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摘要：随着经济繁荣和科学技术的发展，大数据、人工智能、5G通信、虚拟现实等新技术已经开始被广泛应用于人们的工作生活中。其中，虚拟现实技术凭借独特的交互功能和呈现体验方式，在众多的应用领域中大放异彩。就博物馆展示方面而言，借助虚拟现实技术，可以让文物真正地活起来，使观众能够通过虚拟场景，去了解文物的历史演变和文化内涵价值，带来不一样的沉浸感和体验感。本文主要从传统博物馆在展示形式的局限性方面入手分析，结合虚拟现实技术所呈现的应用特点、二者相互融合所带来的展示形式的变化，探寻对促进数字博物馆建设发展变化的积极意义，也有助于参观者更好地了解文物的价值，对文物传播、传承有更好的促进作用。
关键词：虚拟现实；博物馆；文物
一、传统博物馆在文物展示形式上有一定的局限性
目前，国内外多数博物馆展示方式依然是以展品、文物的陈设摆放为主，按展品类型、时间、朝代演变等规律进行陈设，以固定的形式进行展出，并配有一些说明性的文字和图片来传达文物的信息。在一些主题性比较强的博物馆或特殊类型的展区，为了增加展品的真实感，还会做一些标本和场景进行立体展示，效果较为真实和有视觉冲击感，有一定的创新。传统实体博物馆因为有文物典籍作为支撑，其最大的优点是真实，能让观众较为直观地了解文物的基本信息，但随着科技的发展，其局限性也慢慢显现出来。
首先，人类社会经过几千年的发展，在不同领域、不同民族和不同国家之间都积累了丰富的文物。实体博物馆在建筑位置和空间上会受到客观条件的限制，跨地区的文物交流很少，同时对于珍贵文物还需要考虑其安全性问题，致使馆藏文物无法全部展出。展出的部分文物单靠简单的文字、图片的信息介绍，也很难传达文物深层次的脉络信息。对于观众而言，进入博物馆基本处于观摩、拍照、看热闹阶段，很难深层挖掘文物的历史价值。大型文物，比如碑刻、建筑、生物化石等，由于其体量比较大，多数只能以图片形式进行展示，缺少真实的展示效果，甚至有些大型文物只能长期放置于库房，因年代久远失去较好的保护而慢慢损坏，甚是可惜。
其次，从文物陈列的方式上来看，博物馆陈列方式较为传统，一般会以历史发展的时间为主线，分朝代、按类别在不同的展区进行展出。这样的陈列方式好处是类别比较清晰，便于查找，但是也会导致观众只能在参观流线的引导下有顺序地进行观摩，较为被动，无法对同一时期不同类型的文物进行比较分析，影响了观众学习的自主性和良好的觀感体验。
最后，博物馆藏品因其特殊的价值，具有不可替代和不可再生的属性，因此在保护上必须有特定的空间进行收藏，保证其足够安全。这就使得博物馆文物库房很难对外开放，外人难以涉足，也导致大多数藏品只能被束之高阁而难以得到有效展示。另外，由于文物的特殊性，很难进行长距离运输和展示，哪怕是同一个省市，观众能接触到的也只有很少一部分文物，很多区县的孩子更是难得一见，获取文物信息的来源只能借助书本介绍，这也限制了对文物认知和文化传承的渠道，更别说是跨民族、跨国度的文物交流了。如何解决这些局限性问题，让文物发挥其存在的价值？借助虚拟现实技术来建立虚拟数字文物仓库，让观众可以不受时空的限制去了解探索文物的价值，是关键所在。
二、虚拟现实技术在数字博物馆展示方面的应用特点
虚拟现实技术从概念上讲，是用一个计算机仿真系统模拟另一个真实或虚拟世界系统的技术。这种虚拟世界借助三维建模技术由计算机生成，数据来源可以是真实的世界，也可以是设计构想中的虚拟世界，用户可借助智能穿戴设备，从多种传感通道与虚拟构建的空间进行交互体验。
就博物馆文物展示应用方面而言，沉浸感和交互性是虚拟现实展示最吸引人之处，可以通过虚拟现实技术制作成文物资源，探索文物历史文化，深层次挖掘文物的价值，并让观者进行沉浸式体验，这也是虚拟现实展示手法区别于传统的图文介绍和视频展示的地方。虚拟现实技术在文物设计制作环节，能提升对文物的参观和交互体验感，增加趣味性。采用与实际文物虚实结合的形式，使所展示的内容具有很好的契合度，也能让观者在认知探索和心理感受上有更好的接受效果。目前，国内部分博物馆也开始尝试进行文物的数字化内容建设。如何让观众在参观的过程中得到更好的体验，借助虚拟环境在情感上和文物之间能进行深层次的沟通，得到更多的教育启发，都是博物馆在新的时代背景下需要去探索创新、实践研究所要解决的问题。
三、虚拟现实技术促进数字博物馆建设的应用前景
近年来，新的媒体展示技术得到了较为广泛的应用，博物馆作为文物保护宣传、历史教育研究的重要基地，在展陈技术要求上也在不断提高。由于虚拟现实的交互性与文物数字化之间的契合度高，其体验效果得到了观众的认同，表明虚拟现实技术在博物馆展陈设计中的应用有着非常广阔的前景，这也是数字博物馆的未来趋势。
（一）采用大屏投影展示方式将会是首选
在人类获取信息的过程中，百分之八十的知识和记忆是通过眼睛观察对象后形成的脑部记忆。因此，在博物馆文物展示和教育中，要想对观众在认知层面上产生良好的传播效果，对实物的一比一数字化还原，以大屏的形式营造出真实的场景效果，是目前采用较多的展示形式之一。让观众置身于高清数字影像包围中，视野被无限放大，所带来的视觉冲击力也会更为强烈，再通过情景模拟和环境音效，达到还原真实场景的效果，为观众带来极强的沉浸感和体验感。随着大屏展示技术的日益成熟，其制作成本会越来越低，在博物馆文物展示中的应用将会更广泛。
（二）虚拟现实技术的体验方式将改变数字博物馆的展示流程
在传统的博物馆展陈设计过程中，先制作版面小样来预估展示效果是比较常用的手法。但是版面小样是以二维平面的方式呈现，缺乏立体空间的感知效果，与实际的展示空间差异比较大。在展览方案设计中引入三维数字建模和虚拟现实技术后，设计人员可以借助三维立体的展厅空间结构来设计展览的交通流线，灵活组织空间关系及灯光色彩关系，选择计划参展的三维虚拟文物进行设计规划，这样更为直观和真实，可以有效地控制展出的预演效果，也更有利于专家论证和方案执行，最终实现设计方案和展出效果图的统一。 （三）文物库房将得到良好的开发和利用
借助虚拟现实技术，可以把长期存放而没有空间展出的文物进行数字化复原，面向观众进行虚拟展出，既可以起到展示宣传文物、传播文化的目的，又可以建立三维的文物数据库资源，对文物古迹也是很好的保护手段。尤其是一些珍贵的、不便对观众开放的文物，或者受光线照射容易氧化的物品，可以采用三维数字复原的手法，既可以实现向观众展出的效果，又可以达到保护的目的，是一种多赢的策略。用虚拟现实技术来构建数字文物仓库，能把馆藏文物更好地展示出来，更好地体现出文物的价值，同时也有助于提高馆藏文物的展出率。另外，可以结合一些主题性的探宝科普活动，把观众引入虚拟的寻宝过程中，提高参与度，在探寻中发现文物更多的价值，有助于达到更好地传播、传承文物价值的目的。
（四）真实体验的虚拟现实技术与博物馆文物融合展陈是发展趋势
当前，由于受到技术限制，虚拟现实技术主要在视觉和听觉体验上设计得更为突出，和真实世界中人们对外部世界的感知来源有所差别。由于文物古迹的特殊性，其体验的真实性对于观众而言尤为重要，所以虚拟现实在文物虚拟展陈设计中營造接近于真实世界的体验尤为重要。在实际文物展示中，展品多被用玻璃与人隔开，远观而不能把玩。一些虚拟仿真文物复制品的触觉效果也不能满足这种需求。近年来，智能材料、触觉反馈技术和动态感知技术开始得到研发和投入使用，借助于计算机模拟参数可以推算出文物在不同环境反馈下的参数化效果，用智能材料来进行文物仿真复原，结合触觉反馈技术，能够很好地模拟出比较真实的触觉感受。在今后的虚拟文物场景氛围设计中，借助虚幻引擎可以实时采集文物信息生成三维模形，再融合多传感交互技术和高分辨率显示技术等，能模拟出真实与虚拟交互融合场景的氛围效果，可以预见到真实体验的虚拟现实技术对于促进博物馆文物展陈的发展是必然趋势。
四、结语
虚拟现实技术发展到现在已经得到了较为广泛的应用和突破，其良好的交互性和体验感逐渐得到人们的认同。在博物馆展陈设计中，可以改变博物馆传统、单一的展陈形式，更多地开发文物资源的历史价值，实现馆藏文物的最大化展示，在文物保护、教育、传承中将会发挥出更大的作用。同时，借助虚拟现实技术，可以更为便捷地实现跨地区、跨国度的文化交流，对于促进文化繁荣和传播有着更好的渠道作用。
基金项目
重庆工程学院2017年校内科研基金资助项目“虚拟仿真协同创新团队”（项目编号：2018xcxtd01）。
作者简介
刘 涛，1979年5月生，男，贵州毕节人，汉族，副教授，硕士，研究方向为艺术设计和虚拟现实。
参考文献
[1]卢凯风.虚拟现实技术在博物馆展示中的应用研究[J].大众文艺，2018（16）：54.
[2]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：苏州大学，2017.
关键词：虚拟现实；博物馆；文物
一、传统博物馆在文物展示形式上有一定的局限性
目前，国内外多数博物馆展示方式依然是以展品、文物的陈设摆放为主，按展品类型、时间、朝代演变等规律进行陈设，以固定的形式进行展出，并配有一些说明性的文字和图片来传达文物的信息。在一些主题性比较强的博物馆或特殊类型的展区，为了增加展品的真实感，还会做一些标本和场景进行立体展示，效果较为真实和有视觉冲击感，有一定的创新。传统实体博物馆因为有文物典籍作为支撑，其最大的优点是真实，能让观众较为直观地了解文物的基本信息，但随着科技的发展，其局限性也慢慢显现出来。
首先，人类社会经过几千年的发展，在不同领域、不同民族和不同国家之间都积累了丰富的文物。实体博物馆在建筑位置和空间上会受到客观条件的限制，跨地区的文物交流很少，同时对于珍贵文物还需要考虑其安全性问题，致使馆藏文物无法全部展出。展出的部分文物单靠简单的文字、图片的信息介绍，也很难传达文物深层次的脉络信息。对于观众而言，进入博物馆基本处于观摩、拍照、看热闹阶段，很难深层挖掘文物的历史价值。大型文物，比如碑刻、建筑、生物化石等，由于其体量比较大，多数只能以图片形式进行展示，缺少真实的展示效果，甚至有些大型文物只能长期放置于库房，因年代久远失去较好的保护而慢慢损坏，甚是可惜。
其次，从文物陈列的方式上来看，博物馆陈列方式较为传统，一般会以历史发展的时间为主线，分朝代、按类别在不同的展区进行展出。这样的陈列方式好处是类别比较清晰，便于查找，但是也会导致观众只能在参观流线的引导下有顺序地进行观摩，较为被动，无法对同一时期不同类型的文物进行比较分析，影响了观众学习的自主性和良好的觀感体验。
最后，博物馆藏品因其特殊的价值，具有不可替代和不可再生的属性，因此在保护上必须有特定的空间进行收藏，保证其足够安全。这就使得博物馆文物库房很难对外开放，外人难以涉足，也导致大多数藏品只能被束之高阁而难以得到有效展示。另外，由于文物的特殊性，很难进行长距离运输和展示，哪怕是同一个省市，观众能接触到的也只有很少一部分文物，很多区县的孩子更是难得一见，获取文物信息的来源只能借助书本介绍，这也限制了对文物认知和文化传承的渠道，更别说是跨民族、跨国度的文物交流了。如何解决这些局限性问题，让文物发挥其存在的价值？借助虚拟现实技术来建立虚拟数字文物仓库，让观众可以不受时空的限制去了解探索文物的价值，是关键所在。
二、虚拟现实技术在数字博物馆展示方面的应用特点
虚拟现实技术从概念上讲，是用一个计算机仿真系统模拟另一个真实或虚拟世界系统的技术。这种虚拟世界借助三维建模技术由计算机生成，数据来源可以是真实的世界，也可以是设计构想中的虚拟世界，用户可借助智能穿戴设备，从多种传感通道与虚拟构建的空间进行交互体验。
就博物馆文物展示应用方面而言，沉浸感和交互性是虚拟现实展示最吸引人之处，可以通过虚拟现实技术制作成文物资源，探索文物历史文化，深层次挖掘文物的价值，并让观者进行沉浸式体验，这也是虚拟现实展示手法区别于传统的图文介绍和视频展示的地方。虚拟现实技术在文物设计制作环节，能提升对文物的参观和交互体验感，增加趣味性。采用与实际文物虚实结合的形式，使所展示的内容具有很好的契合度，也能让观者在认知探索和心理感受上有更好的接受效果。目前，国内部分博物馆也开始尝试进行文物的数字化内容建设。如何让观众在参观的过程中得到更好的体验，借助虚拟环境在情感上和文物之间能进行深层次的沟通，得到更多的教育启发，都是博物馆在新的时代背景下需要去探索创新、实践研究所要解决的问题。
三、虚拟现实技术促进数字博物馆建设的应用前景
近年来，新的媒体展示技术得到了较为广泛的应用，博物馆作为文物保护宣传、历史教育研究的重要基地，在展陈技术要求上也在不断提高。由于虚拟现实的交互性与文物数字化之间的契合度高，其体验效果得到了观众的认同，表明虚拟现实技术在博物馆展陈设计中的应用有着非常广阔的前景，这也是数字博物馆的未来趋势。
（一）采用大屏投影展示方式将会是首选
在人类获取信息的过程中，百分之八十的知识和记忆是通过眼睛观察对象后形成的脑部记忆。因此，在博物馆文物展示和教育中，要想对观众在认知层面上产生良好的传播效果，对实物的一比一数字化还原，以大屏的形式营造出真实的场景效果，是目前采用较多的展示形式之一。让观众置身于高清数字影像包围中，视野被无限放大，所带来的视觉冲击力也会更为强烈，再通过情景模拟和环境音效，达到还原真实场景的效果，为观众带来极强的沉浸感和体验感。随着大屏展示技术的日益成熟，其制作成本会越来越低，在博物馆文物展示中的应用将会更广泛。
（二）虚拟现实技术的体验方式将改变数字博物馆的展示流程
在传统的博物馆展陈设计过程中，先制作版面小样来预估展示效果是比较常用的手法。但是版面小样是以二维平面的方式呈现，缺乏立体空间的感知效果，与实际的展示空间差异比较大。在展览方案设计中引入三维数字建模和虚拟现实技术后，设计人员可以借助三维立体的展厅空间结构来设计展览的交通流线，灵活组织空间关系及灯光色彩关系，选择计划参展的三维虚拟文物进行设计规划，这样更为直观和真实，可以有效地控制展出的预演效果，也更有利于专家论证和方案执行，最终实现设计方案和展出效果图的统一。 （三）文物库房将得到良好的开发和利用
借助虚拟现实技术，可以把长期存放而没有空间展出的文物进行数字化复原，面向观众进行虚拟展出，既可以起到展示宣传文物、传播文化的目的，又可以建立三维的文物数据库资源，对文物古迹也是很好的保护手段。尤其是一些珍贵的、不便对观众开放的文物，或者受光线照射容易氧化的物品，可以采用三维数字复原的手法，既可以实现向观众展出的效果，又可以达到保护的目的，是一种多赢的策略。用虚拟现实技术来构建数字文物仓库，能把馆藏文物更好地展示出来，更好地体现出文物的价值，同时也有助于提高馆藏文物的展出率。另外，可以结合一些主题性的探宝科普活动，把观众引入虚拟的寻宝过程中，提高参与度，在探寻中发现文物更多的价值，有助于达到更好地传播、传承文物价值的目的。
（四）真实体验的虚拟现实技术与博物馆文物融合展陈是发展趋势
当前，由于受到技术限制，虚拟现实技术主要在视觉和听觉体验上设计得更为突出，和真实世界中人们对外部世界的感知来源有所差别。由于文物古迹的特殊性，其体验的真实性对于观众而言尤为重要，所以虚拟现实在文物虚拟展陈设计中營造接近于真实世界的体验尤为重要。在实际文物展示中，展品多被用玻璃与人隔开，远观而不能把玩。一些虚拟仿真文物复制品的触觉效果也不能满足这种需求。近年来，智能材料、触觉反馈技术和动态感知技术开始得到研发和投入使用，借助于计算机模拟参数可以推算出文物在不同环境反馈下的参数化效果，用智能材料来进行文物仿真复原，结合触觉反馈技术，能够很好地模拟出比较真实的触觉感受。在今后的虚拟文物场景氛围设计中，借助虚幻引擎可以实时采集文物信息生成三维模形，再融合多传感交互技术和高分辨率显示技术等，能模拟出真实与虚拟交互融合场景的氛围效果，可以预见到真实体验的虚拟现实技术对于促进博物馆文物展陈的发展是必然趋势。
四、结语
虚拟现实技术发展到现在已经得到了较为广泛的应用和突破，其良好的交互性和体验感逐渐得到人们的认同。在博物馆展陈设计中，可以改变博物馆传统、单一的展陈形式，更多地开发文物资源的历史价值，实现馆藏文物的最大化展示，在文物保护、教育、传承中将会发挥出更大的作用。同时，借助虚拟现实技术，可以更为便捷地实现跨地区、跨国度的文化交流，对于促进文化繁荣和传播有着更好的渠道作用。
基金项目
重庆工程学院2017年校内科研基金资助项目“虚拟仿真协同创新团队”（项目编号：2018xcxtd01）。
作者简介
刘 涛，1979年5月生，男，贵州毕节人，汉族，副教授，硕士，研究方向为艺术设计和虚拟现实。
参考文献
[1]卢凯风.虚拟现实技术在博物馆展示中的应用研究[J].大众文艺，2018（16）：54.
[2]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：苏州大学，2017.