增强数字博物馆沉浸性的设计创意手法1

文/ 张苏卉(上海大学 上海美术学院)

数字博物馆通常指采用计算机技术、多媒体技术和网络技术等，对实体博物馆的展示内容和实物进行数字化处理，然后在计算机网络上呈现的一种新型博物馆。沉浸性（Immersion）是数字博物馆的重要特征之一，指的是计算机营造的虚拟现实情境能够使人沉浸其中，产生一种仿若身临其境的真实感受和体验。而沉浸感则指的是人们在这种虚拟现实情境中产生的全身心投入、身临其境的真实感受和体验。多元的展示形式、契合主题的网页设计、寓教于乐的数字交互文创内容等都是增强沉浸性的设计创意手法，能够提供给参观者多感官的体验，使人置身于与主题契合的文化情境和沉浸在逼真的虚拟世界中，身临其境地参观和游览，进而提高参观的效率和理解的深度。

一、多元的展示形式：营造多感官的体验

20世纪90年代以来，随着计算机技术、网络技术、多媒体技术的发展，数字博物馆应运而生。按照麦克卢汉的理论，技术的进步会使人类更有效地生活和劳动，技术的发展，尤其是媒体技术的发展在一定程度上延伸了人类五官的功能，扩充人类的感知系统。在他看来，印刷品是眼睛的延伸，广播是耳朵的延伸，电视则是耳朵和眼睛的同时延伸，轮子是脚的延伸。计算机不仅是眼睛的延伸，而且是人类整个中枢神经系统的延伸。2胡小强.虚拟现实技术[M].北京邮电大学出版社，2005：P3.集合了多种媒体形式的数字博物馆不仅为参观者提供了多元的展示形式，也为参观者带来多感官的体验。数字博物馆不仅可通过计算机技术和多媒体技术，为参观者提供丰富的视觉、听觉感知，还可以借助各类虚拟现实技术让人在虚拟的展示空间漫游，令人仿佛置身于真实的博物馆中参观，甚至体验到很多现实中难以体验到的经历，从而产生强烈的沉浸感。

图片是数字博物馆的基本展示形式，而高精度的图片更能使参观者深入细微地欣赏展品。2013年上线的中华艺术宫数字博物馆有着7000幅高精度数字化艺术作品，精度高达4000万像素。参观者可点击放大图片，所观察到的细节甚至超过在实体博物馆能观看到的。图片旁边再辅以作品内容及背景知识的介绍文字，使参观者对作品的理解更加深入。此外，具有三维立体感和较强交互性的全景图（图1）也是数字博物馆的重要展示形式，参观者可通过鼠标、键盘等自主选择观看的视角和位置，沉浸在数字博物馆的虚拟场景中全方位观看文物展品。同时，通过Java特效的采用，参观者还可以对文物图片进行加光照、变换背景、使用放大镜等个性化操作，享受到更为个性化的服务，体验到特殊的视觉效果与互动的乐趣。

图1 上海博物馆三维藏品

通常在虚拟场景中，参观者阅读说明文字的效率比在现实中要低，而声音则可以自然地传递信息。声音解说较之于单纯的文字说明往往更具主动性，能够将信息即时、高效地传递给参观者。同时，与主题、栏目相适的背景音乐也是营造氛围和真实情境的一种有效方式。而视频、动画等形式则能够直观、有效地诠释较为复杂的专业知识，有助于提升人们参观数字博物馆时的兴趣、注意力和理解力。正如有学者所说的，数字博物馆是一个兼容了声响（Sound）、语言（Language）、文字（Word）、图形（Graphic）、图像(Image)等符号的网络信息交流平台，给数字博物馆的受众带来层次丰富的声响与音效效果以及动感的图像和视觉效果，尤其在模拟现实和制造虚拟空间方面效果非凡，同时具有信息高速及时传播和迅速与受众沟通并获取反馈的特点。1许鹏等.新媒体艺术论[M].北京高等教育出版社，2006.P153-156.这些多媒体形式的采用使人们在参观数字博物馆的过程中往往伴随着一种较为强烈的沉浸感，进而对所观看的内容产生更大的兴趣和更深入的理解。

一个能带给人们高度沉浸感的数字博物馆通常还包含虚拟漫游。参观者可通过鼠标、键盘等实时操纵场景中的虚拟形象并在其中漫游，使这种参观体验更为逼真。实时变化的场景、交互操作的展品、360度旋转的观察视角等，能够使参观者产生强烈的沉浸感。

这些丰富多元的展示形式不仅可以直接展示文物展品和场馆建筑，也可描述现象或过程，同时还能将抽象的概念、原理等以直观、动态、形象的方式呈现，这些信息以一种超媒体链接的方式被整合在一起。正如有学者所言：“这些信息除了按照传统的主题进行分类之外，还可以借助超媒体的链接方式将不同知识点之间组织成非线性的网状结构，进行多层面、多视角、多方位的剪辑，把思想语言转换成屏幕语言，从而使得人们能够按照大脑的联想思维方式把相关信息联系在一起，使跳跃式获取信息成为可能，并给人留下生动、形象、丰富和具有启迪性的交互感受。”2董少春、徐士进等.大学数字博物馆在高校基础教学中的应用[M].中国大学教学2009年第10期，P36-37.这些多媒体形式能够深入浅出地诠释专业知识，也易于增强数字博物馆寓教于乐的功能。观众在虚拟漫游、交互操作的过程中能够对博物馆文化和知识产生浓厚的兴趣，并加深对其理解的效率与深度。

二、契合主题的网页设计：营造视觉的沉浸

一个缺乏设计创意的数字博物馆因缺乏吸引力而随时可能淹没在互联网的信息洪流中，仅包含简单文字、图片的网页无法吸引观众，人们对刺激视觉和触动心灵的形式通常给予更多的关注。良好的网页设计不仅是文物展示的需要，也是增强参观者积极性和自主性的需要，从而有助于博物馆知识的传达和文化的传播。同时，契合主题的网页设计能够使人通过与博物馆主题和文化情境相适的界面，感受到浓厚的氛围与意境，进而增强浏览时的沉浸感。网页的各种视觉要素都需经过精心的考虑和设计，根据不同博物馆的定位和不同栏目突出主题，彰显其特色和风格。优秀的数字博物馆既能为人们提供有价值的信息，又能使人在使用过程中获得视觉愉悦感和沉浸感。

1.标志设计：彰显主题

标志通常位于数字博物馆网页上方醒目的位置。一个优秀的数字博物馆标志往往以简洁明了的形式涵盖丰富多元的信息，不仅能彰显自身的主题与特点，还可以强调网站的性质与作用，给数字博物馆增添更多的艺术表现力与信息传达的便捷性，也能带给游览者深刻的视觉印象，为沉浸式浏览提供条件。如中国数字地质博物馆的标志设计采用的是水晶矿石的形态，以简洁的矿石形态蕴藏丰富的地质地理信息，与博物馆主题十分契合。数字故宫的标志是一个由故宫建筑意象和海水托玉璧图案构筑的“宫”字，通过简明扼要的符号将传统建筑的瑰宝和传统文化信息展现出来。而一些大学数字博物馆的标志设计通常采用的是校徽，使大学的人文精神在数字博物馆的虚拟空间中得到延续与传承。

图2 美国自然博物馆的网页设计

图3 数字故宫的网页设计

2.色彩设计：营造氛围

据有关资料显示，在观察物体时，最初20秒内色彩给人的印象占到80%，形体占20%。两分钟后，这个比例分别是60%和40%，而5分钟后各占一半。由此可见，色彩给人的印象迅速、深刻、持久。同时，色彩对环境气氛的营造非常有效。适宜的色彩设计能够对数字博物馆特征的彰显及环境气氛的营造有所裨益。

不同类型的数字博物馆对色彩的需求不同，通常科技类数字博物馆传达的理念是高端、专业和稳定，蓝色、绿色、灰色、白色等偏冷色调往往给人秩序感、理性感，通常使用较多。如美国自然博物馆的网页采用的是深蓝和白色构成的背景色，给人理性与秩序之感。同时，蓝色能营造出一种置身于知识海洋的意境，从环境氛围营造的角度助益于沉浸式的浏览。（图2）而历史文化类型的数字博物馆通常采用低明度色彩表达历史的厚重感与文化的沧桑感，棕色、褐色、土黄、灰色等成为这类数字博物馆常用的基调。色彩给参观者的印象直观而深远，有助于将人带入特定的情境中。数字故宫（图3）曾有的网页设计中呈现出黑色背景及朱色大门衬托下的故宫，这种色彩的构成给人一种历史感和文化感。朱色这种传统宫殿建筑墙体及门楣的色彩营造出一种传统文化空间的氛围与意境，有助于将人带入历史文化的情境中。其中每个展区分页都是一幅展开的水墨画轴，背景辅以龙和祥云图案的底纹。典型的中国传统元素及色彩的运用，让参观者仿佛置身于历史文化的长河中。

3.影像：增强体验

数字博物馆中通常大量使用各类静态的图片，包括照片、卡通画、插画、地图、信息设计图等，这比单纯的文字介绍使传达的信息更为直观、形象，使界面更具视觉冲击力。而较之于静态的图片，动态的视觉元素又更易于吸引人的关注。一些数字博物馆采用了flash动画作为前导页。清华大学数字博物馆前导页就采用了动画的形式，依次出现校训、校园人文古迹、历史、人物、成就等内容，再配以激昂的音乐，将学校在人文历史、校园风貌等方面最突出的特征以一种赋有视觉和听觉冲击力的形式集中呈现在人们面前。随后进入的界面是一个由0、1组成的清华地标“二校门”的动态图像，使人置身于一种名校的气氛中。同时，这个由0和1构成的动态图像也提示人们即将开启一种不同寻常的数字世界的视觉之旅。

上海交通大学船舶数字博物馆前导页采用的是波浪与船的动画，将人带入一个船舶的世界。数字故宫的影像资料中也运用了三维动画技术，将故宫修建的过程进行还原和再现，从打地基开始到选材，再到建筑的搭建，从整体构建到细部雕琢，将现实中无法看到的场景再现于参观者面前。人们无法回到过去重睹历史，但凭借逼真的三维动画可以真实感受过去的情景，甚至可化身其中的角色，操控场景中的物体。这种身临其境的感觉及其所营造的沉浸感是不言而喻的。

上海博物馆视觉艺术栏目下也有着丰富的影像资源，通过动画技术和交互技术，形象地诠释了中国传统绘画中的“高远”、“平远”和“深远”概念，将这些专业的概念转换为形象的视觉语言，增强趣味性与直观性，便于人们对于专业知识和深奥原理的了解。很多数字博物馆还拥有一些非物质文化遗产，如舞蹈、民谣、民俗等，针对这部分的内容，可运用动态捕捉技术、数字化故事编排与讲述技术等，将其制作成各种类型的影像，真实再现出非物质文化遗产的原貌。使人在沉浸式浏览的过程中，体验到非物质文化遗产的精髓。

三、寓教于乐的数字交互文创内容：营造身临其境的体验

不仅契合主题的网页设计能够带给人们视觉的沉浸，寓教于乐的数字交互文创内容也是数字博物馆引人入胜，使人沉浸其中的重要因素。数字交互文创内容主要指的是将数字博物馆的知识和文化进行深加工，由此衍生出来的具有互动性的数字化文化创意内容。以数字故宫为例，其文创栏目下即包含有故宫游戏、故宫壁纸等内容。各类基于数字博物馆知识和文化的数字交互文创内容，能够使人们在交互的过程中产生身临其境的体验，并潜移默化地了解博物馆的知识和文化。

1、虚拟导游

在实体的博物馆中，由于缺少足够的背景知识，参观者往往对展品不甚了解，因而需要导游来为展品做系统专业的介绍。在一些成熟的数字博物馆中，则采用了虚拟导游的形式，便于人们深入了解博物馆知识和文化。虚拟导游即是数字化文化创意的一种手段。由于这种形式对技术要求较高，在数字博物馆中并不十分普遍，但虚拟导游的设置无疑是增强沉浸性的一个有力途径。1996年10月，在伦敦举办了世界首个虚拟现实技术博览会，人们可以通过互联网足不出户地参观这个没有场地、工作人员和真实展品的虚拟博览会。展厅内有各类展台，人们可从不同角度和方位观看展品。同时，还可模拟现实中的推门行为，点击门上的拉手就可以将门打开并进入另一个房间。不仅如此，点击展台上的人物图片，虚拟导游就立刻“活”起来，向参观者做展品介绍。这种形式既能给人以互动的乐趣，也能帮助人们更多了解博物馆知识和文化。

图4 中国数字地质博物馆互动游戏

“虚拟紫禁城”是国内首个在互联网上展现重要历史文化景点的虚拟世界。高分辨率、精细的3D建模技术营造出逼真的宫殿建筑、文物藏品和人物形象。为了尽可能提供真实可信的细节以增强沉浸性，设计者与中国历史文化专家合作，力求做到精确诠释文化史实，真实再现皇家生活的场景。同时，通过动态捕捉技术，让人物形象和动态更加逼真。“虚拟紫禁城”共有6条游览路线，采用虚拟导游的形式，带领参观者探索紫禁城及中国皇室文化。观众可点击导游图像并选择“加入游览”，虚拟导游即为参观者指引线路和介绍信息。虚拟导游的引入可以使人仿佛漫步在真实的紫禁城中，听导游娓娓道出与展品有关的知识和故事，一方面使参观者沉浸在虚拟世界中，充分体验到互动的乐趣，另一方面，也加深其对展品信息的兴趣和理解。

2.互动游戏

互动游戏是增强数字博物馆趣味性和吸引力，实现人与博物馆互动的有效手段，也是数字化文化创意的重要内容。在数字博物馆建设时可与游戏开发商合作，将文物展品、历史文化、故事或学科知识等内容融入寓教于乐的互动游戏中，使参观者在轻松愉快的互动游戏过程中对展品的历史、内涵、价值等有全方位的了解。

在数字故宫中有太和殿的脊兽、宫门关、明帝王图等互动游戏，还有故宫藏品壁纸下载及古典乐器的介绍和欣赏等内容，参观者可下载博物馆特色的墙纸、屏幕保护、音乐，随时感受博物馆的气氛，这能增进人们对实体博物馆的参观兴趣和愿望，促进参观者与博物馆之间的交流互动。此外，很多数字博物馆都设有专门的互动体验馆，模拟科学实验、科学观测等专业的操作过程，寓教于乐，让人们动手动脑，在互动游戏的过程中了解和掌握专业的知识。北京08数字博物馆即设计有各类互动游戏，如将跳水、游泳等17种奥运项目制作成游戏，参观者可利用键盘、鼠标对运动员力量、角度、动作等进行控制，模拟实际的比赛。这些互动游戏在激发观众兴趣的同时又深入介绍了每一个奥运项目，结合图片和文字介绍，使人们对奥运知识的了解进一步加深。

数字博物馆的互动游戏也可通过电影叙事方式展开，参观者可化身游戏的角色参与故事的情境，这能够极大增强参观时的沉浸感。中国数字地质博物馆开发了一个矿物谜踪游戏（图4），围绕一份信件，参与者可以顺着线索慢慢解开一个环境污染事件谜团，在解谜过程中参与者可以接触到许多地质知识，了解重金属矿物的污染性和一些可改善环境的矿物特性。引入这种叙事方式，使参观者在数字博物馆的体验更加真实，因置身于故事的情境中而产生更强的沉浸感，从而对其所展示的内容有更为直观深入的了解，也在潜移默化中增强环保意识。

虚拟现实技术无疑在这些内容的实现上起到至关重要的作用，它造就了人与展品之间的新关系和新环境，形成了虚拟现实技术与艺术交织的美学特征，不仅彰显了展品及博物馆知识和文化原有的价值，也增强其表现力和吸引力。它所具有的空间和潜力也是巨大的，随着虚拟现实技术的发展，各种数字化文化创意内容将会层出不穷。数字博物馆应更注重挖掘自身的潜能，探讨可深加工的部分，增加这种具有吸引力和互动性的形式。

结语

一个赋有吸引力的数字博物馆需要通过丰富的多媒体形式，给人带来多重感官的体验。仅包含图片和文字的数字博物馆难以引人入胜，而采用视频、声音、动画、漫游等多媒体结合的形式，能充分调动参观者的多重感官，使人产生身临其境甚至超越现实的逼真感受。而契合主题的网页设计，能够从营造与主题相适的氛围角度，助益于沉浸感的产生。寓教于乐的数字交互文创内容，能使参观者通过互动的情境获得更丰富的游览体验和更深刻的理解，亦能极大提升参观数字博物馆过程中的沉浸感。多元的展示形式、契合主题的网页设计、寓教于乐的数字交互文创内容等，可谓是增强数字博物馆沉浸性的设计创意手法。这种沉浸性被证明有多重的作用，能够提升人掌握知识的自主性和积极性、使参观者知识接收的效率得到提高、使抽象复杂的概念得到形象化诠释，同时，也有利于数字博物馆知识的传达与文化的传播。