數字文化產業中虛擬現實技術的應用

譚瑩 鄭正真

摘要

數字技術的革新給數字文化產業提供了全新的產業路徑，“數字云”博物館積極引入AI、AR、VR、MR等新興數字技術來提升博物館的展覽水準，重構數字媒體在新興主題展覽中的應用。數字技術也呈現出新的特點：虛擬交互性、沉浸體驗性。本文結合實際案例探討如何打造“數字云”主題情境展覽、打造數字文化產業體驗基地，研究增強虛擬現實技術給受眾帶來的沉浸式體驗、提升受眾與虛擬互動體驗感。

關鍵詞

數字文化產業 虛擬現實技術 數字主題展覽

作者信息

譚瑩，四川省成都市委宣傳部；鄭正真，四川省成都市委宣傳部，博士。

智能媒體時代媒介載體的變化，改變了藝術創作的表現形式，藝術作品的多樣性也為科技媒介屬性的變化提供了無限延展空間。虛擬現實技術的不斷演進為數字主題性展覽提供有別于傳統展覽形式的新展覽業態。傳統主題性展覽以被動式靜態展覽模式為主，通過視覺藝術設計等基礎形式突出表現作品主題內容，缺少受眾與藝術作品交流互動環節，較難與受眾共鳴；虛擬現實技術的介入打破傳統展覽樣式，全新的動態交互界面，讓受眾感官沉浸其中，增強現實感受，打造數字藝術作品，提升數字文化產業的核心競爭力。[1]

一、數字文化產業概念界定

（一）數字文化產業的概念

文化和科技融合，既催生了新的文化業態、延伸了文化產業鏈，又集聚了大量創新人才，是朝陽產業，大有前途。文化和科技融合是文化產業的內生動力，也是“十四五”時期高質量發展的動力來源。數字化是以數據為技術支撐，信息網絡為傳播途徑，可視化終端為傳播載體的新興文化產業模式。數字文化產業包含數字化出版及音視頻內容的數字推廣、數字文博旅游、新媒體發展、電子競技、動漫、文創衍生產業鏈、數字營銷等板塊。

（二）數字文化產業中虛擬現實技術的定義

虛擬現實技術指在現實世界的數據基礎上通過計算機多媒體技術模擬三維空間，利用聲音、光效等仿生技術使模擬現實的場景達到逼真的效果，用戶可通過佩戴VR眼鏡與多媒體虛擬場景進行實時交互。[2]虛擬現實技術具有兩個特性：一是沉浸性，打破單一的特性，將視覺系統、聽覺系統，味覺系統等多種感知系統進行融合，虛擬現實技術將虛擬世界模擬現實，強化體驗者在虛擬空間中的真實體感，達到沉浸效果。二是交互性，在模擬創造的虛擬世界中，根據用戶的主觀能動性，甄別交互自我信息，通過VR眼鏡進行情境互動，通過體感、肢體動作、手勢等捕捉大腦中需要的內容，并將信息反饋過程傳遞給大腦。

（三）“數字云”主題展覽的定義

“數字云”主題性展覽是指在展覽空間中，以具體的展覽主題為核心，進行數字主題的設計，通過借助與被展覽內容相適應的數字手段將展覽形式多樣化處理。數字主題展覽不僅可以用實物展示的方式向人們介紹相關的展覽物，結合整個展廳主題進行數字交互設計，通過AI智能講解加深展覽內容的觀賞性。

二、數字技術在文化產業主題性展覽中的特性研究

（一）虛擬交互性

在人工智能發展趨勢下，數字技術在主題展覽中的實際應用顯著增多。策展方借助數字化技術進行主題性展覽時，觀者在觀展中可佩戴VR眼鏡進行傳統的交互體驗也可以進行裸眼3D的新型交互體驗，不僅可以觀看，還可以通過相應的肢體動作實現人機交互。依托數字化技術，設計者不僅可以立體全方位還原展覽品的整體創作歷程，還可以通過故事化、情景化的新興展覽形式，將多種元素在內容中交互展示，加深人們與展覽品的多方位交流，不斷加深虛擬場景與人的互動關系。

（二）沉浸體驗性

傳統的主題展覽多是策展方指定主題進行展覽，借助傳統的傳播渠道進行推送，吸引觀眾進行參觀，展廳的策展陳列也居于傳統，虛擬交互技術改變單一的展覽模式，虛擬現實技術有較強的沉浸感，區別于傳統的展覽形式。上海莫奈數字美術交互展覽中將油畫進行虛擬現實展示，感受藝術家設計的創作過程，充分了解作品的創作歷程，有較強的互動性，數字主題展覽對虛擬現實技術的應用具有較強的創新性。[3]混合現實技術的應用突破博物館二維形式展覽的模式，在裸眼3D投影、AI交互動作捕捉等技術的支撐下，觀眾可以與虛擬的AI人物或物品進行動作內容的交互，能夠得到虛擬人物或者相應場景的回應，比如虛擬人物會點頭、招手、微笑等動作，而場景會按預先設定的指示動作進行場景的交互動作反饋，以此來獲得全新動態的觀展體驗效果。

三、數字技術在文化產業主題性展覽中的案例分析

（一）結合空間結構，構建數字展覽

在普通主題展覽中，由于傳播載體的限制，展覽品通過線下展陳的形式進行展覽，結合相關的平面視覺元素的設計，文字排版及數字媒體的應用形成傳統的展覽模式；現階段數字技術的廣泛應用，將藝術展覽的形式進行多元開發與探索，不斷引入新興技術達到感官及體感的多重體驗。大型展覽多結合實景場景進行三維設計與制作，充分結合現場的環境進行深度融合，將實景體驗與虛擬場景高度融合推出高仿真，最大程度還原場景并進行數字媒體效果的深度創作。故宮博物院充分利用數字技術與企業跨界合作，推出“云游故宮”，通過全新的視角，將故宮博物院的內外部環境結構及主題性展覽通過移動端進行傳播。觀者足不出戶可以觀賞到故宮的全景，借助AR技術實現文物的360度可視化交互體驗，并創建AI講解員與觀眾互動，打破原先的被動式看展體驗，結合故宮中的各大場景形成AI拍照，可以將觀者和故宮中的場景深度融合，打破傳統的攝影模式，故宮博物院借助混合現實技術還原歷史場景，給觀者再現200年前的場景，通過AR機器人將場景活化形成深度融合的實景數字展覽。故宮博物院在閉館期間，通過線上的形式進行展覽，同時將不同的數字作品進行全媒體傳播，結合網絡熱點進行跨界合作，積極推動文物“活起來”，推出系列作品打造數字文創產業的全產業鏈發展。

（二）突破傳統載體，創新非遺展陳

人工智能技術的不斷演進，不斷推出全新的交互形式。XR、MR是基于ＡR、VR單一的交互體驗基礎上，在2020年由麻省理工學院數字虛擬實驗室首次提出，通過將虛擬現實技術與裸眼3D 技術進行研究開發，在虛擬現實與用戶之間搭建信息回路實現深度交互。中國有著豐富的非物質文化遺產資源，在非物質文化遺產數字化創新展陳形式等方面有較強的創作優勢。

（三）數字技術助力文物保護研究

數字文物保護技術運用領域的不斷拓展，對不可移動與可移動文物的保護形式也產生變化，從常見的三維激光掃描、數字點云數據重建、到現在的VR虛擬現實技術、AR增強現實技術，以及AI智能動作捕捉等技術的迭代，為文物保護遺產數字化更新了技術呈現方式，針對性的數字技術研發與跨媒介技術融合也是當前文物遺產數字化保護的重要發展趨勢。智能媒體時代，以人工智能為基礎的信息化以及高度數字化結合對文物遺產進行傳統維護與數字修復、傳統機械式還原與三維模型還原，在文物遺產數字化保護研究領域應用廣泛。三維激光掃描儀及點云數據的高精度數字模型重構，數字三維技術通過精細化的三維數據點云采集工作，包含：數字文物考古三維重建、高精度數字化復原以及高速度與高密度三維打印等要求，并在數字考古和古建筑航測等領域得到了廣泛運用。由全球地理信息（GlS）、建筑信息模型（BIM）演化的“歷史地理信息”（HGlS）和“歷史建筑信息模型”（HBlM）技術，廣泛應用于文物保護數字化領域。[4]數據采集設備的進步，無人機攝影廣泛的應用與大范圍的場景數據采集工作中，三維運動圖像三維場景數字修復技術整體質量提升，通過無人機攝影技術可以實現大面積的數據采集，由初期的單體數據采集，延展至群體聚落數據的采集和復原、整體村落與城鎮全覆蓋的數據采集及三維高精度模型復原工作。三維高精度數字建模、高精度無人機傾斜攝影、360VR全景圖像采集、VR虛擬現實、AR模擬與AI仿真講解等技術的應用，在傳統村落文化的展陳方面效果新穎。通過數字技術介入文物遺產數字化保護，傳統村落數字博物館主題性展覽的信息資源整合，有助于文物遺產數字化的傳播。

四、虛擬現實技術在數字文化產業中的現實意義

情感理論學者Carroll Izard提出“情感是注意力和感知力的驅動”。人們對事物認知賦予的情感符號越接近的條件下，可以激發人類的某種情感，也可以獲得更好的情感體驗。虛擬現實技術在數字文化產業中可以促進數字主題博物館與用戶的機制建構。當前中國數字經濟進入新常態、新業態，融合發展和跨界合作形式逐步深化。文化產業中的虛擬現實技術具有較強滲透和關聯性。在數字文化產業融合背景下，主題性展覽產業融合不僅是數字技術，智能管理和智慧市場的融合，更重要的是以數字文化資源為核心的全方面融合，是數字文化產業融合的新發展趨勢。[5]

數字文化產業新業態作為文化創意與新興科技創新融合的載體，正逐漸成為數字經濟增長的新亮點。數字文化產業發展以計算機技術為支撐，以人工智能新思維為發展導向，不斷深化跨界合作，推動產業業態創新。[6]在新冠疫情重大公共衛生事件中，數字化防疫和智能化防治為我國預先排查健康源、有效智能追蹤、有序促進復工復產發揮積極作用。虛擬現實技術借助人工智能技術打破傳統行業壁壘，新興數字文化創意產業，打破了傳統文化消費模式，隨著數字消費的崛起，大眾文化接收形式將不斷向數字文化消費和數字文化市場延展。虛擬現實技術、增強現實、全息成像技術、新型AI交互娛樂引擎、智能互動影視等新智能沉浸式穿戴設備的發展，在帶動消費者進行文化體驗的同時，也在催生新一輪的數字消費革命。數字化建設進程提升中國數字文化產業質量，根據不同區域的特色進行深度融合創新、建設高水平特色文化產業集群，用國際視角的方式做好國際文化傳播，提升中華優秀文化的影響力和感召力。

參考文獻：

[1]陳金龍.文化產業語境下文化藝術與科技的融合創新分析[J].藝術科技， 2017（10）.

[2]凌穎杰.淺析新技術在展示設計中的應用——以交互式虛擬展示設計為例[J].藝術科技， 2016（10）.

[3]龔麗婷.淺談高新科技在現代展示設計中的應用——以虛擬現實技術為例[J].科教導刊，2015（3）.

[4]方東亞.BIM技術在現代建筑遺產領域中的運用研究[D].天津：天津大學，2018.

[5]陳少峰，陳曉燕.基于數字文化產業發展趨勢的商業模式構建[J].北京聯合大學學報（人文社會科學版）， 2013（02）.

[6]范周，蔡曉璐，齊冀，理性調整深度融合——2016中國文化產業年度盤點[J].藝術評論， 2017（4）.