基于VR技术的虚拟博物馆交互设计--中国期刊网

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基于VR技术的虚拟博物馆交互设计

发表时间：2021/7/23 来源：《文化研究》2021年8月下作者：王丽梅

[导读] 现如今是信息爆炸和资源共享的时代，随着虚拟现实技术的快速发展，传统博物馆展示设计理念早已无法满足时代的要求，由此虚拟博物馆应运而生。

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摘要：现如今是信息爆炸和资源共享的时代，随着虚拟现实技术的快速发展，传统博物馆展示设计理念早已无法满足时代的要求，由此虚拟博物馆应运而生。虚拟博物馆作为博物馆建设进程中的重要环节，打破了传统博物馆展示设计中时间和空间上的局限性，从用户的角度出发，将展示信息以立体化、全方位的形式呈现出来，让用户参与其中，并与展品产生互动。基于此，本文主要对基于VR技术的虚拟博物馆交互设计进行分析探讨。
关键词：基于VR技术；虚拟博物馆；交互设计
        1、前言
        虚拟博物馆是从用户体验角度出发，将展示信息以多感官、多层次、立体化的方式呈现给人们，使用户仿佛置身于虚拟博物馆场景中，感受身临其境的意境。同时将虚拟现实技术应用到虚拟博物馆展示中的交互设计是一种新的技术应用，其目的是让人们能够身处在一种虚拟空间环境之中，通过其中的交互操作对博物馆进行多角度、全方位的审视与体验。
        2、当代虚拟博物馆建设的必要性
        博物馆作为传统文化的传播媒介，无论是在最初的传统博物馆发展阶段，还是到目前虚拟博物馆阶段，在用户了解传统文化和历史信息的过程中都起着举足轻重的作用。作为博物馆建设过程中初始阶段的传统博物馆与虚拟博物馆相比较存在明显的弊端。
        首先是博物馆的空间性与时间性，对于传统博物馆而言，展示区域成固定模式大小，这就造成了博物馆只能将具有代表性的藏品展示出来，不能对所有的藏品进行有利传播，同时博物馆开放的时间有限，不能做到任意时间的观赏，而虚拟博物馆打破了时间和空间上的局限，所有有价值的藏品都可以在系统中完美呈现出来，并且在任意时间打开虚拟博物馆系统，便可以任意的观赏博物馆。其次是博物馆的展示形式，传统博物馆大多只是利用提示牌、图片及影像的形式向用户传递信息，而且都是单向性的传输，用户只能被动的接受，展示形式过于单一，对于虚拟博物馆而言，其展示形式较为多样，利用虚拟现实技术的沉浸式的体验特性，能够设计不同的展示方式，让用户在在展品的把玩、游戏互动等多种交互形式下体会博物馆的主题理念。
       然后是游览模式，传统博物馆大多以主题为基本立足点，为用户制定固定观赏路线，而虚拟博物馆则不存在这一问题，用户可以根据自己喜好任意自由的选择观赏路线。接着是文物保护，传统博物馆对于文物保护存在天然的缺陷，部分文物在搬运，摆放的过程中会或多或少的遭遇损坏，造成无法预估的后果，而虚拟博物馆利用虚拟仿真和建模技术，可以完美再现文物，将模型存放于系统数据库，既避免了文物的损坏缺失，也可以有效的保留文物，为以后研究提供参考依据。最后是用户体验，传统博物馆的用户体验较差，不能让观者与展品之间建立有机联系，产生互动效果。
        相比于实体博物馆，虚拟博物馆在用户体验上有先天的优势，用户不仅可以沉浸式的观赏，而且能够参与其中，与展品进行多重互动并建立联系。通过传统博物馆与虚拟博物馆特性的对比分析，我们可以看出在博物馆交互设计方面，传统博物馆受其自身的局限性无法呈现出好的交互效果，相比于传统博物馆，虚拟博物馆无论是在展示形式还是在用户体验方面，都有自己独特的优势，都能呈现出好的交互效果。因此在满足用户多元化的信息需求方面，虚拟博物馆是其必然选择。同时在虚拟博物馆设计的过程中，需要发挥其自身优势，设计出符合用户体验的交互功能。
        3、虚拟博物馆交互应用现状分析
        虚拟现实技术的不断成熟使得博物馆在建设过程中找到了新的发展方向，从而涌现出一大批虚拟博物馆，同时借助于虚拟现实技术的沉浸性、交互性与构想性三大技术特性，为虚拟博物馆的交互应用带来了更多的可能性。

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目前的虚拟博物馆交互应用主要有展示交互应用、用户行为交互应用以及环境模拟交互应用，接下来本文将举例介绍虚拟博物馆三种交互应用。
        3.1展示交互应用
        在现代博物馆建设中，虚拟现实技术最早被应用于产品展示。传统博物馆大多数通过展品摆放方式及整个整个博物馆建筑格局来突显博物馆的主题理念，为观赏者设定固定的游览路线，观者更多是以固定角度来进行观看，这就影响了观者对博物馆整体的把控。虚拟博物馆通过虚拟仿真技术对展品与建筑进行模拟，添加色彩渲染，让观者漫步于场馆之中，参与其中。同时，虚拟博物馆在展示交互中设定了各大模块区域，观者不需要按照固定的路线进行观赏，可根据自己的意愿，自由的观看场馆的任一区域，也可以站在不同视角对博物馆整体构架和空间环境多方位观看。展示交互是目前虚拟博物馆较为常见的交互方式，借助于互联网的传播，用户在网上便可观看远在千里之外的著名景点与建筑，多视角、全方位的加入让用户可站在不同的角度去欣赏，感受博物馆的魅力，产生身临其境的感觉。目前国内许多著名旅游景点都已利用虚拟现实技术做了虚拟系统，最为著名的当属故宫博物院的虚拟紫禁城系统。它通过利用虚拟现实技术和3D建模等多种技术，为用户完美的呈现了紫禁城的空间结构和人物形态，同时用户可以全方位、多视角的欣赏紫禁城的雄伟壮丽，体会中华文化的博大精深。
        3.2用户行为交互应用
        用户行为交互应用更多的是为满足用户需求所设计的，用户不仅仅的追求文字、图片说明式的信息传达，更想要的是自己切身去体验其中的文化，用户行为交互恰好满足用户这一需求，不仅能让用户自身去获取信息内容，而且还激发了用户观赏兴趣，增强了用户体验。目前国内对于虚拟博物馆用户行为交互应用还在研究之中，只有较少的虚拟博物馆做了这方面的设计，其中最具代表性的当属故宫博物院的虚拟紫禁城系统，该虚拟系统为了更好的让用户体会中华传统文化的魅力，设计了射箭游戏，下围棋等游戏，用户通过一些按键操作控制，便可以进行射箭、下象棋等多种游戏体验。同时该系统还设计了许多虚拟人物，每一个虚拟人物都会穿着符合自己身份的服饰，并且当用户的虚拟角色与系统中的人物相遇时，会有点头示意、文字交流等功能。这种游戏式的用户行为交互体验，不仅可以让用户在游玩之中便获取了博物馆的主题信息，更激发了用户极大的观赏兴趣。
        3.3环境模拟交互应用
        环境模拟交互应用是利用虚拟现实技术，结合3D建模技术，对具体的展品和整体空间环境进行全方位的三维视觉模拟。当用户戴上智能头盔，便可沉浸到模拟的空间环境中，身临其境般的真实感受展品的细节、空间环境的结构。例如，在梵高的绘画作品展览馆中，一位纽约的游戏制作人MacCauley便通过虚拟现实技术完美的重现了梵高的《夜间的咖啡馆》画作中的场景（见下图1），用户佩戴上智能眼镜，便可看到画中所有的物品。该系统的实现打破了传统只能以固定角度观赏画作，实现了让用户进入其中以任意角度全方位的欣赏画作，同时为了让场景呈现的更加真实，制作人对画中的人物神态表情、灯光的渲染做了细致的处理，用户进入其中之后，可以看到闪动的蜡烛、晃动的影子以及昏黄的灯光，仿佛是真实场景一般。
        图1 《夜间的咖啡馆》场景
        4、结语
        总之，虚拟博物馆利用虚拟现实技术，结合仿真技术，让用户不受时间与空间的限制，能够进一步的提高用户体验度，让用户在感受博物馆文化带来的冲击下，可身临其境般的体会不一样的效果，但是目前虚拟博物馆的交互设计都只是停留在了进入其中，交互方式也只停留在观赏、漫游方面，并没有对用户的参与性与实时交互性进行更多的延伸，这就为本课题提供了新的研究方向，可针对增强用户的参与性，让用户能够与博物馆藏品进行实时的交互与信息获取的多样性进行下一步的研究。