新媒體視域下考古遺址博物館數(shù)字化發(fā)展適用性研究

摘 要：在信息全球化和數(shù)字化轉型的背景下，越來越多的數(shù)字技術應用于博物館展示中，特別是考古遺址博物館的展示中。目前考古遺址博物館主要采用虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）等數(shù)字化展示技術，雖然能夠提高互動性，但是還存在設備依賴、沉浸感局限、操作復雜、空間限制等問題，交互式全息顯示技術的應用為考古遺址博物館面臨的展示問題提供新的解決思路。文章旨在探討新媒體視域下考古遺址博物館展示數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀、交互式全息顯示技術的研究現(xiàn)狀，以及交互式全息顯示技術在考古遺址博物館展示中的適用性，為未來考古遺址博物館展示的數(shù)字化發(fā)展提供新的設計構想。

關鍵詞：新媒體視域；考古遺址博物館；適用性；交互式全息顯示技術

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2025.16.022

0 引言

隨著數(shù)字技術的飛速發(fā)展，其在考古遺址博物館展示中的應用也得到了更多的關注。在眾多數(shù)字技術的應用中，交互式全息顯示技術不僅能夠復原歷史遺物和出土場景，還能為觀眾提供沉浸式、互動性的體驗。然而，這項技術的實際效果和潛力仍需進一步探索，特別是如何優(yōu)化互動體驗和提升文化價值傳播效果方面。本文旨在探索交互式全息顯示技術在考古遺址博物館中的應用潛力，重點分析考古遺址博物館如何通過交互式全息顯示技術增強互動性和沉浸感，加深觀眾對歷史文化的理解。希期望本研究能夠為考古遺址博物館展示方式的創(chuàng)新提供新思路。

1 考古遺址博物館數(shù)字化展示發(fā)展現(xiàn)狀分析

在數(shù)字化轉型的背景下，考古遺址博物館作為人類歷史和文化的重要載體，正在進行前所未有的變革。數(shù)字技術的引入，為考古遺址博物館提供了更為生動的展示手段，使觀眾能夠以虛擬的方式“親歷”歷史事件，深入感受古代遺址蘊含的文化內(nèi)涵。近年來，隨著虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）、混合現(xiàn)實（MR）、全息投影等技術的快速進步，基于數(shù)字技術的考古遺址博物館逐漸進入公眾視野。

金沙遺址博物館通過結合現(xiàn)代數(shù)字技術，如聲光電、VR與AR，推動博物館教育的數(shù)字化轉型，實現(xiàn)了原狀展示與虛擬展示的融合。通過觸摸查詢一體機和沉浸式虛擬體驗項目，如“金沙祭祀臺”AR體驗和“考古時空門”虛擬復原展示，豐富了文化展示內(nèi)容，提升了觀眾的互動體驗，深化了觀眾對古蜀文化和考古遺址的理解。

韓城市梁家村芮國遺址博物館利用金字塔全息顯示技術生動展示了在梁帶村M502中發(fā)現(xiàn)的四件木俑，并還原了其制作的全過程（圖1）①。這種全新的展示方式與文化消費趨勢高度契合，推動考古遺址博物館行業(yè)邁入了一個快速發(fā)展、質量提升的新階段。

但這些數(shù)字技術在應用過程也逐漸暴露出許多問題。首先，VR技術雖然具有沉浸式體驗的優(yōu)勢，但在實際應用中離不開特定的頭盔和其他顯示設備，限制了觀眾使用的頻次，便捷性不足。其次，長時間使用VR設備可能引發(fā)眩暈等不適感，尤其在圖像延遲、不流暢時，由于眼前景象與人體實際動作的沖突，或在立體場景中缺乏參照物，會出現(xiàn)暈眩感，影響觀眾的體驗和使用時間②。最后，VR環(huán)境的個人化特點，限制了觀眾之間的實時互動和共享體驗，在社交上具有一定的局限性。AR技術雖然提供了與現(xiàn)實環(huán)境互動的機會，但同樣具有與VR技術類似的問題，如依賴手機平板等設備、沉浸感局限，以及信息的過度疊加導致視覺雜亂，影響信息的有效傳達等。

2 交互式全息顯示技術的研究及應用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，博物館全息顯示主要是利用光反射原理的金字塔全息顯示、全息膜顯示、水幕顯示等，其中金字塔全息顯示在博物館中應用較多。如果在此基礎上連接感知手勢動作的體感控制系統(tǒng)，就可以實現(xiàn)全息顯示的互動③。全息交互方式主要分為三種：基于穿戴設備、基于視覺檢測和基于全息3D顯示的觸摸檢測④。當前考古遺址博物館中應用的互動全息顯示技術，無論是金字塔全息顯示、全息膜顯示，還是水幕顯示，都是在隱藏顯示屏幕上做工作，不是真正意義上的交互式全息顯示技術。目前已經(jīng)有了一些技術進展，真正意義上脫離屏幕的全息顯示技術，能夠在空間中自由懸浮、無需輔助設備的三維圖像展示，如空氣全息顯示與激光全息顯示等。日本筑波大學的研究團隊開發(fā)了空氣投影系統(tǒng)Fairy Lights（圖2），利用飛秒激光聚焦技術誘導空氣中的等離子體發(fā)出光線，實現(xiàn)了在空氣中描繪三維圖像，并做了一系列人體接觸立體圖像的評估⑤。未來，隨著科學技術的進步，尤其是激光、聲波和空氣顆粒控制技術的成熟，真正“脫離屏幕”的全息顯示將成為可能。

空氣全息顯示和激光全息顯示等技術仍處于高成本和實驗性階段，雖然具有創(chuàng)新潛力，但是仍面臨分辨率、亮度、成本、互動性和環(huán)境適應性等技術性和工程性挑戰(zhàn)，尚未普遍應用于博物館等場景。無論未來的人機交互如何發(fā)展，都會向更加自然和直觀的方式演進，從多點觸摸到手勢識別、從二維到三維，結合三維顯示與手勢控制界面，直接與三維空間中的圖像進行互動，實現(xiàn)更加流暢和愉悅的交互體驗。

3 考古遺址博物館中交互式全息顯示技術應用的適用性探討

3.1 觀眾體驗與參與的適用性

交互式全息顯示技術的應用不僅是遺址保護的需求，更是提升觀眾參與感、增加沉浸感體驗的要求。通過交互式全息顯示技術，觀眾不再是被動接收信息，而是成為體驗和探索的主體，體現(xiàn)了對觀眾主動參與的尊重。

傳統(tǒng)的全息顯示技術雖然能夠精確呈現(xiàn)三維圖像和歷史場景，展現(xiàn)出令人驚嘆的視覺效果，但其展示方式是單向的，觀眾只能被動觀看制作好的虛擬動畫，無法主動參與其中，觀眾不能自由地選擇觀察的焦點或深入探索某些感興趣的具體細節(jié)，從而無法獲得更為個性化和靈活的學習體驗。交互式全息顯示具有獨特的真三維顯示能力，有助于提供生動準確的視覺感知和自然的交互體驗⑥，將觀眾從被動觀察者轉變?yōu)橹鲃訁⑴c者，極大地提高了展示的互動性和參與感，實現(xiàn)手勢控制與自由探索，通過手勢或觸摸操控虛擬文物或歷史場景，進行放大、旋轉、移動或重新排列，探索文物的細節(jié)或歷史背景。這種互動方式讓觀眾可以根據(jù)個人興趣進行定制化的探索，真正實現(xiàn)個性化學習。通過參與和反饋，觀眾可以對展覽內(nèi)容產(chǎn)生更深入的理解和情感連接。

易于學習和操作是交互式全息顯示技術的一大優(yōu)勢，其操作直觀、簡便，各種文化背景和年齡層次的人們都能在沒有經(jīng)過復雜學習過程的情況下輕松參與互動體驗。具體體現(xiàn)在無需佩戴設備、減少眩暈感的產(chǎn)生、突破社交的局限。考古遺址博物館觀眾的年齡層次、文化水平差異較大，交互式全息顯示技術具有直觀性和簡便性，更加符合人類自然的互動習慣，通過手勢、觸摸或聲音等方式與觀眾進行交互，能夠適應不同年齡和文化水平的觀眾。與之相比，虛擬現(xiàn)實技術需要用戶通過手柄或控制器進行復雜的操作，且需要一定的學習和適應過程才能熟練使用，尤其是在虛擬環(huán)境中進行精細操作時，操作的精準度和舒適性可能會受到限制。交互式全息顯示的顯示內(nèi)容懸浮在空氣中，多個觀眾可以圍繞同一個三維圖像觀察并進行互動，多角度觀察展示內(nèi)容并進行討論。這種多人互動體驗不僅提升了體驗的趣味性，還促進了觀眾之間的溝通和合作，賦予觀眾更多的主動權，從而極大地提升了他們的沉浸感和參與感。

交互式全息顯示技術通過細致入微的交互設計、情感化的歷史場景再現(xiàn)，能夠確保不同文化背景的觀眾都能獲得豐富、個性化的體驗，進而增強觀眾對文化遺產(chǎn)的理解和認同。

3.2 文化傳播與教育的適用性

考古遺址博物館在遺址保護和文化展示中面臨諸多挑戰(zhàn)。利用交互式全息顯示技術進行虛擬復原和歷史重建，可以將復雜的遺址、考古過程、歷史建筑和文物以三維動態(tài)、互動的方式呈現(xiàn)，使觀眾無需親臨遺址即可深度體驗和解讀歷史遺跡，全面了解歷史細節(jié)和文化背景，從而有效地彌補遺址保護和展示中的物理限制。這種創(chuàng)新的展示方式不僅保護了珍貴的文化遺產(chǎn)，還能夠讓觀眾更加直觀地感受歷史的脈絡，增強其對歷史文化的理解和認同。通過交互式全息顯示技術的應用，考古遺址博物館能夠打破時間和空間的限制，促進博物館的教育功能得到更充分的傳播。

在出土文物的展示方面，遺址類博物館，特別是考古遺址博物館普遍存在著一些難題。考古遺址博物館完整文物少、觀賞性差，遺址內(nèi)涵深刻，觀眾難理解⑦。考古遺址中大部分出土文物十分脆弱，如陶瓷、木材、紡織物、紙張等，無法承受頻繁的接觸、搬動或長時間的展示，暴露在空氣中可能加速其腐化或者褪色，尤其在未采取特殊保護措施的情況下，這些文物一旦暴露在空氣中，可能會加速自然風化。除了脆弱外，也有一部分出土文物尺寸巨大且結構復雜，受展示空間和保存技術的限制，很難或者無法在考古遺址博物館內(nèi)展出。通過全息顯示技術，可復原殘缺部分，或碎片動態(tài)重組，靈活呈現(xiàn)文物，使觀眾直觀感知其原本的模樣，從而加深其對文物及其組合形態(tài)完整性和藝術價值的理解。考古遺址博物館可以利用互動全息投影技術復原古代遺址或歷史場景，讓觀眾通過觸摸、手勢等方式與展示的文物和場景進行互動，增強他們對文化背景的理解與記憶。交互式全息顯示技術還可以對文物的細節(jié)進行放大，以極高的分辨率展現(xiàn)文物的細節(jié)，如紋飾、材質紋路等。

交互式全息顯示技術無疑能增強觀眾對文物的認同和情感連接，文物的文化和藝術價值也能夠在保護中得到展示，方便歷史文化內(nèi)容的展現(xiàn)和理解。交互式全息顯示技術在考古遺址博物館展示中具有廣闊的應用前景。

4 探索考古遺址博物館中交互式全息顯示技術的應用思路

4.1 觀眾體驗與技術的平衡

考古遺址博物館應用交互式全息顯示技術，觀眾的體驗與技術的平衡至關重要，技術應始終服務于觀眾的需求和體驗，而不是讓技術成為展示的核心。可以通過設計分層次的互動模式來解決不同人群的不同體驗需求這一問題：基本層級可以通過簡單的觸控、手勢或聲音指令滿足觀眾的互動需求；進階層則通過更多的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)或技術功能，滿足對歷史、文化感興趣的深度參與者的需求。這種方式既能保證技術復雜性的實現(xiàn)，又能使技術操作更易于理解和接受。為了進一步提升沉浸感，應用交互式全息顯示技術的同時可以結合聲音、觸覺、嗅覺等多感官體驗，增強全息顯示的互動效果，實現(xiàn)多感官體驗，提升沉浸感。通過空間音響效果，增強觀眾對場景的感知；利用觸覺反饋，讓觀眾能夠通過手勢感知虛擬文物的質感；甚至通過適當?shù)臍馕赌M，重現(xiàn)古代場景中的環(huán)境氛圍。這種多感官的配合不僅能增強技術的沉浸感，還能提升文化內(nèi)容的體驗效果。

4.2 文化展示與技術的平衡

數(shù)字技術是表現(xiàn)手法，不能脫離適當?shù)恼Z境，應讓觀眾多維度、立體化地了解文物價值⑧。盡管全息顯示技術提供了震撼和沉浸的展示效果，但過度強調技術本身可能會導致文化內(nèi)涵的淡化，甚至讓觀眾沉迷于炫酷效果，忽略歷史和文化這一展示核心。考古遺址博物館作為文化遺產(chǎn)的保存與傳播場所，應優(yōu)先保證展品的真實性和文化價值，避免技術過度簡化或扭曲文化內(nèi)容。全息顯示技術應作為輔助工具，幫助觀眾深入理解文化背景，而非成為展示的主角。例如，通過互動全息投影技術復原歷史場景或動態(tài)展示文物的制作過程，緊緊圍繞展示主題，可以讓觀眾更好地理解文物的歷史與文化內(nèi)涵。

在應用交互式全息顯示技術時，除了注重互動性和視覺沖擊力外，還應強化其文化解讀功能。技術應用應增強觀眾對展品歷史、藝術價值和社會背景的理解，而非單純提供娛樂性。例如，展示文物創(chuàng)作過程，讓觀眾通過手勢與歷史人物互動，有助于觀眾更深刻地理解文化背景和歷史脈絡。在考古遺址博物館中，文物的文化價值遠超其外在形式，數(shù)字技術應服務于文化展示，通過創(chuàng)新的形式呈現(xiàn)，確保新技術與內(nèi)容的深度融合，實現(xiàn)文化傳播與技術應用的平衡。

5 結語

本文探討了交互式全息顯示技術在考古遺址博物館中的應用潛力。通過分析交互式全息投影技術的特點與優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)其能夠有效提升考古遺址博物館展覽的互動性和沉浸感，幫助觀眾更加生動地理解歷史文物及其文化背景。全息技術的應用不僅為文物復原和歷史場景再現(xiàn)提供了新的方式，也為考古遺址博物館展示方式的創(chuàng)新開辟了新的可能性。盡管互動全息顯示技術在考古遺址博物館中的應用前景廣闊，但是仍然存在技術實現(xiàn)、設備成本、空間要求等方面的挑戰(zhàn)。在未來，隨著技術的不斷發(fā)展和成熟，這些問題將得到逐步解決，從而進一步推動文化遺產(chǎn)保護與展示方式的革新。本文為未來交互式全息顯示技術在考古遺址博物館中的應用提供了理論基礎和實踐指導，同時也為博物館領域的數(shù)字化轉型提供了新的思路。

注釋

①郭星汝.復愈性環(huán)境理論在交互式展示空間的應用研究[D].西安：西安美術學院，2022.

②王梅，張皓瑜.基于虛擬現(xiàn)實技術的數(shù)字化博物館展陳設計與用戶體驗研究[J].河南科技，2020（17）：29-31.

③陳建，王藝涵，姜笑凡，等.全息投影技術在展示設計中的應用研究[J].電視技術，2022，46（9）：139-141.

④王國慶.基于手勢識別的交互式全息顯示研究[D].昆明：昆明理工大學，2020.

⑤Ochiai Y，Kumagai K，Hoshi T，et al.Fairy Lights in Femtoseconds：Aerial and Volumetric Graphics Rendered by Focused Femtosecond Laser Combined with Computational Holographic Fields[EB/OL].[2025-02-11].https：//www.semanticscholar.org/paper/Fairy-lights-in-femtoseconds%3A-aerial-and-volumetric-Ochiai-Kumagai/a24764fd696adb916ab45741909c602647392218？p2df.

⑥王國慶，桂進斌，姜智翔，等.交互式全息顯示進展[J].激光與光電子學進展，2019，56（8）：42-48.

⑦熊巨龍.關于史前遺址博物館建設的幾點思考[J].史前研究，2002（00）：467-471.

⑧王澤乾，侯霍玉，路煒峰.新媒體數(shù)字藝術在博物館展陳設計中的應用研究[J].工業(yè)設計，2021（12）：110-111.