博物馆数字化背景下的沉浸式体验设计研究

【摘 要】在数字时代，博物馆的演变已经超越了传统形式的陈列界定，逐渐变为一个基于沉浸式体验空间的公共社交场所。通过对国内展博空间的探索，其叙事剧场的造景逻辑、游戏参与的互动流程及在线浏览的应用程序等要素使游客沉溺于引人入胜的数字环境中，构建起馆方与参与者的平等关系。并在多感官感知引发情感体会和情绪变化中，利用交互技术与参与式理念对虚拟现实、增强现实等交互装置及空间深入分析。

【关键词】博物馆数字化；沉浸式体验空间；交互技术；多感官感知

【中图分类号】G260 【文献标识码】A 【文章编号】1007—4198（2024）14—241—03

一、博物馆数字化进程与沉浸式体验

（一）博物馆的数字化进程

纵观近代公共空间美术与科学相融的发展史，信息化媒介正不断适配各类场所。而博物馆作为文化传播、情感关怀和能力培养的非正式社交空间，媒介的转变与其发展休戚相关[1]。如博物馆学家在《The Participatory Museum》对博物馆作为一种全新的文旅运营方式和价值导向进行定义，明确包含教育空间、社会营销活动和地方性展览等内容[2]。并随着大众对即时高质量成像的需求，成功摆脱旧式精英观览模式，形成重复访问的态势。

本土博物馆在20世纪90年代末步入“信息化”和“数字化”的阶段，并且故宫博物院成为全国首个探索数字技术应用的单位。自2001年起，各部委陆续启动虚拟现实技术的产业落地和智慧博物馆的建设方针，并提出《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》。截止目前，中国博物馆在尖端智能技术的使用层次上，朝着沉浸式体验、个性化导览、在线社区服务及数字资源访问的前沿方向前进。

在全球化的时代，海外博物馆的数字化进程可以追溯到上世纪90年代初，美国国会图书馆对数字藏品展开的初试。直至今日，联合国教科文组织启动了整合数字技术于世界遗产的工作，旨在推动全球范围内各大展博空间的数字艺术发展节奏。其中，大英博物馆、大都会艺术博物馆等国际著名博物馆利用多媒体手段探索历史文物的多种表现形式，并引发以“数字体验为首要”的新潮流。

（二）数字化博物馆与沉浸式体验

“沉浸式体验”最早被心理学家提出，指当个人注意力完全投入某种情境时，会体验到充实、幸福等积极情绪[3]。当今，沉浸式体验的过程正通过真实与虚拟画面的交融打造多元展示空间，其内容成为刺激个人注意力、情感共鸣和生理反应的要素之一。

博物馆的沉浸式体验空间营造通常会综合考虑计算机系统和设备之间的联系，并利用自然的行为促使信息的双向传递和有效沟通。为实现这一目标，博物馆会赋予游客实时操控展览内容的能力，这不仅有效吸引不同类型的游客和丰富他们的展览[4]，更提升了数字展博环境中的真实感和沉浸感。

本文将从体验感受出发，借助现代博物馆数字化建设中的多个案例进行分析。并在此基础上，融合虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等先进应用技术，综合考虑场景营造、互动装置及多平台程序等延伸元素。探究沉浸式体验加强受众积极参与度，引领博物馆文化传播观念变革，并最终推动我国文化产业创新与传承[5]。

二、基于沉浸式体验的博物馆空间设计效果

（一）数字剧场叙事空间《丝路山水地图》

自古以来，以讲故事传递信息是人类固有的策略，这被认为是最古老的沟通和学习实践之一。所以，现代博物馆在进行空间串联时，通常将游客置于特定剧情的数字“剧场”造景中，形成活跃且个性的探索行为。

2021年，故宫博物院携世贸集团打造世贸海上丝绸之路博物馆。该展馆在传统形式上，融入虚拟现实、全息影像、体感识别及数字编辑等技术，建造“穿越丝路”的《丝路山水地图》数字艺术展厅。空间围绕“五城游历”的真实商贸之旅展开，利用嘉峪关、沙州等地营造神秘的故事传说，转变大众的视觉印象和心理感受。游客以通行商队的视角进行游览，沉浸在一个个由光影效果组成的叙事空间中。通过观看、触摸、聆听等高频方式激发游客对先人开拓商贸与文化之路的共情，感受特定意义的展览主题、跨越时空的永恒故事，从而形成独特的沉浸式空间领悟。

（二）青少年游戏互动空间《大明都水监之运河迷踪》

利用游戏机制成功摆脱枯燥的博物馆观览模式，形成游客视角下的信息输入与反馈，实现有效的沉浸感受及情绪调动。特别是面向青少年的活动空间设计，“玩家”概念让游客像玩游戏一样在博物馆中进行多层次效果的漫游[6]。

2021年，中国大运河博物馆联合飞来飞去公司，打造全国首个针对10—15岁青少年的“密室逃脱”游戏空间——《大明都水监之运河迷踪》。展厅依据半虚构的《监水司》剧本，使游客化身“都水使者”，寻找“运河迷案”关键线索并成功逃脱。其中，不仅运用一流水准的3D造景技术搭建明代扬州游戏空间，而且设计了模拟运河的AR数字沙盘、演示运河管理制度的触控投影及置于飞沙船内的数字影像等内容。引导着游客在“沿河漫步”“登船巡游”中探险，感受劳动人民的智慧。如此趣味性智力开发的互动机制，形成适于低年龄段的新型沉浸式体验空间，为游客带来克服困难、勇于挑战的满足感和成就感。

（三）线上应用程序空间

作为时间和空间的延伸，博物馆的线上应用成为服务路径的重要载体之一。用户透过系统执行操作、浏览和漫游等互动，产生置于显示器之中的心理幻像和体验[6]，其形式包含APP程序、公众号平台、数字网站等。

2023年4月，国家一级博物馆敦煌研究院和腾讯集团联手发布“数字藏经阁”项目，成为全球首个“超时空参与式博物馆”。在“云游敦煌”小程序或“数字敦煌”官网的展示中，摆脱了单调的网页观览形式。利用动画表现与游戏互动的内核，让游客点击界面与历史人物互动，推进屏幕至极近距离的莫高窟出土文物和文字资料。不仅使古遗迹重返大众视野，而且使古遗迹有效弥合了因时空距离、信息损耗和关注失焦的不足，为游客带来了电子媒介内的沉浸式观展体验[7]。独特的形式使游客产生区别于冰冷展示的历史庄严感和敬畏之心，并以全角度高清展示和全球漫游共享达到完全独立的网络化空间[8]。

三、交互技术于沉浸式体验空间的营造方法

（一）博物馆的互动媒体技术与沉浸式空间营造——以VR与AR为例

自20世纪初，达达主义关于观览者化身展品塑造者的说法问世。以构建用户与计算机关联的交互技术概念在跨学科交流下被明确提出，各式人机互动行为使博物馆从单调记录转向一种更松散的解释方式，并允许神话和虚构的介入[7]。其中，虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等互动技术的应用改变了信息传递的方式与内核，使之获得从未拥有的能力和从未到访的奇景。

虚拟现实技术为游客在仿真环境中的自由互动行为提供了支持。以2003年，故宫博物院联合印刷公司打造国内首个VR历史景区《紫禁城天子的宫殿》为例。利用头戴式显示器、手柄传感器及无限运动输入端口，实现眼动目标定位和立体模型操控的互动行为，并获得不断变换的光照和气候效果反馈，体验如“燕子”般翱翔的深度沉浸式体验感受[9]。

增强现实技术探索出基于虚拟与现实场景交融的设计方式[10]。以2020年，全球首家启动AR导览系统的杭州良渚博物院空间拓展项目为例。在移动端设备如手机、平板电脑和头戴式眼镜基础上，充分依托编码信息进行园区导览、文物提取以及720°模型解构等内容，体验到良褚文化融合实时数据的艺术加工效果。

（二）数字化博物馆的交互技术应用

交互技术根据不同程度的感知和情感，以面部表情、身体动作等形式与音频（言语和韵律）、视觉内容（图形、动画、视频和全景图）进行相互凝视、模仿与同步的融合操作[11]。各式产品介绍的触摸屏、体感互动的墙面投影、手势识别的全息影像、信息获取的应用程序及实时定位的智能导览内容，标志着博物馆向着更开放、更主动和更富娱乐的服务迈进[7]。

博物馆的交互设计不仅提升了整体参与度与驻足时间[6]，而且把他们从日常生活中解脱出来，在应接不暇的交互中使沉浸式体验的空间创新和功能转型成为了必然。例如，首都博物馆《文物的时空漫游》数字展览，利用动作识别关联文物的前世今生，满足游客对科幻空间的体验需求。南京博物馆《南都繁会景物图卷》数字影像展陈，利用多媒体光影打造数字短片，满足游客对复合数字空间的体验需求。云南省博物馆中有关书写功能的“历史、地理知识介绍”墙面互动装置，满足游客对旋转图片及有效信息查询的体验需求。

（三）数字化博物馆的沉浸式体验与多感官设计

以多感官体验为基础的博物馆沉浸式空间，通常从视觉刺激开始，结合阅读、倾听、触摸和轻嗅等获得信息。并在相应传感器下，对大脑中的情绪和记忆进行引导，使身体与技术、感官与媒介的交互成为永恒[12]，形成更为智慧的沉浸式展博环境。

当今，我国博物馆在高质量的多感官设计思路下，形成基于人性关怀的独特沉浸式情感倾向。例如：针对空间拓展的裸眼3D及全息呈像视觉感知；针对立体环绕音、声音模拟器的听觉感知；针对力反馈的触觉感知以及气味发散和收集的嗅觉感知等。中国国家博物馆“盛世修典”成果展作为代表性的多感官综合展览场所。利用包围式影像和音频，表现雪中筏舟的孤寂古卷景象。场地内的游客可以操控自身进行大胆反馈，无拘无束的行走和驻足。使多个感知神经汇聚于一体，朝着功能聚合、消弭时空障碍的方向进化，形成深刻且强烈的沉浸感、临场感和代入感[13]。

四、沉浸式体验与博物馆、参与者关系研究

在博物馆学家强调“以丰富的互动形式促进参与者积极、主动的探索”后，当代博物馆发展出一种独立的“参与式”体验机制。摆脱传统的“倾听者”模式，化身为平等的内容创作者、合作者、评论家和传播者关系，获得非传统、非官方的内容解释[14]。

博物馆的沉浸式体验空间也重新定义了展馆与参与者之间的本质联系，向更为开放、民主的新型策展与观览策略转变。具体的参与式属性可以被分为交流式、合作式和共创式。在提升沉浸式体验中，多种互动信号与参与行为使参与者处于情感和情绪的变化中，通过刺激、投入、共鸣、认知、记忆及转变等循环流程下，对不同情境进行情感提炼，形成集体兴奋和意愿强化[15]。就像儿童博物馆、科学博物馆、高校博物馆及社区博物馆等新型展博场所的沉浸式空间应用，促成游客收获强烈的民族理解、启发与共鸣。

参考文献：

[1]顾振清，肖波，张小朋，等.“探索思考 展望：元宇宙与博物馆”学人笔谈[J].东南文化，2022（3）.

[2]Stein R.Chiming in on museums and participatory culture [J]. Curator：The Museum Journal， 2012（2）.

[3]Silverman L H.Visitor meaning‐making in museums for a new age[J].Curator：The Museum Journal， 1995（3）.

[4]耿国华，贺小伟，王美丽，等.元宇宙下的智慧博物馆研究进展[J].中国图象图形学报，2023（6）.

[5]姜文悦.数字化博物馆的沉浸式传播研究——以开封市博物馆为例[J].视听，2023（11）.

[6]Steuer，J.Defining Virtual Reality： D i m e n s i o n s D e t e r m i n i n g Telepresence[J].Journal of Communication， 1992（42）.

[7]李佳铭，艾红红.数字、景观、对话：对博物馆“云展览”的解构分析[J].中国博物馆，2023（1）.

[8]赵卓.“互联网+”时代博物馆展览形态的创新发展[J].中国博物馆，2020（4）.

[9]范浩宇，蔡新元.智慧博物馆沉浸式体验空间营造研究[J].家具与室内装饰，2023（9）.

[10]徐俊.增强现实（AR）技术在公共图书馆中的应用前景与风险分析[J].大学图书情报学刊，2018（2）.

[11]Boucenna S，Narzisi A，Tilmont E，etal.Interactive technologies for autistic children：A review[J]. Cognitive Computation，2014（4）.

[12]Volkert J.The future of museum and gallery design： purpose process， perception[J].Museum Management and Curatorship，2019（1）.

[13]陈功.保罗·莱文森的人性化趋势媒介进化理论[J].湖南科技大学学报（社会科学版），2016（1）.

[14]Natusch B.The role of Technology in Participatory Museum experiences[J].Nihon University Research Bulletin，2015（77）.

[15]杨芳，王晓辉.沉浸式文化体验中的互动设计：核心机制与实现路径[J].图书与情报，2022（3）.

作者简介：杨佳艺（1999—），女，云南大学硕士在读，研究方向为计算机软件与计算机应用、档案与博物馆。