數字媒體技術影響下的展陳創新模式研究

摘要：在浩瀚的數字化世界中，任何事物都可以搭建自己的體系，描繪自己的形態，亦能建立相互之間的聯系。敦煌也與時俱進地借助科技的力量，向全人類更全面地展示自己。自1993年起，敦煌數字化已走過近30年的歷程，從壁畫掃描、攝影技術的探索，到如今壁畫建筑圖像可視化的試煉，敦煌數字化使人們看到了科技在設計領域的無限可能。敦煌壁畫的建筑圖像可視化研究成果，最終需要通過展陳設計來呈現。雖然數字媒體技術為展陳設計提供了更多維度的發展方向，但現階段二者在實際的結合與應用中存在一些問題。文章通過分析敦煌壁畫建筑圖像可視化研究所帶來的啟示，提出展陳設計的創新模式。

關鍵詞：展陳設計；數字媒體技術；敦煌；建筑圖像可視化

中圖分類號：G265；TU242.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2022）16-00-04

1 數字媒體技術在展陳設計中的應用

1.1 相關概念界定

展館中長期穩定的展示稱為陳列，臨時性的陳列稱為展覽，陳列和展覽統稱為展陳。展陳設計是在一定空間內，以主要展品為基礎，配合輔助展品，按照一定主題、序列、藝術形式進行組合，以達到教育和信息傳播目的的一種設計［1］。數字媒體是一門綜合性學科，從技術層面講是一種以二進制數的形式記錄、處理、傳播、獲取過程的信息載體，這些載體包含邏輯媒體和實物媒體兩種。其中，數字化的文字、圖形、圖像、聲音、視頻影像、動畫等被稱為感覺媒體，表達感覺媒體的被稱為表示媒體，二者通稱為邏輯媒體；存儲、傳輸、顯示邏輯媒體的被稱為實物媒體［2］。數字媒體基于信息科學和數字技術來傳播，同時離不開藝術和設計的指導，而展陳設計中各種形態的信息通過數字化的方式也擁有了更多傳播途徑，二者的耦合是科技發展的必然趨勢。

1.2 發展歷程及應用現狀

20世紀50年代，人機工程學的興起使展陳設計將關注點從物轉移到人，人性化設計理念改變了單調的靜態展陳方式；20世紀80年代，受后現代主義理論的影響，博物館從“權威和教化”的場所逐漸轉變為“學習和體驗”的場所，理念的轉變也是場景的改變，展陳設計開始強調互動和體驗［3］；進入21世紀，先進的科技手段足以實現豐富的展陳效果，數字媒體技術為展陳設計提供了更多維度的發展方向。

我國展陳設計領域的數字媒體技術應用相對晚于國外，但自開始應用以來就受到高度重視，國家鼓勵開展智慧博物館工作，提倡沉浸式體驗、虛擬展廳、高清直播等新型文旅服務。在國家政策的支持下，數字媒體技術逐漸普及，在給觀者帶來新奇體驗的同時，給展陳設計帶來了一些問題。

對中小型展館而言，客流量及資金相對有限，技術引進渠道也較單一，此類展館的數字化主要體現在投影和沙盤等視覺設備的應用上，缺乏互動性，展陳內容也多為常設展。由于技術和空間都不足以引入新展，因此展陳設計一成不變。對大型展館而言，當資金、技術等因素不再受限，開始審視內容和質量時，展陳設計中出現了技術濫用的問題。數字媒體技術在展陳設計中的應用方式有很多，但使用技術是為了更好地展示展品、服務觀者，如果數字化展陳方式的選用與展品的特性不匹配，就會使技術喧賓奪主，破壞展陳的氛圍，無法表達展陳的意圖。

還有一個普遍存在的問題，即展陳設計的同質化。在展陳設計數字化發展的過程中，不乏優秀的案例，對成功案例不假思索的模仿和對文化背景的忽視，導致展陳模式大同小異和觀者審美疲勞。因此，對展陳設計的發展而言，數字媒體技術的應用程度以及如何打破如今的發展僵局，都值得探究。

2 敦煌壁畫中建筑圖像可視化研究

2.1 建筑圖像可視化的可行性

敦煌壁畫中的建筑圖像可視化研究得以順利開展。從客觀層面分析，其每一個步驟都有理論依據和技術支撐；從主觀層面分析，研究過程確保了對歷史文化和數字媒體技術的共同把控，避免了對技術形式化的生搬硬套，使文化與技術有機結合。

2.1.1 圖文史料結合實現建筑原貌的推導

實現建筑圖像可視化須先掌握建筑的結構尺寸，從壁畫及史料中獲取相關資料，將其整合、轉化、推演，靈活運用。敦煌壁畫出自與西域交往頻繁的盛唐時期，壁畫中描繪的古建筑更是融入了佛教和西域的異國風情，以及南北朝以來的浪漫情調，形成了浪漫與理性交織的風格。從十六國晚期到西夏末的洞窟中都有較多建筑畫，跨越800多年時間，描繪了數以萬計的建筑形象。其中不僅涵蓋封建社會的主要建筑類型（佛寺、宮殿、住宅等）、次要建筑類型（草庵、客棧、橋梁等），建筑細部做法也有不同程度的體現［4］。再結合古今學者的文字描述，豐富的建筑史料足以為復原壁畫中的建筑提供理論支撐。

2.1.2 建模技術實現數字化模型搭建

敦煌壁畫中的建筑圖像可視化意指借助數字技術，將壁畫所繪的建筑用立體、真實的視覺形式呈現。計算機建模可以將平面的圖像立體化，實現二維到三維的轉化。當下常用的建模軟件包括SketchUp、3ds Max、Rhino等，可以根據建筑的類型、結構的復雜程度選擇適合的軟件。例如建筑的臺基、梁架、門窗等較為規則的、低面數的結構，可以優先選用操作簡單的SketchUp軟件，而柱礎、柱網此類曲面結構，以及其他精細復雜的建筑結構，可以選擇3ds Max或Rhino軟件進行參數化建模。科技的發展強化了軟件的功能，各種尺度的建筑、精巧的構件、材質、飾面，都可以通過計算機模型搭建技術實現可視化。

2.1.3 虛擬現實技術實現數字化展示

通過計算機模型搭建技術得到的建筑模型只能通過屏幕觀看，虛擬現實技術可以在此基礎上為觀者提供更逼真的沉浸式體驗。虛擬現實引擎Virtual Reality Platform、Unreal Engine等都與建筑領域相適配。敦煌壁畫包含了民族傳統神話和故事畫題材，將壁畫中故事性的人物和場景設計到其中，也是對非物質文化遺產的展示。與傳統的巡游動畫相比，觀者可以自行選擇瀏覽路線和場景，使動態體驗更具自主性、互動性和浸入感，還能展現更多建筑細節，使設計交流更高效。

2.2 建筑圖像可視化在展陳設計中的應用

敦煌壁畫的建筑圖像可視化研究成果，最終需要通過展陳設計來呈現。建筑信息的表達方式可以分為4種：二維平面、三維空間、四維空間、五度空間。其中最常見的是二維和三維的應用，分別用來表達平面的建筑草圖、技術圖和立體的建筑模型等。四維即在三維的基礎上增加了時間維度，四維空間相比三維空間，在表達上增加了敘事性，能體現游覽建筑的動態過程，幫助人們更好地感知空間。五度空間在四維空間之上增加了人的意識或心理空間，即在表達時將人的感受作為一個設計要素，用交互手段豐富人與建筑之間的交流，增強參與感。這4種表達方式在現代科技的加持下，可以同時應用，相輔相成，使展陳效果呈現多元化。

在展陳設計中，建筑圖像可視化主要應用于建筑數字模型的虛擬現實展示。隨著大眾對文娛及自我發展的需求增加，現代文化基礎設施也在不斷迎合大眾的需求，建筑數字模型的虛擬現實展示，可以使敦煌數字展示中心的展陳方式更多元。如今，已有高校師生和專家學者對敦煌莫高窟第172窟的壁畫所繪的建筑進行可視化復原。壁畫中的建筑是二維的，并且是經過藝術化的，而可視化復原后的建筑模型，在展陳中可以有多種表達方式，不僅能展示整體的院落布局，還能根據個人需求單獨查看斗拱、臺基、欄桿、屋頂等細部構造。

虛擬現實技術可以帶來沉浸式體驗，是建筑可視化五度空間的表達，通過投影、數字屏幕、數字沙盤等呈現。“沉浸式”實質為“肉身存在于現場”，這里的“現場”是用科技手段設計出來的壁畫建筑復原的場景，并增加了“互動”這一概念。“互動”是科技介入后賦予的全新體驗，交互操作能調動人的多重感官來體驗歷史建筑所蘊藏的敦煌文化獨有的氛圍，使體驗者產生自己獨有的記憶和理解，達到精神和思維的沉浸。

2.3 建筑圖像可視化的研究價值

2.3.1 史學價值

由于我國的古建筑大多為木結構建筑，難以保存，因此對古建筑的研究一直到20世紀20年代都難以開展［5］。梁思成先生通過法國漢學家伯希和拍攝的《敦煌石窟圖錄》，看到了第61窟中所繪的《五臺山圖》，發現了我國現存的唐代木構建筑佛光寺，這一發現使我國建筑史的研究有了對照和依據。由此可見，敦煌壁畫所繪的建筑圖像推進了我國建筑史研究的進程，彌補了實體建筑匱乏的遺憾。在過往的研究中，通過敦煌壁畫的建筑圖像編寫建筑史，而如今可以通過建筑可視化研究保護和弘揚建筑遺產，開啟了古建筑研究的一個新階段。

2.3.2 社會教育意義

從文化傳承角度分析，敦煌研究院也十分關注在教育界的影響，我國科學的成長，首要關注群眾的教育和積極性問題［6］。文化的傳承也是一種教育輸出，傳承敦煌文化本身就具有教育意義，展陳也承載著社會教育意義。敦煌壁畫的建筑圖像可視化研究涉及的數字媒體中顯示媒體的多樣性，給展陳設計帶來了多感官的展陳方式，以視覺為基礎，結合聽覺、觸覺以及各種動作感應系統，充分調動觀者的主動性，營造新的觀展體驗。埃德加·戴爾的經驗金字塔研究表示：通過閱讀、聽講、觀看圖片和影像、討論、實際演練、應用的方式學習，記憶效果是遞增的。由此可見，主動的、參與式的學習比被動學習效果更佳。理論證明，數字媒體技術參與的展陳方式不僅能提高信息傳播的效率，還能更好地達到教育目的。

2.4 建筑圖像可視化對展陳設計發展創新的啟示

2.4.1 明確展陳主題與歷史文化背景

敦煌壁畫的建筑圖像可視化是依靠壁畫圖像和史料對建筑的記載來實現的，在展陳設計中的再創造也是在尊重歷史、還原歷史的前提下進行的。創新體現在表現形式的創新上，而非背離史實不切實際的創新。把握文化特質有利于營造整體的展陳氛圍，這樣才不會出現同質化問題。另外，展陳設計應為展品服務，數字媒體技術只是輔助手段，因此要把握好技術應用在展陳設計中的比重。建筑圖像可視化的目的是展示建筑結構，展現我國古建筑群體組合之美，因此在展陳中應主要考慮視覺效果。只有明確展陳目的，選用合適的數字媒體技術，才能展示出展品的性格和氣質。

2.4.2 把握觀者的需求與審美

設計與人的關系可以理解為：設計發現并滿足人的需求，人的審美引導設計的創新發展。關注以人為主體的精神層次的需求，塑造新的審美體系，可以作為設計創新的突破口。在傳統展陳中，信息的傳播方向是單向的，觀者只能被動接收，且不能選擇接收方式。敦煌壁畫中的建筑圖像信息最初通過“看”這種最傳統的參觀方式來獲取，可視化技術為其搭建了多維立體的承載信息的框架，信息的傳播方式和觀者的認識、感知方式在新的框架中都有了更多選擇。人與信息的互動交流，形成了信息的雙向傳播。因此，利用信息雙向傳播的特點，把握觀者在參觀過程中的主動性，是展陳設計的突破方向。

2.4.3 展陳設計過程中文化與技術的緊密結合

文化與技術在本質上存在差異，前者屬于意識范疇，后者則是應用手段。如何打破界限，使二者完美耦合，是我們在討論發展創新前需要解決的問題。進入21世紀后，科技得到了極大的發展，已與我們的生活密不可分。其中，數字媒體技術的發展使文化的展示、傳播方式不再受限，時常能使觀者耳目一新。文化與技術也存在共性，即由人產生、以人為本，在古代和近代可以體現為文人與工匠群體，在現代可以體現為人文專家和技術專家群體［7］。敦煌研究院的研究人員涉獵專業廣泛，包括歷史、地質、文學、美術、計算機等，其中，文物數字化應用與展示研究便要靠人文專家和技術專家群體交流合作、共同努力來完成。由此可見，隨著社會的發展，文化與技術由分離走向融合，并駕齊驅。

由于展陳設計是一門綜合交叉學科，術業有專攻，因此出于對展品尊重、對觀者負責的原則，文化與技術不能孤立，也不能由其中一方的研究人員完成兩部分工作。可以通過合作或由雙方共同培養全面性的專業人員，解決現階段展陳設計發展與相關專業協作不足的問題。只有將文化作為思維方式，將技術作為傳承手段，融匯應用于設計中，才能使文化在展陳設計中有效地傳播。

3 對展陳設計創新模式的思考

3.1 可持續發展與經濟適用

可持續發展理念影響著現代人對生活方式的選擇，低碳環保在吃穿用度各個方面都有所體現。能源是生活必不可缺的物質基礎，節約能源對社會發展意義重大。從展館建設到展陳設計，對聲光電的應用應符合國家環境法規，并作長遠計劃。展覽內容須時常更替，傳統展陳所用的展板、展架等載體內容都是固定的，無法循環使用，而數字媒體設備不需要實體展陳道具，其內容也能隨時更換，更靈活適配于展陳的需求，配合傳統展陳方式使用，能實現可持續發展的目標。但隨著數字媒體技術的高速發展，為滿足人們更多元的需求，營造更佳的觀感，設備也應與時俱進地更新，原有設備的維護和新設備的引進都給展館帶來了經濟壓力。在這種情況下，通過合理選擇的方式精簡技術設備是展陳設計發展的方向。

3.2 通過組合模式精簡技術設備的應用

展陳設計在數字媒體技術的介入下拓寬了自身的維度，數字媒體技術為展陳提供了無限可能性。展陳中的數字媒體技術按感官維度可以分為4類，即視覺、聽覺、觸覺、動作捕捉，每項技術設備在展陳空間中都有各自的安裝和使用方式，因此在空間中會占據不同的比重，從而形成不同的空間效果。不同感官維度通過組合可以帶來不同的觀展感受，又能避免互相干擾。約克大學心理學系的一項關于人類感官的研究表明，普遍情況下，感官的重要性等級可以按視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺來排列，但這個排序并非絕對的，文化因素的影響大于生物學因素。

應用在展陳設計中，展陳的類型直接影響數字媒體技術的選用，因此明確展陳類型和主題是首要任務。展陳空間內的主角是展品，主要展品和輔助展品之間的關系可以歸納為6種：從屬、同一、交叉、并列、因果、對立。關系類型決定了展陳順序和側重點，明確了這兩點能使技術應用有據可循。將主要展品和輔助展品視為一組，形成一定的組合模式（見圖1），能在展陳設計中避免各展項雜亂無章、脫離主題的現象。

展陳設計的創新不能迷失在紛繁的技術效果中，應圍繞展陳主題，分組整合、層層遞進，使內容主題與技術手段相互呼應，掌握各項技術的特性，從而在設計時有的放矢。

4 結語

設計是一種設想和構思，技術是一種解決問題的手段，文化是一種價值體現。敦煌文化的巨大影響力促使數字媒體技術在展陳設計領域的潛力被發掘，進而創造更多的可能性。展陳設計在未來的發展中應尊重歷史文化，為展品和觀者服務，不做技術的傀儡。隨著科學技術的發展，更應尊重前人的嘗試，珍視已取得的成果，同時應有問題意識，推進技術升級和設計創新，把握好、深化它們的無形價值，以服務社會和公眾。

參考文獻：

［1］ 王宏鈞.中國博物館學基礎［M］.上海：上海古籍出版社，1990：256.

［2］ 石瑞.數字媒體技術在博物館展陳設計中的應用探究［D］.北京：北京工業大學，2016：10.

［3］ 尹凱.博物館教育的反思：誕生、發展、演變及前景［J］.中國博物館，2015，32（2）：1-11.

［4］ 蕭默.敦煌建筑研究［M］.北京：文物出版社，1989：28-31.

［5］ 蕭默.敦煌壁畫中的唐代建筑［J］.中華文化畫報，2008（4）：20-27.

［6］ 李約瑟.中國科學與技術的現狀和前景［J］.科學文化評論，2008（5）：5-29.

［7］ 陳振旺，樊錦詩.文化科技融合在文化遺產保護中的運用：以敦煌莫高窟數字化為例［J］.敦煌研究，2016（2）：100-107.

作者簡介：姜弈汀（1998—），女，遼寧大連人，碩士在讀，研究方向：環境藝術設計。