5G高新视频在博物馆展陈设计中的应用研究

摘 要：博物馆作为文化传播的重要场所，积极响应国家在文化传播战略上的部署，正不断探索数字化转型的新技术应用。在此背景下，5G高新视频技术在博物馆展览中的应用日益受到瞩目。5G高新视频融合了5G技术、超高清视频以及虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）技术，为文化传播提供了强大的技术支持。它为博物馆的展览陈列带来了革命性的变革，实现了文化保护、文化教育、文化旅游的有机结合。5G高新视频的应用不仅极大提升了展品的展示效果，而且为观众提供了沉浸式的参观体验，使博物馆的展览形式更加多样化和生动，为博物馆的数字化转型及达斡尔族文化的传播开辟了新的方法和思路。

关键词：5G高新视频；博物馆展陈；达斡尔族文化展陈

中图分类号：G265 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９ — ２２３４（２０24）04 — ０135 — ０4

随着数字化转型的不断深入，博物馆作为文化传播和传承的重要场所，正积极探索新技术的应用，以提升展览效果和观众参与度。为了贯彻落实党的二十大精神，促进数字经济和旅游经济的深度融合，推动5G在文化和旅游领域的创新应用和协同发展，国家工业和信息化部、文化和旅游部于2023年4月联合发布了《关于加强5G+智慧旅游协同创新发展的通知》。该通知在重点任务中指出，要推动5G与虚拟现实、增强现实、数字孪生等技术的融合，引导5G+4K/8K超高清视频、5G+VR/AR沉浸式旅游等应用场景的规模化发展。［1］这些指示为博物馆的数字化展览陈列指明了发展方向。

展览的陈列方式对观众对展览的认知和理解产生直接影响。预计未来，除了保持图板配合文物的传统形式外，国内博物馆的文化展览还将出现多种新兴的数字化展示手段。目前，5G高新视频在博物馆展览中的应用正逐渐受到关注。本文将分析5G高新视频的特点，探讨如何利用5G高新视频为达斡尔族文化展览设计提供新的视角，提升展示的品质和观众的互动体验，同时实现达斡尔族文化的数字化保护和传播。

一、5G高新视频技术概述

5G高新视频是基于5G环境，集成了“更高技术格式、更新应用场景、更美视听体验”的视频。其中，“高”代表了4K/8K、3D、VR/AR/MR、高帧率（HFR）、高动态范围（HDR）、广色域（WCG）等高新技术格式的融合；“新”则指新奇的影像语言和视觉体验的创新应用场景，能够吸引观众兴趣并促使其产生消费。［2］

5G高新视频融合了超高清视频技术、5G技术、VR/AR/MR技术，成为视频行业最顶尖的应用领域。观众通过佩戴头戴式显示设备，可以观看具有8K超高分辨率、六自由度（6DoF）任意旋转移动的VR全景视频，不仅提高了视频的质量和清晰度，还可以在观看的过程中与设定的人物或展品进行互动，为观众带来沉浸式的体验。

（一）超高清视频技术、5G技术的特点及优势

5G具有大带宽、高速率、低时延的特性。传输速率为100Mbps-9.4Gbps、2-10ms时延，支持超高精度图像的建模/渲染、支持云端闭环沉浸式VR/AR/MR互动以及大空间、全息可视化AR应用。随着5G的赋能，VR/AR/MR装备终于可以实现无线传输，观众可以摆脱数据线的束缚自由移动，极大地提升了体验。5G技术应用在博物馆展陈，解决了多人同时在线的带宽压力，为8K超高清视频的流畅播放提供了有力保障。VR（虚拟现实）创造了一个被称为人工环境的虚拟世界，通过计算机或其他智能计算设备提供视觉、听觉、触觉等多感官的模拟体验，使用户有一种身临其境的感觉。利用动态环境建模、实时三维图形生成、立体显示技术和实时交互等技术，VR构建了一个看似真实的虚拟世界。用户通过佩戴VR眼镜或头戴式显示器（HMD）来体验这个虚拟世界，虽然隔离了现实，但提供了极其逼真的感官体验。在博物馆应用中，VR允许观众自由选择视角，无需受限于实地展览布局，还可以通过热点获取详细的解说和背景信息。与电视或电脑相比，VR技术提供了更加真实和沉浸式的体验。在5G高新视频领域，观众可以自由选择观看的内容，如在达斡尔族的“库木勒”节赛马比赛中，观众可以选择不同的视角，感受骏马从身边飞驰而过的刺激，或者关注旁边的曲棍球比赛，甚至只是关注草地上快速奔跑的小松鼠。

（二）VR/AR/MR的特点及优势

AR（增强现实）在VR的基础上发展而来，它在不干扰人眼正常观察现实世界的情况下，将计算机生成的全息影像叠加在现实世界之上，实现了虚拟与现实的互补。AR技术集成了多媒体、三维建模、实时跟踪、智能交互和传感等多种技术，模拟仿真地展示文字、图像、视频和三维模型，从而增强用户的视觉体验。AR眼镜的设备芯片集中在眼镜内部，使得设备更加便携和灵活。观众在博物馆的真实环境中，无需传统大屏幕，就能体验到500吋大视角的高清视频全屏观影，而且观看过程中无需调焦。在浏览展品时，展柜上的“哈尼卡”纸偶仿佛活了过来，跳跃和旋转，让观众能够更加真切地感受到达斡尔小女孩玩“过家家”时的快乐。

MR（混合现实）是AR技术的进一步演进，它构建了一个虚拟世界、现实世界和用户之间交互反馈的信息回路，提供了更加真实的用户体验。与VR带我们进入的完全虚拟世界和AR带我们进入的半虚半实世界不同，MR将虚拟场景和现实世界融合在一起，使得虚拟物体或信息更具立体性和真实性，几乎无法与真实世界区分。可以理解为MR=VR+AR，而MR眼镜也涵盖了VR、AR眼镜的所有功能。MR的交互方式以语音、动作和辅助按键为主，通过“动作捕捉技术”多方位扫描感应身体每一个部位的动作，并将其识别后同步到场景当中，从而使身临其境的感受更为明显。观众可以与高新视频中的人物互动，试穿心仪的达斡尔族民族服饰，并可以看到在哪里可以买到这些服饰的提示，服饰的价格，甚至将典型的线上线下相结合的购物应用植入到观展中。

二、5G高新视频在达斡尔族文化展中的应用

（一）5G高新视频在达斡尔族文化景区的实景应用

位于黑龙江省齐齐哈尔市梅里斯达斡尔族区哈拉新村的5G高新视频实景基地，是一个以达斡尔族为主体民族的文化村落，被尊称为“中国达斡尔族第一村”。该村坐落在嫩江西岸，拥有超过300年的历史，完整地保留了达斡尔族的民风民俗和独特的建筑风格。哈拉新村拥有3000亩耕地和8000亩草原，自然风光优美，河流蜿蜒，绿草如茵，鲜花盛开，树木繁茂。村内部分古老的民居得以保留，游客可以一窥达斡尔族村寨的原貌。在这里设置AR/MR实景，不仅能够让游客欣赏到壮丽的自然风光，还能通过虚拟影像的叠加，提供沉浸式的文化体验。

（二）5G高新视频在博物馆达斡尔族文化展区的虚拟应用

博物馆的常设展览虽然包含达斡尔族文化展示，但受限于空间和篇幅，只能以图板和部分文物、工具的形式呈现。大量深层的民俗文化知识通常只能通过临展来介绍。

在博物馆空间有限的情况下，如何全面、系统、生动地展示达斡尔族文化，是一个待解的难题。5G高新视频技术有望彻底解决这一问题。观众通过佩戴AR眼镜参观文化实体展览，虽然面对的是传统的展板和文物，却能体验到全新的数字化达斡尔族文化成果。展板和展品上叠加了文字、图片、视频、三维模型和语音等多种形式的数字信息，增强了观众参观的目的性和主动性，丰富了信息的传递方式。观众可以自主选择关注的信息，对于感兴趣的内容，通过触发热点即可播放高新视频，进一步深入了解。

此外，实体文物上叠加的三维结构能够让文物“复活”，观众可以看到文物的制作过程。点击图片即可弹出虚拟三维造型，提供更加生动和全面的文物展示。对于达斡尔族这样的依赖狩猎、渔猎和农耕文化的民族，大量的实用性工具是其文化遗产的重要组成部分。这些多为木质结构的生产工具不仅不易保存，还容易在频繁的出库入库过程中受损。利用VR三维建模技术制作的藏品高新视频，能够完美呈现文物的原貌，修复破损的部分，甚至根据仅有文字记载的文物信息还原出文物，以虚拟方式呈现在观众面前，既节省了制作成本，也实现了文物的永久保存。

（三）5G高新视频沉浸式微电影的应用

达斡尔族文化中人文内容的比重极大，例如萨满教活动中的“雅达干”（巫师）跳神治病，传承达斡尔族历史的“乌钦”说唱，以及达斡尔族的婚俗等，这些动态场景无法直观地通过文字、语言或图片呈现，但视频形式却能完美、生动地记录和再现。为此，我们编撰了一部微电影剧本，以一位达斡尔族少女立志成为国家级曲棍球运动员并最终实现梦想为主线，讲述了达斡尔族一家三代人为传承民族传统文化，献身曲棍球运动的感人故事。这部微电影在具有故事性的同时，将达斡尔族建筑、习俗、生产、服饰、宗教活动等元素合理融入到三个年代跨度的达斡尔族日常生活中。观众可以通过佩戴眼镜观看沉浸式超高清视频，随着故事情节的推进，潜移默化地了解达斡尔族文化。此外，微电影还将生成普通1080P高清视频版本，上传至国内视频平台供网友免费观看，以最大程度地传播达斡尔族文化。

（四）5G高新视频在短视频及多媒体平台的应用

短视频已成为当下互联网上最为流行和流量最大的内容形式，其用户规模在我国已经突破了8亿大关。抖音、快手等自媒体平台成为了宣传博物馆、达斡尔族文化及超高清微电影的关键渠道。借助5G高新视频的炫酷画面、独特的拍摄技巧，以及微电影中的情节和拍摄花絮，我们可以将达斡尔族民俗文化的独特魅力和典型特色转化为短视频内容，辅之以来 tags 适应潮流的文案标题，从而有效为5G高新视频和微电影吸引更多关注。此外，通过公众号、小程序以及朋友圈的转发分享，我们能够利用这些最直接的推广方式，让更广泛的大众了解博物馆在新技术应用方面的最新进展，接触并获取承载了5G高新视频的达斡尔族文化展示信息，进而激发他们走进博物馆亲身体验的兴趣。

三、5G高新视频在国内的成功案例

虚拟现实技术自诞生之初便在文娱产业中找到了突破口，尤其在游戏领域表现突出。随后，该技术逐渐渗透至文化旅游、教育培训、职业技能培训以及医疗行业等多个领域，展现出其文化传播的强大潜力。相较于传统的文字和图像，VR技术将平面信息转化为立体空间，为用户带来一场视觉与感官的革命。据调查，视频内容是用户最为期待的VR应用之一，期待率高达51.1%。随着5G技术的日益成熟，其与VR技术的结合已开始得到广泛应用，并预示着未来在高新视频市场中将占据更为重要的地位。

（一）国庆70周年阅兵活动采用VR全景视频直播

中央广播电视总台在国庆70周年阅兵活动中，首次将VR、5G和8K技术深度融合，创新地进行宣传报道。在天安门及长安街周边，5G网络实现全面覆盖。总台部署了多台Insta360 Titan、Pro2、ONE X等VR摄像机，负责采集现场信号，并通过5G网络实时传输至总台制作系统。制作团队在导演的带领下，对采集到的信号进行场景选择、画面切换以及字幕包装等后期制作。最终，VR直播信号被传输至网络平台，通过各类VR直播客户端向公众播出，提供了沉浸式的全景直播体验。此次活动中，中国VR行业自主品牌展现了强大的技术实力，结合5G与8K超高清视频技术，预示着未来将引领更多受众和互联网应用进入高新视频领域。

（二）河南博物院“5G智慧博物馆”助力文旅业转型

河南博物院利用5G技术，融合VR/AR和新型视频技术，成功创建了“5G智慧博物馆”。在“5G+全息莲鹤方壶”展区，观众可以步入由高精度工业投影营造的雾幕之中，“莲鹤方壶”仿佛从历史长河中跃然而出。在“5G+沉浸式影院”，观众能够欣赏到《千里江山图》的动态沉浸式视频，仿佛穿越回宋代。而在“5G+360度全景体验区”，戴上VR眼镜，龙门石窟的壮丽景色便跃然眼前。这些展览不仅提供了全新的观展体验，更为传统文化的传承与创新提供了新的路径。

（三）敦煌博物院“数字敦煌”项目

面对文物保护的最大挑战——时间的流逝，敦煌博物院启动了壁画数字化项目，创造了“数字敦煌”。通过运用VR、AR和MR技术，壁画数字化工作让敦煌的艺术瑰宝得以在虚拟世界中重生，跨越不同朝代开凿了30个经典洞窟，每个洞窟都配有详尽的介绍和全景漫游。采用8K分辨率拍摄的球幕电影《梦幻佛宫》为观众带来了“人在画中游”的神奇体验。“数字敦煌”不仅为敦煌文化研究留下了宝贵的资料，也为文物资源的数字化利用提供了数据支持。

（四）2023中国（南京）国际软件产品和信息服务交易博览会

在2023年的南京软交会上，参观者能够在烟花璀璨的映衬下虚拟游览南京长江大桥，获得建筑特征的即时信息。360度全景展示的长江大桥景色复原了其精确的3D形态和真实光影。此外，“元宇宙”馆作为创新亮点，为观众带来奇妙的“元宇宙之旅”。智能交互设备让参观者在一秒钟内体验“换头术”，AR眼镜引导下的“寻宝游戏”以及“虚实融合XR”技术，都为观众带来了全新的互动体验。通过这些高科技手段，南京软交会成功吸引了众多参观者前来体验。

四、5G高新视频在应用中需要重点关注的问题及解决办法

（一）沉浸式体验

5G高新视频致力于为观众提供沉浸式体验，强调在观看过程中的视听感受，主要体现在视频的清晰度、流畅度、保真度和立体感等方面。观众在观看过程中最关心的是画面的品质和细腻程度，因此沉浸感和画面真实性成为他们的首要需求，占比达到53.1%。

对于评估这些特性的具体方法，我们首先关注视频是否真正达到了8K分辨率标准。这不仅要求画面分辨率符合标准，还需要观察像素点是否足够清晰，尤其是在细节部分的处理，以及色彩还原是否准确无偏色。在流畅度方面，我们需要注意观看过程中是否会出现花屏或卡顿现象，以保证观看体验的连贯性。在保真度方面，我们要关注在六自由度移动时，近距离和高低视角产生的畸变程度，以及视频拼接和音视频同步的质量。至于立体感，我们需要评估实时三维建模生成的三维物体模型的真实程度。未来，随着技术的升级，这些体验还将进一步扩展到嗅觉、触觉和温度感应等方面。

值得注意的是，除了内容源的质量之外，5G网络传输和终端显示过程中可能产生的数据损耗，也会对用户的最终体验产生影响。

由于5G高新视频的呈现终端通常是观众佩戴的HMD头戴式显示器或眼镜，当流畅度、保真度和立体感出现问题时，不同个体上的体验可能会有所不同。因此，建立一个有效的信息反馈机制至关重要。工作人员可以随机进行调查，收集观众的实际体验，对问题进行实证核实，并提出改进意见，供开发团队进行整改。

（二）交互式体验

5G高新视频的交互式体验聚焦于用户的虚拟操作过程，特别是在感官系统在虚拟世界中所获得的反馈信息与现实世界在空间和时间维度上的同步程度。这种体验的关键要素包括自由度、定位精度和响应速度。具体来说，我们需要考察用户是否能够自由地指向虚拟面板，以及能否精确地定位按钮并在触摸后迅速执行任务。此外，当用户改变视角，如抬头或转头时，是否会出现黑边拖影和画质下降等问题也是重要的考量点。同样，眼镜或头戴式显示设备（HMD）的佩戴舒适性和续航能力对整体交互体验也有着显著影响。

针对交互式体验中出现的问题，工作人员需要进行实际测试，以确定问题的根本原因。这可能涉及程序错误、5G环境问题，或是观众操作中的个体认知差异。通过准确界定问题所在，可以有针对性地进行解决和处理。

（三）持续的技术升级

鉴于5G高新视频制作的高成本，其中VR/AR/MR技术的可扩展性显得尤为关键。目前，国内许多在技术成熟度和成功经验方面具备优势的开发团队，往往专注于领域内的特定方向或几个方向，表现出技术的前沿性。然而，面对不断变化的应用场景和新需求，或是头戴式设备的更新迭代，这些团队的技术可能无法充分满足新的要求，这就促使他们需要整合其他公司的技术解决方案。鉴于此，项目合同中应明确规定程序需具备持续开发能力和开放性，这应作为挑选研发团队的关键标准之一，以确保在视频功能扩展过程中不会出现技术衔接问题。

五、结语

展陈是博物馆学术研究的最直观体现，也是观众感受博物馆气息的第一步。随着科技的飞速发展，博物馆的展陈方式亟待创新与变革。5G高新视频技术完全契合博物馆的文化传播需求，通过视频融合文字、图片、音视频热点，使观众在漫游中能全方位、近距离地互动文物，极大地拓展了参观的广度和深度。它相当于一个庞大的数据库，用户可以随时搜索和获取所需信息，并能够随时回放和重现场景。5G高新视频的应用使得文化展示变得更加生动、多元，信息呈现更为全面，形式更为新颖。利用5G高新视频重现达斡尔族民俗文化，是对文物及非物质文化遗产最生动、最永久的保存，也是博物馆数字化实践的一种新方式。

5G高新视频技术将文化保护、文化教育、文化旅游融为一体，为博物馆展陈带来革命性的变革。这不仅提升了展品的展示效果，还为观众带来了沉浸式的体验。随着5G技术的普及和博物馆展陈需求的提高，5G高新视频在博物馆展陈领域的应用将更加广泛。我们有理由相信，未来博物馆的展览形式将更加丰富多彩，为观众带来更加深刻的历史文化体验。

〔参 考 文 献〕

［1］工信部联通信〔2023〕42号 工业和信息化部 文化和旅游部.关于加强5G+智慧旅游协同创新发展的通知［R］.

［2］国家广播电视总局.5G高新视频-VR视频技术白皮书（2020）［EB/OL］.2020.

〔责任编辑：杨 赫〕