用戶可以通過相關設備的體驗在虛擬世界中感受真實世界的真實體驗，并與電腦進行互動，從而獲取真實的體驗感，是一項集沉浸性、交互性、多感知性、構想性和自主性為一體的高新技術，被廣泛應用在影視娛樂、教育教學、設計、醫學、軍事、航空航天等等領域。

2.2.2 限制VR技術發展的因素

作為一項高速發展的科技技術，VR技術有著廣泛的應用范圍，但在不斷的發展和改進過程中，其自身的問題和不足也逐漸顯現出來。就目前而言，限制VR技術發展的主要因素是網絡因素和設備會對體驗者帶來眩暈等不適感的問題。就設備的清晰度而言，國內使用的設備不能滿足大腦的需求，會使得體驗者產生眩暈、嘔吐等不適的感覺，這使得很大一部分人對VR設備敬而遠之。此外，價格也是限制VR技術發展的一項重要因素，要想滿足客戶的需求，就需要配備較高端難度設備，而在VR是否可以為經營者帶來可觀的收入的情況下，大多數經營者不愿意將大量的資金投入電腦等設備的購買中。

此外，現行的4G網絡很難穩定的支持VR技術的運算也是制約其發展的一項重要因素。現行的網絡寬帶技術不能為VR的輸出端提供穩定的信號資源，從而導致模擬的效果不盡如人意，使得VR設備的口碑不高。

2.3 5G對VR技術的應用發展

5G技術的發展為VR設備帶來了多種新型的網絡接入方式，可以有效的促進VR技術的發展和繁榮，為VR虛擬現實的發展提供了新的資源。

相較于傳統的視頻播放而言，VR對畫面清晰度的需求有著超高的要求，一段幾秒鐘的視頻就可以達到上百兆的存儲量。據相關部門科學嚴謹的測算，當畫面的分辨率達到24k以上才能為用戶帶來高清電視的體驗效果。4G網絡環境下，由于信息傳遞的速度無法達到要求，因為網絡問題打來的眩暈問題在5G背景下可以得到良好的解決，低于一毫秒的延遲使得人類的大腦無法察覺這一問題，有效的解決VR設備在體驗過程中帶來的眩暈問題。

此外，5G技術可以更好的滿足VR設備在運行過程中對語音、動作的識別，更好的跟蹤體驗者的視線，提供更加真實的模擬效果。

3 博物館場景需求分析

現階段的博物館一般以藏品的陳列展示為主要形式，并設置有電子或人工的藏品講解。但這種傳統的展示方式無法將藏品的歷史文化背景充分的展示給參觀人員，使得人們在參觀過程中只能從最淺的方面觀察藏品的外表，不能更加充分的認識其文化和全貌。針對這一問題，5G技術的發展為博物館的發展和建設提供了新的方向，充分引入VR設備對藏品進行虛擬現實的模擬展示，利用云平臺的建設將服務參觀者、保護文物的根本目的貫徹到底。

隨著5G技術的發展和國家相關政策的推進，各地區的博物館要加強自身的建設，將VR技術充分應用到藏品的展示中，為相關部門的管理、藏品的保護和參觀者的參觀過程提供極大的便利。

4 基于5G網絡VR技術在博物館中的應用

對藏品最好的展示方式就是將其放回其獨特的歷史背景中，讓參觀者通過背景感受文物所蘊含的文化和歷史意義，但這種溯回的方法在傳統的藏品展示中是很難實現的，需要借助VR的虛擬現實模擬技術構建相關的模型，將文物的模型與歷史建筑等結合，從而體驗文物素蘊含的歷史文化。

通過虛擬現實技術的模擬，參觀者可以“穿越”回古代，體驗敲擊編鐘帶來的震撼感;穿上古代的服飾馳騁疆場的自豪和成就感;不僅可以看到瓷器的文物成品和模具，更可以通過VR技術回到瓷窯生產的年代，參觀或參與瓷器的生產過程;親手把玩古代帝王的佩劍等，充分感受歷史文化的魅力，感受中華文化的博大精深。

對于其他類型的博物館，也可以采用類似的方式進行場景的重建，如自然博物館可以模擬原始動物的生存環境，或現代的雨林、草原、海底、高原等場景，讓參觀者充分感受動植物的生存條件，同時融入環境保護教育，讓參觀者積極主動的參與到保護動植物的生存空間的活動中;軍事博物館可以對戰場進行模擬，讓參觀者近距離感受軍事的魅力，體驗軍事武器發展的歷史，感受現代化軍事裝備威力的震撼，充分了解我國軍事實力，寓以充分的愛國主義情懷教育，幫助參觀者建立民族自信，培養愛國主義情懷。

此外，博物館在建設過程中要利用激光掃描技術，對館內的藏品進行激光掃描并構建三維模型，控制精確程度，建立精確的模型，將其應用到VR場景建設中，并上傳到云端，建立各地博物館之間的共享網絡，減少藏品外出展出帶來的不便，讓各地的人民在當地的博物館就可以見到世界各地的特色藏品，拓寬人們的視野。藏品模型共享網絡的建立不僅實現了藏品的遠程共享，更減少了文物在運輸過程中受到的損害，有利于藏品的保護。

5 結語

面向時代的發展，隨著5G網絡技術的不斷發展和成熟，世界即將走上5G時代的發展道路，博物館的發展和建設也將在5G的背景下得到提升。隨著電子信息技術的發展和智能手機的不斷成熟，基于5G網絡技術和VR技術下的博物館建設必將蓬勃發展，為參觀者打造多元化的體驗活動，將藏品的展示方法多元化，充分利用5G寬帶的優勢和VR設備的特點，打造新時代背景下的精品博物館。

參考文獻

[1]徐小荷.5G時代有形數據紀念品博物館互動設計新形式[J].市場觀察，2020，（2）：40.

[2]路明.博物館5G室內分布性能與建設策略[J].中國設備工程，2020，（4）：218-219.

[3]耿雷.5G技術及其在博物館的應用前景[J].新媒體研究，2019，5（14）：25-26，31.

[4]楊拓.新技術視角下博物館發展實踐與趨勢[J].中國國家博物館館刊，2019，（11）：146-152.

[5]石薈琳.淺析數字博物館中的VR技術的應用[J].山西青年，2020，（8）：278.

[6]陳瑜，陳琳琳.淺析VR技術對博物館發展的意義[J].人文之友，2020，（2）：5.