基于用户体验的VR技术在博物馆中的运用研究

关潇琳，孙琦

摘要：自进入21世纪以来，计算机互联网科技的迅猛发展，5G时代的到来，信息技术的高速发展引起了各行各业的广泛关注，虚拟博物馆也应运而生，虚拟现实人机交互设计不仅可以让参观者近距离观察博物馆的陈列品，同时还可以与其交流互动。文章以VR技术的发展、应用为背景，阐述其概念特点、在现代博物馆中的使用现状，进而从用户体验的角度切入，将传统博物馆与虚拟博物馆进行对照以及剖析，从而总结用户体验在博物馆设计中的重要原则。

关键词：VR技术;博物馆;用户体验;交互设计

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2021）24-00-03

工业化社会的迅速发展，科技的进步使得VR技术在各行各业中越来越受到重视[1]。无论国内还是国外都有很多虚拟博物馆的成功案例，这就可以证明VR技术对于我国博物馆建设工作的重要性。虚拟现实博物院是指从使用者的视角来看，将所要展示给参观者的信息、内容以多角度、多形态的方法展示，而接收相关信息、内容的观者就仿佛置身于虚拟现实博物院的情景中。运用VR技术的交互设计，可让受众处在虚拟空间中，进而满足参与者在博物馆中得到全方位体验的需求。

1 VR技术的概念与特征

1.1 VR技术的概念

20世纪以来，VR技术发轫，成为一种新的科学应用技术。VR技术包括计算机技术、电子数据信息技术、模拟分析技术，具体传输途径是通过虚拟现实眼镜、耳机等设备进入计算机模拟的虚拟环境，给人一种沉浸其中的感觉[2]。

1.2 VR技术的特征

VR技术一共有四个特点。

第一，沉浸性，其是VR技术的首要特征，其基于参与者的精神感知，让他们在体验过程中将自己融入相应环境，每当参与者感受到来自虚拟环境给自身带来的刺激时，就会形成共鸣，进一步造成心理沉浸，最后产生一种身临其境的感觉。

第二，多感知性，是指计算机技术需要拥有多种感知方式。关于这一特点，由于VR技术尚处于发展阶段，所以关于多感知性的特点大部分虚拟现实设备还未突破技术的限制。

第三，想象力，是指用户可以在虚拟空间中与周围的物体互动，或者利用自己的感受和认知吸收知识，发散思维，最终创造一个新的环境。

第四，自主性，是指虚拟环境中的对象能够按照物理规律行事的程度。例如，当一个物体被一个力推动时，它会在力的作用下朝相反的方向移动。

2 VR技术在虚拟与实体博物馆中的运用现状

VR技术作为一种新兴技术，在得到国家的大力支持后，逐渐从单一领域向多领域发展，人们的生活也逐渐被蓬勃发展的VR技术影响。在这样的背景下，博物馆与VR技术之间形成了紧密的联系，VR技术开始渗透到博物馆的相关运用中。

2.1 VR技术在传统博物馆中的运用

虽然虚拟现实、博物馆相结合看起来是一件很不可思议的事，但实际上，实体博物馆与虚拟现实的跨界合作是大势所趋。面对几十年如一日的实体博物馆豪华的外部与室内装饰，偌大的玻璃柜里陈列的一件件文物，人们难免会感到视觉疲劳，失去新鲜感，从而对充满文化底蕴的展品只能匆匆一眼掠过而未能感受其要传达给人们的深层意蕴。然而博物馆牵手VR技术无论是在展品的展陈还是在文化的传输方面都得到了更好的发展，其中也有好几个极具代表性的例子。

大英博物馆与开发人员合作设计了一款VR应用程序。用户在参观大英博物馆时，将可以使用Oculus Touch控制器查看大英博物馆的各种藏品。同时，该产品的应用研究具有很强的互动性。用户可以与各种集合交互，从而缩短用户与集合之间的距离，优化用户参观博物馆的体验[3]。

西班牙国家考古博物馆在建馆150周年之际，推出了一款由三星和西班牙國家考古博物馆共同开发的VR应用。在这款应用的帮助下，前来参观的用户可以从中看到不同时期的西班牙。通过与VR设备的互相匹配，用户能够得到很好的沉浸式体验，用户通过观察这些VR技术搭建的虚拟场景，仿佛身处当时那个时代。VR技术的加入，推动了博物馆社会功能和教育功能的发挥。

VR技术除了在国外有一定的发展之外，在国内的博物馆中也得到了运用。以前每次参观苏州博物馆要么是自己跟着博物馆设置的导视系统参观，要么是跟着讲解员一道参观。最近几年，苏州博物馆也跟上了VR技术的发展、运用潮流，开发了一款名为“云观博”的APP，丰富了参观者参观博物馆的方式，首次参观的参观者可点开APP中的地图功能学习参观。

假如参观者想要有选择地参观，可以点击文物推荐，直接去看最推荐的东西。该应用几乎包含苏州博物馆陈列的所有展品。该APP中语音、文字、视频应有尽有，同时还非常接地气地设计了苏州方言版，考虑到了各层级用户的需求。静态的展品可能让参观者感到乏味无趣，所以“云观博”APP有3D把玩文物功能，参观者用手指触控屏幕上的文物，文物就可以360°旋转，放大缩小，让人能够更全面地欣赏文物的细节，同时也优化了用户体验。

2.2 VR技术在虚拟博物馆中的运用

近年来，越来越多的人渐渐不再满足于传统的博物馆游览模式。他们认为传统博物馆固化的陈列与路线令人感到乏味，而虚拟博物馆技术性地从根源上解决了这两个问题，参观者可以在跨越时间和空间的维度，多角度又全面地参观博物馆。

在克莱默博物馆（Kremer Museum）这个虚拟博物馆中，建筑师在虚拟的环境中再现画作。每幅画都被拍摄了数以千计的照片，然后用这些照片创建3D空间场景。在创造的虚拟环境中，各个场景被完美地渲染，每幅画的细节和特点都得以突出。

3 传统与虚拟博物馆在用户体验方面的优劣对比

近年来，越来越多的参观者对于用户体验的要求日益提高，传统和虚拟博物馆也呈现出各自的优势和劣势。

3.1 传统博物馆在用户体验方面的优势与劣势

由于博物馆这一特殊的机构，在博物馆内珍藏并展出的文物都充满了丰厚的历史底蕴与人文精神，这也是其吸引参观者进入其中并参观藏品的主要原因。人们用眼睛直观地欣赏藏品，再结合文字或者语音解说，两者同步实现信息的双向接收，这正是传统博物馆的优势。但传统博物馆因为展示空间的限制，发展空间也有自身的局限性，无法展现最优的效果。

具体而言，其劣势首先体现在感官体验方面，传统博物馆的展陈形式稍显单一，传统博物馆将大多数面向参观者的展陈重点都落在听觉和视觉上，从而忽略了参观者其他方面的体验。比如大多数博物馆都会陈设与历史、艺术相关的作品，其中不乏书法与绘画作品，但是在展示方式方面采取的都是实物加上人工讲解的方式，仅仅给参观者提供了视觉与听觉体验。尽管许多博物馆在外部装饰及内部陈设上花了很多心思改造，但是却忽略了藏品与参观者双向的互动沟通，这也导致参观者对博物馆的兴趣逐渐减少。

其次是参观者总是在无形中被传统博物馆引导走固定的游览路线参观，参观者不能跳过不感兴趣的内容去看感兴趣的内容，参观者的主观能动性被博物馆游览路线暗含的强制性抑制了。此外，传统博物馆将大部分的精力都花在了如何布置展品上，而最终可能受到空间的限制，导致不能给参观者带来最佳的参观体验。

3.2 虚拟博物馆在用户体验方面的优势与劣势

虚拟博物馆的诞生，不仅使传统博物馆原本仅仅停留在视听两方面的用户参观体验更加丰富，同时在展品陈列上采用多种虚拟现实处理技术，使参观者能够360°观察展品的同时还能沉浸于技术构建的环境之中。虚拟博物馆的建立从某种程度上丰富了人们的访问维度，同时参观者也可以随时随地阅读感兴趣或需要的博物馆收藏的数字文献[4]。在娱乐体验上，虚拟博物馆突破了传统博物馆单一的导览路线，参观者可以在导航栏中搜索感兴趣的展品并参观，增强了游览的自主性。

另外，还有些虚拟博物馆会增设一些游戏环节。其中，故宫博物院开发的名为“虚拟紫禁城”的虚拟博物馆很好地体现了这一点。虚拟紫禁城結合虚拟交互、虚拟仿真与建模技术，用户可以完整地体验到虚拟博物馆所要展现的内容，虚拟还原当时在故宫生活的人的日常活动，以游戏的形式，吸引观看的人参与其中。虚拟紫禁城的设计在色彩上也实现了还原，让参观者能够感受到故宫原有的雄伟壮阔。除了外观外，虚拟紫禁城内部的陈设以及与用户的交互都体现了虚拟博物馆的优势。虚拟紫禁城中呈现了清朝的宫廷游戏，鼓励参观者参与其中，体验当时清朝宫廷人的休闲生活，让参观者产生身临其境之感。

虽然虚拟博物馆的出现与发展是大势所趋，但这并不意味着虚拟博物馆就没有缺点。针对以上提出的传统博物馆的优缺点与虚拟博物馆进行对比，我们可以发现，传统博物馆的优势恰恰是虚拟博物馆的劣势，虽然虚拟博物馆也能全方位参观文物，但是由于高仿真技术并没有完全发展成熟，影像缺乏一定的真实性，很多展品的细节做得并没有那么细致，参观者的文物参观体验有待进一步优化。很多虚拟博物馆也会因为影像真实性的原因并不能给参观者带来良好的体验，难以获得多感官的融合体验。

绝大多数虚拟博物馆都能突破这一问题，让用户可以在自己方便的时间和地点游览博物馆，如2020年新冠肺炎疫情期间，基于虚拟现实技术，大家足不出户，只需要一部手机或是一台电脑就能够参观博物馆。还有一点，博物馆借助VR技术打破传统意义上单向朝参观者输出信息的模式，使用户能够在虚拟环境中与展品双向交流，加深对虚拟博物馆的了解。在主观能动性上，虚拟博物馆也具有一定的优势，观赏者可以自主了解博物馆的相关内容，跳过自己不感兴趣的部分，选择感兴趣的内容加深了解。

4 用户体验在博物馆中的设计原则

博物馆一直以来承担着传承文化，推动新观念、新技术发展的社会功能。如今，以VR技术为基础的各种数字博物馆发展得越来越成熟，提高用户参与的积极性和博物馆的互动性成为虚拟博物馆创新发展的重中之重，使参观者在参观博物馆时能够实现沉浸感、舒适感、愉悦感、参与感的多重满足。

4.1 以用户为中心的原则

博物馆的转型以及交互设计的性质决定了博物馆以用户为中心的设计原则。以参观者为中心的原则是由博物馆的转型以及交互设计的内涵所决定的。曾任荷兰阿姆斯特丹市立艺术博物馆馆长的让·里尔宁（Jean Leering）认为：“作为馆长，始终要把人们的兴趣放在首位。”[5]参观者是博物馆的主要针对群体，满足参观者的需求也成为文化艺术本身发展和振兴的需要，所以VR技术在被运用到博物馆的过程中更应该重视以用户为中心这一原则。这要求我们在设计前就要对参观者进行定向研究，也可以根据参观者的参观频率、参观习惯、参观目的，设计出合适的虚拟现实交互技术和适当的交互方式，让参观者在参观的同时感受到愉悦与舒适。

4.2 多感官沉浸原则

现代博物馆在用户体验上的设计随着VR技术的成熟，从多个感官维度，如视觉、听觉、触觉、嗅觉等方面营造沉浸式的氛围，让参观者从理性上升至感性维度，增强参观者的认知了解[6]。色彩给人带来的视觉感受值得人关注，影像中情绪的输出由不同的颜色决定。暖色调诸如红色、橙色让人感到温暖如阳光，冷色诸如黑色、灰色则给人一种冷漠的感觉，甚至让人感到阴森恐怖。无论是传统博物馆还是虚拟博物馆，在设计虚拟现实交互技术时都应该从博物馆原本的风格出发设计博物馆的主色调，通过色彩与光影空间相协调的设计，增强用户的沉浸感。

以上都是视觉方面的内容，VR技术在触觉上也应该给参观者带来良好的体验，以增强沉浸感。除此之外，力反馈在虚拟现实环境中能够增强用户交互的真实性，虚拟现实中增加力反馈的功能，用户能在运动中感受各种力的作用，由此增强交互体验。

5 结语

尽管VR技术在传统与虚拟博物馆中发展的时间还不是很长，在一些方面还需要进一步优化和完善，但是其显现出来的优势与发展潜力让博物馆与新兴技术的融合有了更多的可能。希望今后VR技术在博物馆中的运用能够解决更多的问题，在优化完善的基础上加以创新，在满足用户需求的基础上打造出模糊时间与空间界限的“新”博物馆。

参考文献：

[1] 惠博文.虚拟现实VR技术在博物馆中的应用与发展[D].昆明：云南大学，2019.

[2] 王红娟，张红霞.三维动画制作中虚拟现实技术的实践[J].电脑知识与技术，2019，15（17）：227-228，230.

[3] 大英博物馆推出全新展览方式VR复活文物[J].收藏.拍卖，2018（9）：8.

[4] 王建一，郝冰，欧剑.基于虚拟现实技术的虚拟博物馆设计[J].新闻界，2007（6）：172-174，161.

[5] 周峰，张娟.交互设计在博物馆用户体验中的应用[J].建筑与文化，2020（2）：176-177.

[6] 倪立，宋军，林灿.浅谈虚拟现实（VR）技术在博物馆空间中的应用研究[J].科技传播，2020，12（1）：93-94.

作者简介：关潇琳（1996—），女，江苏常熟人，硕士在读，研究方向：信息可视化设计。

孙琦（1976—），女，江苏南京人，博士，副教授，研究方向：设计史、设计原理、视觉传达设计。