基于“海洋石油981”平台的一种互动展示技术设计

郑骏 舒生远 王士翰 梁秀珍

[摘 要]充分发掘高新技术展品，通过互动体验的方式展示相关科学技术原理，使公众充分理解高新技术，吸引更多观众的关注，将是解决我国科技馆发展问题的重要途径。本文选取深海钻探互动展示技术研究为例，介绍深海钻探展示技术难题以及互动展示技术研究，初步分析如何展示高新技术展品的关键技术。

[关键词]高新技术；互动展示技术；981钻井平台

中图分类号：TE951 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0001-01

1、研究背景和意义

我国正处在加快经济发展方式转变、全面建设小康社会的关键时期，科技创新促进经济社会发展的作用日益突出。新技术、新产品、新型服务的广泛应用深刻地影响着人民的生活和生产方式，科技发展与人民群众生活的关系更加密切，公众对科学精神、科学思想、科技知识和科学方法的需求不断增长，科技创新活动日趋活跃，迫切需要公众理解科学，不断提高全民科学素质，为建设创新型国家打下坚实的社会基础[1]。

与我国近年来科技创新成果日益增长的态势相比，我国相关的科普资源发展相对滞后，尤其是展示高新技术的展品数量和质量严重不足。虽然公众非常关注我国科技发展成果，但是对我国高新技术发展的认识大部分还停留在新闻视频和文字报道的层面，未有机会真正了解和感受高新技术成果的奥秘。

科技馆展品强调公众的互动参与体验，是一种生动有趣的知识载体，可以充分向公众展现高新技术成果。但是，目前我国科技馆展品中虽有展现高新技术的展品，却大多以模型静态展示为主，不能充分展现深奥的科学原理和复杂的创新技术，因此，我国科技馆展品研发行业亟需推动发展高新技术类展品展示关键技术研究。

2、基于“海洋石油981”平台的互动展示技术设计研究

2.1 展示技术难点分析

“海洋石油981”是中国首座钻探自主设计建造的3000米深水钻井平台，主要由壳体、各类模块（作业、导航、定位等）、水下作业系统（生产系统、采油树、集油器、维护、巡检等）三大部分组成。最大钻井深度12000米，甲板面积相当于一个标准足球场，高度相当于45 层高楼，是当今世界最先进的第六代超深水半潜式钻井装备。为抗击海上飓风和各种复杂波流的影响，平台配置了目前世界上最先进的DPS3全动力定位设备、卫星导航及定位系统，确保平台的全天候作业。2015年，中国海洋石油总公司表示“981”钻井平台顺利完成海外首口深水井钻井作业，钻井深超过5030米，创造了我国深水半潜式钻井平台作业井深新纪录[2]。“981”钻井平台获得过国家科技进度特等奖，标志着中国油气资源的勘探开发正式向深海挺进，具有重要的战略意义。展示内容主要围绕“981”钻井平台的定位和工作过程开展。

“981”钻井平台的动力定位利用了卫星、传感器系统、多推进器系统等技术，在科技馆环境内科学、全面、趣味地展示“981”钻井平台的相关科学技术原理是本研究内容的重点和难点。

2.2 展示技术设计

2.2.1展品组成

展品由“海洋石油981”机电模型主体，半环形的投影系统、模型正下方的水平投影系统、平台定位互动区、平台工作过程互动区（包含增强现实互动触摸屏）、上方卫星模型等组成（图1）。

机电模型通过自主研发的三自由度运动系统实现X、Y轴和绕Z轴旋转的三个自由度的运动。

操作台分为左右两个AR互动工作台和中间一个DP3定位体验工作台，包含平台定位过程体验以及平台工作过程体验两个部分。

定位体验工作台设置3个风浪选择按钮和1个开始按钮。提供三种风浪模式选择：1）大风；2）波浪；3）洋流，模式选择后均逐级变大，背景投影要演示工作原理，上方吊挂一些卫星模型，配合投影。可以进行风浪模式选择，观看平台的DP-3动力定位过程。同时，操作台上带有风口，增加观众的体验效果。

平台工作过程体验区，包括两个AR互动工作台，通过增强现实技术，观众转动屏幕，可以觀看平台锚泊定位、直升机降落、油轮衔接、失火逃生等内容，互动过程中介绍平台的相关工作特性。

2.2.2互动方式

“平台定位过程体验”中，观众选择不同的海况（水深、风浪等）后，投影画面会对海况进行模拟，同时机电模型会对海况的选择做出相应的运动反馈，展示平台DP-3定位过程。

“平台工作过程体验”中，系统内置五种平台的工作过程，共有平台锚泊定位、直升机降落、油轮衔接、失火逃生、平台钻井流程五个互动演示内容，观众转动屏幕，通过摄像头识别平台相应的位置并点击确认后，观看相应工作过程的演示，在互动过程中了解钻井平台的工作特性。

对于以上这种实体展示与多媒体互动体验展示技术提高了展品整体参与性和体验感，具有更加丰富的展示内容，更加全面、科学地展示了深海钻探高新技术成果，相信这种多技术互动体验展示技术方式必然在以后的科技馆展品中应用越来越广泛，能够更加深动有形的将现有高新技术完美的展示在普通大众面前。

3、结论

高新技术日新月异，迫切需要公众理解科学，不断提高全民科学素质。如何将更多的高新技术转化为符合科技馆互动体验展示理念的展品，让公众易于理解高新技术成果背后的科学技术原理，是科技馆事业发展的需要，同时也是科技馆的社会责任。本文以“海洋石油981”平台的展示设计为例，旨在推动相关展示技术的发展。

参考文献

[1] 国家科学技术普及“十二五”专项规划_360百科https：//baike.so.com/doc/6452687-6666372.html

[2] 史三东.走近“海洋石油981”深水钻井平台[J]. 国防科技工业， 2012（6）：52-54.

国家科技支撑计划资助项目（2015BAK34B02）

*作者简介：

郑骏（1978-），男，合肥探奥自动化有限公司创意总监，从事科技馆展品设计、研发和科技馆理论研究工作