虚拟现实技术在现代场馆展示中的运用研究

王亚婷 黄程 黄予欣 赵欢欢 秦洁 张潆月

现代场馆作为展示的空间载体，对于智能设施设备的引进，不仅能提高场馆自身实力，而且能带来相应的产业附加值，所以说虚拟现实技术对场馆的发展有很大的助力。本文以武汉科技馆为例，对现代场馆展示中虚拟现实技术的运用现状、存在的问题进行分析，并据分析结果对其提出相应的建议。

在经济和科技不断发展的今天，各种互动形式的展览展示不断涌现，同时，随着人们生活水平和受教育水平的提高，人们不再满足于陈列式的、单一的、被动的展览模式，而是趋向于互动的、交流的、趣味性的模式。这一发展趋势，使得交互式虚拟现实技术在展示设计中应运而生。这一新型的展览模式，使展品、空间以及体验者实现了信息的高效交流，使展览实现了由功能到服务，体现出了“以人为本”的设计理念，同时也使整个展会的主题生动活泼、信息传递快捷而有序。武汉科技馆的展览多采用媒体互动、机电控制以及仿真模型等的展示方式，这也是大多数科技馆普遍运用的展示形式。

一、虚拟现实技术（VR）的应用现状

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术，是利用电脑模拟产生的一个三维虚拟世界。通过计算机技术，将显示技术、声音技术、感官技术、语音技术等融合在一起而形成的一种的虚拟环境，在这种环境下，体验者可以直观的感受虚拟画面所带来的冲击感；虚拟物触之而不及的奇妙感等。

（一）交互性

交互性主要是体验者对虚拟环境所展示的物体的可操作程度，即体验者与虚拟环境两者之间的互动反馈程度。互动效果的优劣主要取决于虚拟现实技术所传达的信息是否达到了体验者的满意值，是否契合了体验者的嗅觉、触觉、视觉上的感知，将信息传达给了体验者。

（二）沉浸性

沉浸性主要是体验者在虚拟环境中的感受程度，即虚拟环境是否达到了让体验者置身其中的感觉。主要是在体验者的视觉、听觉以及触觉方面施以相关技术，使虚拟环境达到逼真效果，进而使体验者完全沉浸在虚拟环境中。

（三）趣味性

沉浸感和交互感给体验者带来身临其境的感觉，使其接触到的真实感而增添趣味性。其自主性与多感知性，使虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律而运作，加之色彩的渲染，使体验观感更加强烈。

二、武汉科技馆虚拟现实技术运用现状

（一）武汉科技馆概况

武汉科技馆位于武汉市江岸区，是一所集多功能、综合性、智能化于一体的科普教育活动场所，亦集科学性、知识性、趣味性于一体的科技交流形式向外传播科学文化知识。目前，武汉科技馆共有10个展厅，分别为序厅、宇宙展厅、生命展厅、水展厅、光展厅、信息展厅、交通展厅、数学展厅、儿童展厅以及专题展厅。同时，根据专题属性，各展厅也结合了相应的虚拟现实技术向外传播科学知识。

（二）虚拟现实技术运用范围

1.VR在科普展览上的运用

武汉科技馆在水展厅中，开设了一个利用物理引擎形成虚拟水影像的流动效果的版块，体验者借助墙板中的虚拟水流，通过点触，改变水流方向，进一步的探索知晓水流的运动特性及规律，增加了知识接触过程中的趣味性。相较于传统的科普教育方法，已不再局限于呆板的展示陈设，而是更多注入“活性”要素。

2.VR在科技培训上的运用

武汉科技馆交通展厅中，汽车、轮船的模拟驾驶就融入了虚拟现实技术，体验者置身于汽车、轮船中，根据屏幕所投射的画面，了解到它的内部零件构造，与运用到的物理力学知识，并且体验到虚拟环境中乘坐带来的刺激感。目前科技场馆的场地范围有限，对于大范围的科技模拟设无法进行。但是建设虚拟场景就便利的多，既虚拟出了逼真的场景，也给体验者创造了体验机会。

3.VR在实验教育上的运用

武汉科技馆的数学展厅中，在“美丽的分形”这一版块，通过传感技术将体验者与分形结合在了一起，实现了人对未知学识的高效探索，可以提高了大家对于数学探究的兴趣。科学实验性质的教育目前都涉及到了虚拟现实技术进行实验性质教育。

但是，本次调研的武汉科技馆虚拟现实技术的展区中，虚拟现实技术或是虚拟现实技术与人的互动虽有所涉及但未能较好的呈现出来，只是在上述的三个展厅中具有小规模的体现，并且范围较为小，主要还是集中在数学物理等学科知识上面。

三、存在问题及建议

（一）武汉科技馆现阶段VR运用的不足

首先，要实现专业性的虚拟现实技术体验，对于场馆的承载力、技术人员的水平无疑是一个很大的考验，但就目前武汉科技馆的设备较为欠缺，且虚拟现实技术展区规模较小，可容纳的体验观众较少，观众对虚拟现实技术的体验感也不是很强。

其次，场馆中虚拟现实技术层次较低，涉及范围不大，展品与技术的融合程度较低，一定程度上，既未能有效的彰显出展品的本质内涵，也没有足够的吸引体验者来进行体验的欲望。

虽然，武汉科技馆对虚拟现实技术设有专门的体验区，但该区技术、设备的运用程度都还不够完善，相关工作人员对技术的了解、掌握程度也不高，也就埋没了虚拟现实技术带来的学习价值、娱乐价值和经济价值。

（二）增加虚拟现实技术展示的设计方法

1.场馆规划注重虚拟现实技术的承载力

就目前武汉科技馆对于虚拟现实技术的承载力而言是远远不够的。在科技馆的场馆规划中，要尽量的考虑到虚拟现实技术是否能否穿插其中，并且建立一套完善的关于虚拟现实技术的规划方案。在无形之中，虚拟现实技术融入科技馆之中。

2. 注重观众沉浸感、交互感

影响参观者虚拟现实技术体验感是参观者在借助虚拟现实技术设备时，能否体验到的场景真实度。即沉浸感、交互感的强烈程度。在常见的VR眼镜以及VR手柄之外，市面上出现了更加适用于科技教育领域的虚拟现实技术设备，科技馆应適当引进体验感更加好的设备，如全息投影、MR头盔等。提高与科技馆展品的交互度，给参观者带来更加真实的体验观感。同时，虚拟现实技术这几年发展迅速，更强的技术也在不断出现，科技馆应顺应虚拟现实技术新发展，加以运用。（作者单位：1.武汉工商学院 管理学院2.湖北商务服务发展研究中心）

基金项目：武汉工商学院大学生创新项目。（ST201730）