虛擬現(xiàn)實(shí)在云博物館文化傳播中的應(yīng)用探究

中圖分類(lèi)號(hào)：G260文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-9436（2025）07-0150-03

0引言

VR 技術(shù)以其獨(dú)特的沉浸式體驗(yàn)和強(qiáng)大的數(shù)字化能力，為文化遺產(chǎn)的傳承與發(fā)展開(kāi)辟了新的路徑。隨著社會(huì)的進(jìn)步，VR技術(shù)風(fēng)靡全球，催生了以虛擬展館形式復(fù)原與展示歷史文化遺跡的建設(shè)實(shí)踐[1]。云博物館運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字技術(shù)，打破時(shí)空限制，通過(guò)數(shù)字化保存和VR技術(shù)提供沉浸式體驗(yàn)，增進(jìn)觀眾對(duì)文化遺產(chǎn)的認(rèn)知與認(rèn)同，推動(dòng)文化傳承與發(fā)展。VR技術(shù)結(jié)合3D掃描、高清攝影等技術(shù)，可對(duì)物質(zhì)與非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行高精度數(shù)字化采集和建模，實(shí)現(xiàn)原始狀態(tài)保存與虛擬修復(fù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有多感知性、存在感、交互性、自主性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)[2]。

析，揭示VR技術(shù)如何通過(guò)沉浸式體驗(yàn)、數(shù)字化展示和互動(dòng)性設(shè)計(jì)提供新思路和方法。研究旨在為文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與傳播提供參考，助力其在現(xiàn)代社會(huì)煥發(fā)生機(jī)。

研究基于文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)傳播理論、阿萊達(dá)·阿斯曼的《文化記憶理論》和安妮·博迪克的《數(shù)字人文理論》，強(qiáng)調(diào)文化遺產(chǎn)作為集體記憶的載體，通過(guò)VR虛擬場(chǎng)景重建實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空傳遞與教育傳播。通過(guò)這一研究，為文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)與傳播提供有益參考，助力文化遺產(chǎn)在現(xiàn)代社會(huì)煥發(fā)新的生機(jī)與活力。

本文以云博物館為例，探討VR技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳播中的應(yīng)用現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)實(shí)踐案例分

1文獻(xiàn)綜述

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種基于計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的跨學(xué)科技術(shù)集成，其核心構(gòu)成包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子信息技術(shù)和仿真模擬技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)高性能計(jì)算平臺(tái)構(gòu)建高度擬真的三維虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)感官模擬，涵蓋視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)和嗅覺(jué)等感知通道。用戶通過(guò)專(zhuān)用的人機(jī)交互設(shè)備與虛擬環(huán)境進(jìn)行自然化交互，從而獲得具有臨場(chǎng)感的沉浸式體驗(yàn)[3]。

用戶通過(guò)高分辨率頭戴式顯示器、環(huán)繞立體聲系統(tǒng)等設(shè)備，獲得仿佛置身虛擬世界的逼真體驗(yàn)；用戶能通過(guò)語(yǔ)音、手勢(shì)等方式與虛擬環(huán)境互動(dòng)，如在虛擬博物館查看文物信息；同時(shí)，它還能創(chuàng)造出超越現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景，激發(fā)用戶的想象力，為教育、娛樂(lè)等領(lǐng)域帶來(lái)創(chuàng)新。

1.2云博物館的概念

云博物館是一種基于互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的在線博物館形式。它通過(guò)數(shù)字化手段將博物館的展覽、藏品、文化資源等進(jìn)行虛擬呈現(xiàn)，使觀眾可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地訪問(wèn)和體驗(yàn)博物館的展覽內(nèi)容。

1.3云博物館與傳統(tǒng)博物館的區(qū)別和聯(lián)系

傳統(tǒng)博物館以實(shí)體建筑為載體，通過(guò)實(shí)物展品、文字說(shuō)明、圖片表格及場(chǎng)景復(fù)原等方式進(jìn)行文化展示。這類(lèi)博物館受到地理位置和開(kāi)放時(shí)間的限制，參觀者需親臨現(xiàn)場(chǎng)方能體驗(yàn)。其互動(dòng)性有限，主要依賴(lài)人工講解或簡(jiǎn)單的多媒體展示系統(tǒng)，展示內(nèi)容受制于物理空間和展品數(shù)量，存在一定的局限性。此外，文物的展示過(guò)程面臨損壞等安全風(fēng)險(xiǎn)，且博物館的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本較高，包括建筑維護(hù)、安保、人員管理等方面的支出。

云博物館不受地理位置和開(kāi)放時(shí)間的限制，觀眾可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)訪問(wèn)博物館的展覽[4]。云博物館依托互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字化技術(shù)，采用VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）與3D建模等技術(shù)對(duì)展品進(jìn)行數(shù)字化呈現(xiàn)。這種新型展示方式突破了時(shí)間與空間的限制，觀眾可通過(guò)電腦、智能手機(jī)、平板或VR設(shè)備，在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)訪問(wèn)展覽內(nèi)容。云博物館不僅增強(qiáng)了展示的沉浸感與交互性，還通過(guò)手勢(shì)、語(yǔ)音或控制器實(shí)現(xiàn)觀眾與展品的深度互動(dòng)，優(yōu)化觀眾的參與體驗(yàn)。通過(guò)VR和AR技術(shù)，觀眾能夠獲得沉浸式互動(dòng)體驗(yàn)，通過(guò)手勢(shì)、聲音或控制器與展品互動(dòng)，深入了解展品背后的故事。同時(shí)，展品以數(shù)字化形式呈現(xiàn)，避免了展示過(guò)程中的損壞或失竊，確保文物安全。數(shù)據(jù)云端存儲(chǔ)便于更新和維護(hù)，支持博物館間資源共享，可聯(lián)合舉辦虛擬展覽?；谟脩粜袨楹推?，結(jié)合AI和大數(shù)據(jù)，還能提供個(gè)性化展覽推薦和定制化參觀體驗(yàn)。此外，這種體驗(yàn)支持智能手機(jī)、平板電腦和VR設(shè)備訪問(wèn)，確保不同設(shè)備上體驗(yàn)一致。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在云博物館中的應(yīng)用案例

2.1故宮博物院數(shù)字館

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為文化遺產(chǎn)的交互式體驗(yàn)提供了創(chuàng)新性方案。該技術(shù)支持用戶通過(guò)精細(xì)化操作實(shí)現(xiàn)一些核心功能，其中包括對(duì)文物細(xì)節(jié)的微觀觀察、對(duì)藏品形態(tài)的可逆性修改以及沉浸式場(chǎng)景穿越。這不僅突破了傳統(tǒng)觀賞的物理限制，更實(shí)現(xiàn)了觀眾與文化遺產(chǎn)的深度交互[5]。

故宮博物院通過(guò)采用多種數(shù)字技術(shù)手段，如3D建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等，為觀眾帶來(lái)豐富多彩的沉浸式體驗(yàn)。例如，利用高精度三維數(shù)據(jù)創(chuàng)建的“數(shù)字百寶閣”可全方位多角度展示文物細(xì)節(jié)，觀眾可以通過(guò)官網(wǎng)或小程序觀看文物；《養(yǎng)心殿VR》通過(guò) 1:1 數(shù)字重建突破實(shí)體博物館物理限制，用戶可以通過(guò)動(dòng)作捕捉參與歷史場(chǎng)景（如乾隆南巡VR劇場(chǎng)的角色扮演）等。

數(shù)字館還提供定制化游覽路線、AI智能導(dǎo)覽等服務(wù)，幫助觀眾更好地規(guī)劃參觀行程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提升了文化傳播的沉浸性與交互性，為文化認(rèn)知與歷史理解提供了創(chuàng)新路徑。首先，構(gòu)建具身化的歷史情境，使體驗(yàn)者獲得“在場(chǎng)”的認(rèn)知體驗(yàn)；其次，實(shí)現(xiàn)多感官的歷史對(duì)話，突破時(shí)空界限引起文化共鳴；最后，通過(guò)高保真視覺(jué)再現(xiàn)增強(qiáng)認(rèn)知沖擊力。通過(guò)VR可以引導(dǎo)人們與歷史進(jìn)行面對(duì)面交流，在虛擬現(xiàn)實(shí)的瀏覽中感受強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊，獲得更好的感受體驗(yàn)，有助于人們對(duì)傳統(tǒng)文化的深人了解，幫助中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化實(shí)現(xiàn)更好的傳承和發(fā)展[6]。

在數(shù)字技術(shù)的推動(dòng)下，文物保護(hù)正從傳統(tǒng)靜態(tài)保存走向動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)化管理。故宮博物院作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的先行者，已建立全面的文物數(shù)字資源庫(kù)，涵蓋二維圖像與三維建模數(shù)據(jù)。通過(guò)“數(shù)字李生智慧管理平臺(tái)”，在文物數(shù)據(jù)采集過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化控制，不僅提升了數(shù)據(jù)的精確性，還為日后的數(shù)字再現(xiàn)與遠(yuǎn)程展示奠定了基礎(chǔ)。

2.2 敦煌研究院

敦煌研究院通過(guò)一系列數(shù)字化項(xiàng)目推動(dòng)文化遺產(chǎn)的活化與傳播。其中，“尋境敦煌”沉浸式數(shù)字展于2023年9月正式啟幕，圍繞莫高窟第285窟展開(kāi)，運(yùn)用三維建模、物理渲染與動(dòng)態(tài)光照等技術(shù)，構(gòu)建了360度自由探索的虛擬洞窟空間。觀眾不僅可以通過(guò)VR設(shè)備近距離欣賞壁畫(huà)細(xì)節(jié)，還能通過(guò)眼動(dòng)追蹤與手勢(shì)識(shí)別功能與壁畫(huà)人物互動(dòng)，獲得沉浸式文化體驗(yàn)。該項(xiàng)目同時(shí)打通了線上線下渠道，支持遠(yuǎn)程訪問(wèn)與現(xiàn)場(chǎng)深度體驗(yàn)。

《敦煌：沙海謎窟》采用大空間多人VR系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度定位與實(shí)時(shí)渲染，增強(qiáng)了文化傳播的趣味性與社交性；“數(shù)字藏經(jīng)洞”通過(guò)三維建模與數(shù)字還原減輕實(shí)體洞窟的參觀壓力，有效保護(hù)壁畫(huà)與彩塑資源。同時(shí)，該項(xiàng)目支持用戶“穿越朝代”，與歷史人物互動(dòng)，增加文化記憶的代入感與傳播深度。

“數(shù)字敦煌資源庫(kù)”由敦煌研究院與華為合作搭建，面向全球開(kāi)放訪問(wèn)，提供高清晰度的壁畫(huà)圖像與可交互場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了敦煌文化遺產(chǎn)的數(shù)字共享與永續(xù)傳播。

故宮的數(shù)字化展覽擁有“故宮名畫(huà)記”“數(shù)字文物庫(kù)”“數(shù)字多寶閣”等線上項(xiàng)目，觀眾可隨時(shí)隨地瀏覽藏品，提升傳統(tǒng)文化的可達(dá)性與親近感。在線下，故宮建設(shè)了“端門(mén)數(shù)字館”，通過(guò)高清沉浸式投影、VR頭盔等技術(shù)，模擬皇城建筑與宮廷生活場(chǎng)景，打破傳統(tǒng)展陳的觀看壁壘，讓觀眾得以在“虛擬故宮”中與歷史對(duì)話。

上述案例表明，數(shù)字化不僅提升了文物的保護(hù)效率，更拓展了傳統(tǒng)文化的傳播路徑，為構(gòu)建“可感、可及、可持續(xù)”的文化遺產(chǎn)保護(hù)體系提供了技術(shù)支持與方法革新。

3技術(shù)挑戰(zhàn)與優(yōu)化策略

3.1技術(shù)層面的挑戰(zhàn)

3.1.1高精度建模與數(shù)據(jù)采集的技術(shù)難題

許多文化遺產(chǎn)具有復(fù)雜的幾何形狀和精細(xì)的紋理，如敦煌莫高窟的壁畫(huà)和雕塑，現(xiàn)有三維建模技術(shù)在形貌保真度方面存在明顯局限。除此之外還需要開(kāi)發(fā)出適合各年齡段游客的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，以促進(jìn)不同代際之間的交流與理解。

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面面臨諸多問(wèn)題。首先，高精度建模通常需要結(jié)合多種數(shù)據(jù)源，然而激光掃描、攝影測(cè)量與3D掃描等技術(shù)的數(shù)據(jù)精度與格式標(biāo)準(zhǔn)存在差異，導(dǎo)致數(shù)據(jù)配準(zhǔn)困難。其次，高精度建模需要強(qiáng)大的計(jì)算資源支持，尤其是在處理大規(guī)模文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)時(shí)。這不僅增加了硬件成本，還可能導(dǎo)致建模效率低下。

3.1.2數(shù)據(jù)采集的技術(shù)難題

數(shù)據(jù)采集是文化遺產(chǎn)數(shù)字化的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接影響后續(xù)的建模和展示效果。

首先，文化遺產(chǎn)的物理狀態(tài)復(fù)雜，部分區(qū)域可能因自然侵蝕或人為破壞而難以獲取完整的數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)采集設(shè)備的精度和穩(wěn)定性也會(huì)影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。其次，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，光照、濕度和灰塵等環(huán)境因素可能對(duì)采集設(shè)備的性能產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確或丟失。最后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理方面的問(wèn)題日益嚴(yán)峻，文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)量龐大，如何高效存儲(chǔ)和管理這些數(shù)據(jù)是一個(gè)重要問(wèn)題?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在面對(duì)大規(guī)模、高精度數(shù)據(jù)時(shí)，往往存在性能瓶頸。

3.2應(yīng)對(duì)策略與建議

面對(duì)在文物保護(hù)與文化傳播中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)呈現(xiàn)的難題，本研究基于現(xiàn)有研究并結(jié)合案例分析提出以下建議。第一，技術(shù)研發(fā)是關(guān)鍵。采用建模技術(shù)多模態(tài)數(shù)據(jù)融合，比如融合激光掃描、攝影測(cè)量、3D掃描等數(shù)據(jù)，提升建模精度和效率。利用AI和機(jī)器學(xué)習(xí)自動(dòng)修復(fù)數(shù)據(jù)缺失和錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)采集技術(shù)使用高精度傳感器，使用激光雷達(dá)、光場(chǎng)相機(jī)等設(shè)備，提升數(shù)據(jù)分辨率和準(zhǔn)確性。開(kāi)發(fā)適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的設(shè)備，減少光照、濕度干擾。

第二，制定數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和管理標(biāo)準(zhǔn)，提升兼容性和可擴(kuò)展性。推動(dòng)國(guó)際數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接，促進(jìn)全球共享。建立全流程數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)體系，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。升級(jí)軟硬件設(shè)備，采用高性能計(jì)算平臺(tái)配備GPU加速服務(wù)器，運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，降低成本，使用分布式存儲(chǔ)和云存儲(chǔ)，開(kāi)發(fā)智能管理系統(tǒng)，支持快速檢索和高效處理。

第三，可以采用跨學(xué)科合作與人才培養(yǎng)策略，組建考古、計(jì)算機(jī)、保護(hù)、材料等多領(lǐng)域團(tuán)隊(duì)，攻克技術(shù)難題。建立跨學(xué)科研究平臺(tái)，促進(jìn)知識(shí)共享。在高校和研究機(jī)構(gòu)設(shè)置相關(guān)專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)復(fù)合型人才。開(kāi)展國(guó)際學(xué)術(shù)交流和培訓(xùn)，提升專(zhuān)業(yè)水平。

4結(jié)語(yǔ)

本研究發(fā)現(xiàn)，VR技術(shù)在文化遺產(chǎn)傳播與保護(hù)中的應(yīng)用具有巨大潛力，能夠提升文化遺產(chǎn)保護(hù)水平和傳播效果，但高精度建模與數(shù)據(jù)采集仍是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。而技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新和多方協(xié)作模式的形成，對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。未來(lái)應(yīng)關(guān)注特殊人群需求，拓展多感官沉浸式體驗(yàn)（如嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)）。同時(shí)，需持續(xù)關(guān)注技術(shù)應(yīng)用中保護(hù)與開(kāi)發(fā)的平衡，推動(dòng)文化遺產(chǎn)數(shù)字化傳播進(jìn)入全球共享的新階段。

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