基于虚拟现实技术的武则天活态文化数字展厅应用研究

摘要：武则天等历史人物具有巨大的历史价值和文化价值。随着时代的发展，如何解决文化断档问题，实现武则天文化活态传播，成为一个难题。有学者研究发现，虚拟现实技术能够有效促进历史文化活态传播。

文章以武则天文化为研究对象，通过研究虚拟现实技术与武则天文化传播的内在联系，探索利用数字展厅拓展文化传播的内容和形式，推动武则天文化在线上传播的具体策略。通过提取虚拟现实产品交互特点、武则天文化内涵与活态传承要素，从沉浸性体验、交互性体验、构想性体验三个角度，对武则天活态文化数字化保护与传承展开研究。研究发现，数字场景的真实化、交互体验的多模态、情感体验的动态还原，能有效增进受众对武则天文化特性及文化内涵的理解与感悟，虚拟现实技术在武则天文化保护与活态传承方面可发挥的作用不容小觑。

关键词：武则天文化；虚拟现实；数字展厅；活态；交互

中图分类号：G260 文献标志码：A 文章编号：1674-8883（2024）17-0088-04

课题项目：本论文为2018年度四川省武则天研究中心课题“基于虚拟现实技术的武则天文化活态保护研究”阶段性成果，项目编号：SCWZT-2018-16

一、武则天文化传承现状

传承弘扬中华文化，对于增进各民族文化认同、铸牢中华民族共同体意识至关重要。武则天是我国重要的历史人物，她在艺术、文学、宫廷礼仪等方面留下了丰厚的遗产[1]。武则天的一生充满了传奇色彩，她历来是史学家重点关注的研究对象，同时也是文学家笔下的焦点人物。

然而，武则天文化在传承上具有一定局限性[2]。目前，武则天文化的传播方式以口头传授、书籍、影视剧等为主，个别城市依托遗迹或古建筑、古塑像等打造了实景展厅，如四川广元的皇泽寺、山西文水县的武则天纪念馆等。但是，这些传统的传播方式存在显著弊端，如口头传授容易造成文化内容的丢失和错乱；书籍特别是原始古籍虽对武则天的生平有较为客观的记录，但传播效率低、阅读难度大，并且部分古籍需要进行实体书籍的保护，不能随意借阅，导致传播受限；实景展厅仅有武则天的塑像和唐朝时期的相关展品，这些展品与武则天的关联性不强，难以复刻武则天时期的辉煌成就，并且书籍上的传说和文化资源难以在实景展厅中呈现。

总之，传统的传播方式无法从多个维度还原历史人物，传播方式有限导致难以吸引受众尤其是年轻受众的兴趣，从而削弱文化传承的有效性[3]。

二、虚拟现实技术为武则天文化传承带来新机遇

随着数字技术的快速发展，新型应用和移动智能终端日渐普及，并深刻改变着人们的生产生活方式[4]。在此背景下，当代受众的审美习惯和文化偏好也发生了巨大变化，他们对于交互性、沉浸式体验的需求越来越强。传统的文化传播方式已难以满足当代受众的多元化需求，传统文化传承正面临严峻考验[5]。

虚拟现实技术通过构筑三维虚拟环境，为用户提供身临其境的体验，为传统文化传承提供了新路径[6]。首先，用户可以在虚拟环境中参观具有武则天特色的历史文化场景，沉浸式感受这一时期的文化氛围。这种身临其境的体验是传统书籍和实景展厅无法比拟的。其次，在虚拟现实技术的加持下，可通过场馆漫游、模型展示、互动游戏等方式进行武则天文化活态传播[7]，激发用户的好奇心和探索欲。相较于传统的传播方式，这些新方式更多元、更有趣，对年轻受众的吸引力更大。最后，通过虚拟现实技术搭建完善的数字展示平台，并提供丰富的内容，从而显著提升武则天文化活态展示效果。

（一）提供数字服务平台

数字服务平台以数字技术为基础，通过数据管理、应用系统集成等功能，将现有资源进行整合，依托虚拟现实技术、数字建模技术、虚拟仿真技术等，创设可以修整与优化的共享数字资源，同时对其进行深入探究、领悟及利用[8]。

数字服务平台结合互联网，连接用户与数字资源，不仅可以提供便捷的信息获取功能，实现数据共享与互动，还可以通过推送通知、专题活动等方式，持续激发用户的参与兴趣，增强武则天文化的传播力、影响力。

武则天文化数字展厅是数字服务平台的一大核心构成，该数字展厅可以系统化提升武则天文化的展示效能，可以将收集到的武则天文化历史资料进行特征提取、数字建模、数字创作等[9]，并以展厅的方式向用户提供查询、浏览等服务。平台通过数据管理与整合、模块化服务、人机交互等路径，不仅能提供多样的内容，还能提供完善的服务功能。用户仅需使用智能手机或电脑端访问数字服务平台，即可进行虚拟漫游、调研、文化内容查阅、互动咨询等。

（二）丰富展厅内容和形式

虚拟数字技术的应用能有效丰富展厅内容和形式，使武则天文化得以更好地呈现。

一是使用三维模型的形式进行展品呈现，还原空间属性。三维建模技术可以对实体文物或艺术品进行数字化处理，通过搭建形态比例、造型与历史文物相近的三维模型，并对模型的材质、光影等进行优化，达到文物数字复刻效果[10]。另外，三维建模技术还可以还原武则天人物形象，利用虚拟人物建模技术完成武则天的形象模型搭建，并采用仿真技术还原人物皮肤肌理、服饰造型等，搭建鲜活的人物模型。

二是利用数字影像的形式播放动态内容。采取“策划—录制—影像合成—剪辑”流程，将武则天生平的重要事件和历史事迹转换为动态视觉影像，以生动的数字影像形式演绎动人故事，复现历史时刻，重现书籍中的内容，方便用户理解。

三是使用动画形式，增加内容的趣味性。历史文学内容通常比较枯燥、抽象，动画可以将抽象的知识转换为可视化的动态影像，再加以视听辅助，帮助用户更好地理解。在情节塑造上，可使用动作驱动三维模型模拟人物的面部表情和肢体动作，并可将其优化为可互动的虚拟形象或动态情节[11]。

四是采用虚拟漫游技术，模拟武则天时期典型的场景或环境，让用户在虚拟空间中自由探索，身临其境地感受武则天时期的文化环境。

三、武则天活态文化数字展厅开发需求

武则天活态文化数字展厅与传统展厅的区别主要体现在体验、交互、风格上，因此展厅的需求分析应围绕这三个方面展开。

体验设计方面，与以实物展示为主的传统展厅相比，武则天活态文化数字展厅应追求内容的多样性和互动性，不仅要模拟真实展馆的环境布局和引导方式，还要提供足够的自由度，让用户可以根据自己的兴趣自由探索，从而提升体验感[12]。展厅内容设计应包括数字化的模型、虚拟的展馆模型、图文并茂的实物资料、与武则天相关的音像资料等。

交互设计方面，武则天活态文化数字展厅应实现三大核心功能：第一，提供用户自由移动浏览功能，确保高度的参观自由度；第二，提供文物检视功能，允许用户通过简单的交互操作，对文物进行旋转观察，以便深入了解文物细节，提升学习和体验效果；第三，提供文物信息展示功能，针对每个特定文物单独建模建档，以便用户深入了解时能够获取详尽信息。

风格设计方面，武则天活态文化数字展厅的风格和配色需精心设计，既要反映唐代的文化特色，又要满足当代受众的审美需求，营造具有大唐特色的现代展厅观展氛围。并且，展厅的内容与布局设计应清晰明了，提供简洁易懂的参观路线，确保用户能够轻松进行导览。

四、虚拟现实技术应用于武则天活态文化数字展厅的探索

（一）展馆布局及规划设计

根据需求分析和先前查阅的资料，项目组成员对武则天活态文化数字展厅的布局和规划设计进行了精心策划。考虑到武则天文化内容的丰富性和多样性，以及其对于中国历史和文化的重要贡献，展馆空间主要划分为：政治区、文化区、社会生活区，通过多个主题分区，从不同角度展现武则天的历史地位和影响力。

政治区展示武则天时期的政治改革、法律制度、与外国的关系等，着重介绍武则天的治国策略和政治影响力。通过互动展览和多媒体展示，让用户深入了解她如何巧妙地运用政治手腕影响中国历史进程。

文化区展示武则天时期的文学、艺术、生平故事等。该区域主要通过数字化影像，将书籍上枯燥的知识和故事形象、直观地展现给用户，让用户充分体验那个时期的文化氛围。

社会生活区主要以模型为主，对当时的建筑、服饰、饮食、日常用品等以三维的方式加以还原，同时搭建少量场景，重现武则天时期的日常生活场景和社会习俗，让用户直观地感受盛唐时期百姓的生活方式和社会风貌，从而更全面地理解武则天时期的社会文化背景。

（二）三维模型数字资ZpcRC1zG02W2Y0EXmKVnfg==产设计制作

三维模型数字资产设计制作方面，主要包含服饰用品及文物模型、展厅建筑模型、武则天人物模型等。每类模型都基于现实历史资料，在3DMAX中通过多种方式制作而成。

服饰用品及文物模型涉及武则天时期的服装、文物等，现已完成8件服饰用品模型、14个文物模型、8个生活用品模型的设计及制作，如冕服、朝服、兽首玛瑙杯、赤金走龙等。这些模型的设计和制作需依据历史文献和考古发现，精准还原材质细节，服饰包括裁剪、织法、刺绣等细节，文物包含相应的材质、肌理等。

展厅建筑模型是项目的重要组成部分之一，展厅的布局着重考虑用户的参观路线和展示内容，风格上参考唐代建筑的特点，门厅局部采用飞檐斗拱和柱状结构，场馆内以朱红色为主色调，顶部垂吊仿唐风灯具装饰，局部增设精美的雕刻装饰等，确保展厅建筑模型既能展现唐代建筑的宏伟，又能反映细节上的精致。

在整个展示内容的模型制作中，武则天人物模型是最为复杂且高难度的模型。武则天人物模型内容复杂，包括面部表情、服饰、肢体动作、装饰品等。它的制作基于对历史人物形象的深入研究，在研究基础上对人物的外观、动作进行细致的造型、建模。制作面部和头发时，可先制作一半，再利用对称工具得到完整的头部和发型；制作身体和服饰时，需参考大量历史图像和文献，通过不断调整模型的锚点、边缘和面片，逐步精细化地刻画人物的身形、服饰细节和姿态动作。

（三）展厅交互设计

互动体验是数字展厅的一大亮点。在交互设计中，碰撞交互、自由预览及物品检视系统的实现是核心环节。

一是碰撞交互。要创建对用户友好的VR交互环境，首要的交互内容是确保场景中的模型具有正确的碰撞属性，如为建筑模型、展品模型等添加碰撞箱，确保用户在近距离观察模型时，不会穿透或无法靠近模型。对于展厅内的墙面或立柱，需使用简单的盒型或柱状碰撞体与模型进行匹配。针对一些大型的历史文物模型，需进行更为精细的碰撞设置。需注意，展台不能使用一个大的碰撞箱体，必须将碰撞体细分成若干个小的分支，在不妨碍视线和互动的前提下防止用户穿过模型[13]。

二是自由预览。自由预览是数字展厅的基本交互形式，也是实现交互功能的关键环节。它允许用户以第一人称视角自主探索展厅空间，以及在展厅内移动和观览展品。在自由预览的同时，用户通过操控外接交互硬件，如围绕展品进行移动，从各个角度仔细观察展品细节等，实现与展厅模型的物理交互。

三是物品检视系统。物品检视系统是提升数字展厅互动性的核心环节。当用户想要详细查看某个展品模型时，可以通过特定的动作来激活物品检视模式，进入到物品展示虚拟空间，实现对展品模型的深入观察。要想更高效地实现该功能，需在后台进行系统设计，创建一个涵盖检视逻辑的蓝图框架，并使所有展品模型都继承这一蓝图框架[14]。该功能不仅能提高开发效率，还能保证用户在交互时获取具有整体性和高流畅度的体验。

五、结语

传统的武则天文化传播模式较为单一，无法从多维度还原历史人物，难以满足当代受众的多元化需求。通过创建虚拟现实数字展厅，可以多维度还原和展示武则天时期的历史场景、人物故事、文化艺术等，让用户足不出户就能学习，在享受视觉与听觉盛宴的同时，获得更深刻的文化体验。

参考文献：

[1] 薛琳.文化和旅游的深度融合探析[J].文化产业，2021（32）：23-25.

[2] 程志，牛志平.武则天讨论会综述[J].陕西师范大学（哲学社会科学版），1986（1）：120-121.

[3] 张继真.人工智能时代下博物馆建设与发展思考[J].文物鉴定与鉴赏，2021（15）：154-156.

[4] 董甜甜.互联网时代中华元素的数字化艺术传播研究[D].南京：东南大学，2020.

[5] 刘芳，曲乐.数字媒体影响下的虚拟博物馆研究[J].大观，2021（10）：97-98.

[6] 杨燕.智慧博物馆：数字博物馆发展新趋势[J].农家参谋，2020（2）：201.

[7] 杨文阳，孟青青.交互式数字校园虚拟漫游系统应用平台[J].计算机系统应用，2021，3（9）：92-97.

[8] 宋方昊，刘燕.文化产业视野下的非物质文化遗产数字化保护与传承策略[J].山东社会科学，2015（2）：83-87.

[9] 王耀希.民族文化遗产数字化[M].北京：人民出版社，2009：19-20.

[10] 尹珍.数字博物馆沉浸式交互设计[J].传媒论坛，2021，4（20）：52-54.

[11] 袁晓东.虚拟技术交互作用在数字博物馆中的应用[J].济宁学院学报，2021，42（2）：73-77.

[12] 周继洋.博物馆数字化发展问题研究[J].中国国情国力，2021（6）：16-21.

[13] 陈谦.数字博物馆虚拟场景实时交互的技术与实现[D].兰州：兰州交通大学，2015.

[14] 朱迪凡.基于VR的非遗数字化展示用户体验设计研究[J].建筑与文化，2022（3）：180-181.

作者简介 张世佳，讲师，研究方向：虚拟现实、数字视频。胡旻，讲师，研究方向：视觉传达设计。