博物馆展示设计中虚拟现实技术的应用探析

摘要：现代博物馆展示设计的发展离不开技术的支持，虚拟现实技术以其强大的互动性、沉浸性、构想性而在博物馆展示设计中掀起了全新的技术革命。本文结合博物馆传统展示设计的缺陷，探讨了虚拟现实技术的应用优势，并分别对虚拟现实技术在艺术博物馆、历史博物馆、科学博物馆展示设计中的应用展开研究，以期为博物馆展示设计的发展建言献策。

关键词：博物馆;展示设计;虚拟现实技术;应用

现代博物馆是集收集、保管、研究、陈列与展览于一体，旨在为社会发展服务的公共文化活动场所，其主要借助于展示展览进行文化传播，以提升参观者的参展兴趣，提升参展体验，彰显公共文化价值。现代博物馆的展示设计内涵十分丰富，涉及多个学科领域，无论是展示空间，还是内含物色彩、文字、形态、实物、照明、声音、影像等信息，均通过展示设计形态传递给受众。随着信息时代的发展，虚拟现实技术等的发展和应用为博物馆展示设计创新提供了契机，引发了展示信息传播途径的多元化发展，文章以博物馆传统展示设计缺陷为出发点，探讨虚拟现实技术在博物馆展示设计中的具体应用。

一、博物馆传统展示设计的缺陷

（一）展示信息缺口

受空间的限制，博物馆传统展示设计所能传达的信息极为有限，而实物模型对展示场地要求又高，图文展板传递信息更是少之又少，单一的文字介绍抑或图片陈设或仅仅介绍展品背景、来源，或连篇累牍、艰涩难懂，导致信息难以精准传递。虽然，影像类展示极大程度上弥补了传统展示设计的空缺，但其受时间、空间影响较大，且多集中在10min左右，这导致多数观众不愿耗费过多时间观看影像资料。此外，展示设计强调展品陈设留白与观众动线的连贯，而时间、空间等条件的限制导致传统展示设计信息存量显著不足，呈现效果动态流畅性不足。

（二）信息接收被动

博物馆展品传统陈列形式往往是平面展示，依循时间的逻辑规律静态呈现，辅以图文说明，因此，传统展示方式、阅读方式通常难以逼真地还原文物的历史背景与人文环境，也难以使观众生发视、听联想。展品色彩、造型等多为参观者的首要兴趣点，而很多极具价值的展品极有可能被展陈于并不特别显眼的地方。一方面，博物馆展示方式不够引人入胜，另一方面，文字解释的单一、薄弱，这导致博物馆展品艺术效果大打折扣，如此被动式的信息接收模式更难以满足数字时代成长起来的广大观众[1]。

（三）体验方式单一

博物馆展品传统展示过程往往是千篇一律的说辞，加上展示形式的单板、单一，观众又不了解有关历史背景，因而很难产生渴求知识的共鸣感。究竟何为参观者所想了解的？如何才能吸引参观者眼球？怎样使参观者通过展品展示对文物留下深刻的印象，并對文物背后的文化产生强烈的探索欲？这一系列问题反映了以观众为中心的个性化、多元化、人性化解决途径，也是博物馆展品展示设计不得不着重思考与改良之处[2]。

二、虚拟现实技术在博物馆展示设计中的应用优势

（一）多维沉浸体验聚合信息过载的注意力稀释

虚拟现实技术的应用带来了前所未有的沉浸感，这一效果远超电影、游戏，其以心流体验模型理论为基础，通过创设远距离临场感、高度集中的注意力，使参观者产生心流体验，从而全神贯注投入其中，忽视时间的流逝，并产生积极的情绪反应与自发的探索行为。博物馆传统展品四周总存在大量的干扰因素，或是环境噪音，或是其他展品的视听干扰，这导致参观者很难保持注意力集中，加上数字电子设备对观众注意力的分散，导致现代人很难保持长时间的专注，而虚拟现实技术的应用有效打破了这一弊端，其以用户心流状态的进入为目标，致力于打造多维沉浸式体验，以有效吸引参观者的目光，使之专注于展品展示，聚合信息过载情况下观众注意力的稀释，使之真正对展品信息进行深入思考并转存于记忆之中，并在展示内容的本体基础上生发联想，并构建个性化认知体系[3]。

（二）互动信息传播满足展示设计的创新需求

随着认知学研究的逐步深入，博物馆设计师越来越意识到主动式、互动式信息交流的重要性，也深刻明确这一方式将逐渐取代传统静态展示方式，而虚拟现实技术无疑是最佳选择，但因其设备采购、开发难度、维护价格过高，因而使不少博物馆望而却步，随着时代的发展，越来越多的博物馆面临着展示内容乏善可陈、展示方式缺乏创新等困境。数字时代下，人们习惯主动选择信息，博物馆传统单向展示已经无法满足时代需求，虚拟现实技术的应用实现了个性化展示，观众可自主与展品展开互动，多元丰富的互动形式强化了信息的互动传播及人们对信息的理解，强大的沉浸互动体验优势为博物馆展示设计、科技含量、宣传效果等均带来了诸多助益，极大地拓展和丰富了展示设计思路，满足了博物馆展示设计的创新需求。

（三）多元展示形式捕捉引导观众的情绪情感

作为一种全新的媒介，虚拟现实技术提供了一种全新的理解方式，其在博物馆展示设计中的表现形式更趋多元化，除了广为熟知的头部显示设备以外，还涉及多通道环幕系统、CAVE系统、线上VR场馆、球幕等，通过多感官信息感知，为博物馆展示设计提供了多元展示手段，设计师可融合更多想法，很多无法直观表现的事物、传统手段难以表述清楚的原理，均可利用虚拟现实技术加以呈现，有效摆脱了传统展示的枯燥感，深化了与观众的情感交流，达到了寓教于乐之效。例如，科技博物馆利用虚拟现实技术打造VR射击、VR飞行游戏等展示项目，捕捉观众因环境变化而出现的恐惧、喜悦、兴奋等不同情绪，引导其产生不同的情感体验，在轻松愉悦之间提高自身的科学文化素养[4]。

三、虚拟现实技术在博物馆展示设计中的应用策略

现如今，各式各样、形形色色、大大小小的博物馆数不胜数，这些令人眼花缭乱、叹为观止的博物馆必须分门别类，才能更好地进行研究利用。根据博物馆的性质和范围，可将其划分为艺术、历史、科学及特殊博物馆四种，但因特殊博物馆涉及露天、儿童、乡土博物馆等，覆盖面过于繁杂，因而下文重点就虚拟现实技术在艺术、历史、科学博物馆展示设计中的具体应用进行探讨。

（一）虚拟现实技术在艺术博物馆展示设计中的应用

艺术博物馆涵盖绘画、雕刻、工艺美术、戏剧、文学、电影、音乐、建筑等艺术形式，如享誉全球的卢浮宫博物馆、国立艾尔米塔什博物馆等均属于艺术博物馆。近年来，虚拟现实技术在艺术博物馆展示设计领域展现出广阔的应用前景，无论是形式多样的线上博物馆，还是数字展厅，抑或VR体验展馆，甚至多元化的虚拟现实展览均为艺术博物馆展示设计诸如了活力，极具代表性的有加拿大所打造的拥有500个虚拟展品的虚拟艺术博物馆，而国内享誉盛名的敦煌莫高窟等也借助虚拟现实重现了古代辉煌的壁画艺术。一方面，借助数字技术手段精准还原艺术展品及其空间情境，在此基础上利用编程等计算机语言进行界面设计、信息设计及交互设计，使观众犹如置身真实展场观看与认知;另一方面，借助虚拟现实沉浸式的体感交互，还原了真实空间场域之感，更因独处与交互属性进一步放大观感。以敦煌莫高窟博物馆为例，早年间其只是借助数字手段对壁画进行了技术性还原，并利用网络终端加以呈现，虽然该数字化呈现可使观众直接观看复原后的展品，但却缺失了空间语境的还原与切身体验，而虚拟现实技术的介入消除了这一差距，除了现场可使用虚拟现实设备进行观看之外，观众可登陆数字敦煌网络平台对所有洞窟进行720度全景漫游，使观众仿佛回到真实洞窟所在历史文化情境中[5]。

（二）虚拟现实技术在历史博物馆展示设计中的应用

历史博物馆主要包括国家历史、文化历史博物馆等，基于考古遗址、历史名胜、古战场等所修建起的博物馆即历史博物馆。对于此类博物馆而言，虚拟现实技术的应用核心集中在创造虚拟模拟体验，还原历史情境，使观众跨时空、跨地域开展沉浸式体验，具体而言，要从展示设计的内容出发，以观众为中心，通过明确观众角色、场景创建、交互设计、技术实现四大层面，完成虚拟现实展示设计全过程。对于观众角色而言，关键是要把握参观者潜意识中对虚拟身份及参与虚拟互动的兴趣，从第一人称视角加以设计，提供足够的移动范围，尽量使观众在虚拟环境中的行为与现实环境保持一致，以防其产生认知误差;就场景创建而言，由于设计目标旨在还原真实场景，应满足真实环境的参照比例，确保观众在场景中顺畅移动，打造不突兀的虚拟环境，尽可能还原细节，确保视听效果;对于交互设计而言，要充分借助虚拟现实的特点，结合交互设计的习惯性符号，维持符号意义的一致性，使观众置身虚拟空间之中不会迷失，通过视听变化反馈观众交互行为，实现自然而然地交互;对于技术实现而言，要充分明晰不同表现形式的优缺点，选取最佳展示方式，若利用手机VR展示，需注重模型低面数、降低图形像素数，以减少CPU消耗，若采用的是主机VR模式，则需要拓展图像展示、互动行为层面的空间，减少技术限制，确保观众体验的流畅性[6]。

（三）虚拟现实技术在科学博物馆展示设计中的应用

科学博物馆内容涉及天体、动植物、矿物、自然科学、实用科学、技术科学等，诸如英国自然历史博物馆、巴黎发现宫等均属于科学博物馆。对于此类博物馆而言，传统展陈设计普遍存在展示内容与形式不协调等问题，部分设计者过分追随潮流与视觉效果，生搬硬套高精尖展示方式，忽视了科学博物馆的主题精髓。实质上，科学博物馆展示设计关键是要把我内容的独特性，确保形式设计的有感而发。因此，在此类博物馆虚拟现实展示设计中，尤其要避免上述问题，过分追求震撼效果而忽略展示内容的科学性、教育性、思想性、知识性。具体而言，要首先思考展示内容是否适宜采用虚拟现实技术加以呈现，是否能够符合观众心理预期，能否适应博物馆自身环境，随后再依循展示内容设计科学的展示形式，寻求传统展示与虚拟现实展示形式的完美结合途径，并慎众考虑虚拟现实展示形式，因地制宜，构建服务于内容的展示模式，若条件限制無法采取沉浸式虚拟现实设备时，还可尝试大型投影空间等非沉浸式的虚拟现实展示方式。以大西洋自然历史博物馆为例，其所推出的VR短片《生命的起源》，以新颖模式与令人感动的体验成功将2016年博物馆文物创新奖收入囊中，观众有机会看到五亿四千万年前寒武纪海洋的独特生态环境，虽无沉浸感，但别开生面的VR短片足以为对古海底世界怀揣好奇的人们带来全新的体验[7]。

当前，博物馆展示设计中仍存在展示信息缺口、信息接收被动、体验方式单一等缺陷，虚拟现实技术有效弥补了此类缺陷，具有极强的应用优势。现阶段，虚拟现实技术已然掀起了博物馆展陈设计的变革，成为传统展示设计的重要补缺方式，然而，完善的虚拟现实展示不仅需要360度全景视觉体验的打造，更需要使观众五感全面浸入全方位交互体验中，以目前虚拟现实技术的应用来看，沉浸交互效果仍处于起步阶段，加上手柄、座椅等虚拟现实辅助设备的硕大笨重，致使视听体验效果不佳。可见，在博物馆展示设计中虚拟现实技术的应用仍面临着技术与成本等诸多问题。无论如何，虚拟现实与博物馆展示设计的融合将演绎出精彩的未来，而要实现这一目标要走的路还很长。

参考文献：

[1]张婷，赵颜.广西民间铜鼓博物馆虚拟现实展示设计[J].美术大观，2019 （08）：140-141.

[2]温京博.数字媒体介入下的博物馆情境设计——以美国新闻博物馆为例[J].艺术设计研究，2019 （02）：86-90.

[3]任丽芬.虚拟现实技术在现代展示传播中的应用分析[J].出版广角，2019 （02）：86-88.

[4]薛翔.基于混合现实技术的文物展示设计研究[D].四川美术学院，2019.

[5]王晨海，彭婵娟.作为新媒体的虚拟现实在艺术展示设计领域的应用及其前景[J].世界美术，2018 （02）：89-93.

[6]王圣洁.虚拟现实技术在博物馆展示设计中的应用研究[D].江南大学，2018.

[7]邹昱丰.论虚拟现实（VR）技术在博物馆空间艺术设计中的应用[D].苏州大学，2017.

作者简介：朱海（1986.04）男，辽宁省大连，单位：大连市文物考古研究所（大连汉墓博物馆），现职称馆员，历史学硕士学位，研究方向：博物馆，陈列及文物研究。