数字博物馆文物展示新模式的设计

中科院广州电子技术有限公司 管 专

数字化博物馆展示是目前数字技术不断发展和博物馆文物展览不断拓宽过程中所展现的全新模式，其通过交互艺术刺激观众的各种感官，使观众能够达到身临其境的感受。另外，用户还能够根据个人的爱好对参观的路线，展品的主体进行自主选择。利用此种互动方式，在实现展示教育功能的基础上能够提高展品情趣，并且提高参观者主动探索的精神。数字化展览的主要特点为具备多面性，并且在设计过程中具有多维性及动态性。在现代数字化不断发展的过程中，博物馆馆藏文物、展品信息的数字化对于博物馆的教育功能也越来越重要。

1.IBEACON的分析

在智能终端不断发展的过程中，位置服务的必要性及实用性已经越来越显著。目前定位系统中广泛使用的GPS技术，其定位进度已经能够满足人们对室外定位的需求。但在室内，比如图书馆、博物馆等场所中，因为建筑物遮挡等影响会降低GPS信号，无法有效满足室内定位需求。因此，苹果公司在2013年提出了IBEACON技术，将其作为能够在室内代替GPS的定位方案。IBEACON的实质就是蓝牙设备，利用低功耗蓝牙传输技术实现。在IBEACON实现的过程中，使用微型电池供电，工作模式类似基站，在有智能终端进入到指定区域的时候将自身信息每隔20ms-10s广播一次。智能终端接收到广播数据之后发送扫描请求，之后IBEACON设备对请求应答，并且对此终端位置信息进行标记。另外，IBEACON技术使用蓝牙广播频道传输信号，省略了繁琐的配对过程[1]。

2.数字博物馆文物展示的设计

2.1 系统的设计需求

此系统属于独立系统，主要目的是使数字博物馆和地理相互结合，创建不可移动文物本体模型，使游客打开软件就能够看到文物，并且将此应用到文物信息浏览及检索中。

基于用户角度分析，此系统是针对没有文物专业知识背景使用人员设计，为了用户能够方便的了解自己所感兴趣的文物和资料，在人机交互界面外观及使用方法方面实现人性化及简单化设计。

基于系统性能分析，要求系统具备易操作性、标准化、扩展性及兼容性[2]。

2.2 系统的架构设计

为了能够便于信息的整合使用，结合功率及功能等多因素，提出了基于B/S三层架构的数字博物馆结构，此系统架构主要包括三个层次，从上到下分别为视图层、控制层及数据库层。其中视图层的主要目的是使系统和用户能够交互，用户利用视图层发送相应的服务请求，请求会到下一层进行传输。在请求从下一层返回的时候，视图层会将结果通过相应的方式对用户展现。控制层能够对系统功能进行实现，并且实现逻辑控制，此层主要是通过相互独立部位构成，分别为调用显示地图模块及语义推理模块。语义推理模块通过领域知识库中相应规则实现推理，并且将命令发送到非空间数据库中文物语义进行信息查询。调用显示地图模块的主要目的就是对空间数据库发送请求，返回到文物地图。数据库层主要包括系统需求文物语义信息数据及地理信息数据，属于系统基础[3]。

2.3 系统的功能设计和实现

2.3.1 馆内定位

IBEACON室内定位和wifi定位相同，都是以射频场强度在距离衰减模型对距离进行计算。IBEACON是将蓝牙基站拓扑作为基础，其信号强度利用RSSI值进行表示，馆内人员能够利用RSSI值的变化对智能终端和IBEACON设备的远近进行判断。此值为粗略信息，靠近、不在或者远离范围中，也能够精确到米。假如每30m2空间中布置IBEACON基站，那么定位精度就能够保持到分米级别，完全能够有效满足博物馆日常的定位需求。总体分析，博物馆馆内定位使观众参观体验更加的人性化及舒适，提高观众的参观体验。馆内定位需求为展品定位及路线规划两方面，路线规划指的是在博物馆大环境中，IBEACON设备获得观众的实时位置之后，利用APP对观众推送目前各个展厅人流的方案，从而推荐针对性的参观方案，观众能够根据此安排满足自身的参观路线。展品定位主要是在展厅小环境中使用，将IBEACON设备布置在展品周围，在观众搜索此展品信息的过程中，IBEACON基站就能够精准的标记此展品位置，并且快速发送到观众智能终端中[4]。另外，数字博物馆展示窗口还具有友好操作界面及良好互动性，在对文物进行鉴赏的过程中，能够为用户提供较大的自由度及操作权，通过虚拟技术使用户能够对虚拟按钮控制，从而对游览过程中上下左后及前进后退进行控制，其主要特点就是具有一定的身临其境及参与感，能够全面、多角度的将文物的面貌充分的展现出来。另外，人属于文物信息传播受众，整个鉴赏的过程就是从信息的被动接受朝着信息的主动接受进行转变，方便文物和人之间互动及情感共鸣[6]。

2.3.2 轨迹分析

其一，用户路线。在地图中展现今天某个用户在一天之内的轨迹，选择停留时间最长的。在地图中标记其轨迹线，轨迹线主要是通过实时点相互连接，地图左边具有楼层选择器。地图下方具有相应的用户列表、用户mac地址及显示序号等。图1所示为用户的路线图。

图1 用户的路线图

其二，用户位置。在地图中将所有的参观人员充分的展现，对人员的位置使用红色点进行标记。地图左侧能够对楼层进行选择，并且还能够对某市时间段博物馆人数进行统计，以参观人员停留博物馆的时间进行分类。比如划分在展区停留二十分钟以上人员的位置等。并且还能够支持一万以上的客户终端，利用位置服务有效调用每位参观人员的位置信息。分析博物馆的客流，使定位引擎调整为数据中心后台更新频率，记录终端的位置信息。将所有的终端都能够定位到楼层，分楼层能够展现楼层轨迹，对自定义时间段中顾客的轨迹进行统计[5]。

2.3.3 设备管理

对顾客的手机品牌信息进行统计，使用柱状图表示顾客的手机品牌，展现排名列表，将手机品牌、排名、百分比及数量充分的展现出来。

2.3.4 动态化展示

动态化的展示指的是使具备文物相关其他资料及内容制作成为不同主体的三维动画视频资料，比如文字介绍、文物年代背景、出土地点再现及动态展现内容等，之后使用超链接技术使视频动画到文物图表及模型中连接，用户只需要点击模型或者图表，就能够将三维视频介绍进行激活。动态化展示的方式能够为用户带来全新视听的感受，使文物信息展示的范围得到扩大，具备充分的展示效果[7]。

2.3.5 全维度立体仿真

通过非接触式的扫描技术，以文物真实扫描数据实现全维度立体仿真温度模型的制作，从而做到色泽、尺寸和纹理都和真实文物没有差别。将此种仿真文物模型到三维场景中安置，在用户进入到虚拟博物馆展厅的过程中，能够全方位的环顾四周，并且来回走动，走到感兴趣文物面前，能够对文物的ID号进行读取，使文物仿真模型通过展柜中去除，从任意角度观察，以此有效满足用户好奇心，拉近人与文物之间的距离感，提高鉴赏乐趣及鉴赏过程中的真实感体验[8]。

3.结束语

在人们生活水平不断提高的过程中，对精神生活的追求也在不断的变化。博物馆在知识、文化传播及展览过程中具有重要的作用，备受游客的重视。但是，我国目前的博物馆还在传统阶段中，其主要承担展品保存及研究工作，无法有效满足游客不断增长的多样化需求。基于此，本文设计了数字化博物馆文物展示的新模式，以此能够有效提高游客在博物馆游览过程中的体验效果。