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［摘要］網絡信息技術日新月異，便捷、高效、可視化、動態化呈現漸漸內化為人們的生活基本需求，傳統式展示空間對青年人的吸引力日漸不足。傳統式空間展示影像化、可視化、交互性程度低，例如使用者仍需通過二維平面圖或指示牌引領，便捷性和識別度較低。本文以虛擬仿真技術為依托展開研究，圍繞如何有力提升展示空間這一公共場所的吸引力和實現其價值最大化，分析虛擬仿真的特性、主要類型和應用優勢。

［關鍵詞］虛擬仿真技術；沉浸式；交互式；空間漫游展示

1傳統展示空間的局限性和不足

在傳統實體展示空間中展品、藝術品以固定的形式和結構擺放在展廳內，根據展示內容的主題、時間演變、展品類型等規律進行展示和陳列，并配上文字和圖片說明。傳統實體空間的展示具有真實性和還原性強，但也存在局限性。首先，傳統空間展示受實體空間面積的限制，不能夠展示體量太大的展品，如古生物化石、古建筑構建等，很多展品不能一一展示出來，常常需要根據展示的主題進行選擇。其次，在展示空間的布局上，傳統空間展示常常以展品類別、展示主題、展示構思為主線進行布局設計。但是這樣的展示陳列方式較為單調，觀者只能按照設定的順序進行觀看，無法對展示區域進行整體比較和自主選擇，降低觀者的觀察體驗感。最后，隨著信息化技術的發展，這種傳統的、靜態的、缺乏互動性的展示方式已經不再能牢牢吸引年輕人的注意力。因此，傳統實體空間展示要進行技術創新，以虛擬仿真技術為載體，充分發揮展示空間的服務性、教育性、娛樂性等特性。

2虛擬仿真技術的基本特性及其現實效果

虛擬仿真技術包括虛擬現實VR技術和增強現實AR技術，VR技術是利用電腦技術模擬產生一個三維虛擬世界，提供觀者以視覺、觸覺、聽覺等感官的模擬，營造出身臨其境的整體感受，可以無限制、自主觀察三維虛擬空間內的事物；AR技術是VR技術的延伸和發展，通過在前者的基礎上增加真實環境，創造出了全新的空間體驗。虛擬仿真技術在提高觀者體驗方面有天生的技術優勢，其沉浸式、交互性、智能性、自主操作式等特性，能夠解決展品與觀者需求間高效、快捷對接。（1）沉浸式。虛擬仿真技術通過設備和多種技術協同融合，實現沉浸式逼真的空間體驗感，使觀者成為空間展示的一部分，可以足不出戶訪問到想要觀看的地域、空間、文化，形成“身臨其境”真實的空間觀看感?；ヂ摼W和計算機發展帶來的技術性變革，推進了虛擬仿真技術的發展，也拉近了人們與真實空間展示的距離，運用視覺、觸覺、聽覺等感官技術大大提升了用戶的體驗感，如圖1。（2）交互式。虛擬仿真技術利用計算機的三維立體圖像技術、空間立體顯示技術、觀者肢體跟蹤、聽覺、視覺和觸覺等數據反饋技術、圖形和文字等方式交互式技術來實現空間體驗者良好的交互式體驗感。從一個方面來說，虛擬仿真技術就是運用計算機程序化運算和傳感技術實現一種人機交互式模式。所形成的虛擬仿真室內空間，體驗者根據自己的興趣點精確選擇觀察的位置和內容，同時根據需求任意切換空間位置，如圖2。（3）自主操作式。虛擬仿真技術通過計算機三維立體成像技術，搭建模擬真實場景的空間環境，讓空間體驗者如同在真實場景中一樣，可以根據興趣點來智能設置虛擬環境參數。虛擬空間搭建完成后，觀者可以按照自己的意愿，自主選擇、移動、設置觀察的空間環境、場景位置、展品等，從而實現全方位、自主操作、智能化控制。圖3為圖書館的空間平面圖，觀者可以自主操作選擇觀察的空間和尋找的書籍。

3虛擬仿真技術的主要類型及其概況

（1）環境空間實時建模技術。在實際操作中有兩種具體辦法，其一主要是運用SketchUp或revit軟件依照現實空間的尺寸，構建與之對應的三維空間模型，運用視覺捕捉系統來采集空間的光照和定位信息，最后運用計算機技術來實現空間場景的繪制工作。這一技術的優點不受觀察位置和觀察角度的限制，可以隨意變換。恰恰也因為生成的虛擬空間的觀察不受限制，對所構建的模型精細程度要求很高，細節上的完善要求很高，建模的難度也比較高，同時對計算機的硬件配置要求也比較高。第二種方法通過拍攝真實場景中的圖像，運用動態顯示技術，模擬真實場景和現實環境。這種方法操作簡單，現實中很多博物館、展覽館應用較多。由于制作的方法簡單，可以大大節約渲染的成本，但對觀察的角度和方向有嚴格的限制，不具備完整的交互式操作特性。綜合對比兩種具體辦法的特征和不足都很明顯，用戶可以根據實際需求進行選擇。（2）虛擬現實技術。通過計算機實現對真實場景進行虛擬還原，構建出數字化的交互環境，觀者可以通過穿戴式設備實現與空間環境“沉浸式”交互。這種方法綜合了環境空間實時建模技術，既結合了真實場景的照片，也結合構建的虛擬模型，利用虛擬交互設備讓觀者產生身臨其境的感受和體驗。（3）跟蹤定位技術。通過對虛擬環境中每一個物體準確的定位，攝像頭根據觀者的觀看方向位置為其呈現具體的場景。動線模擬根據觀者的需求進行設定，對虛擬場景中的模型精度要求比較高，盡量做到完善，這樣才能讓觀者有一次較好的參觀體驗。（4）語音輸入輸出技術。構建完整的語言數據庫，實現對空間環境全過程的語音介紹。用戶可以根據需求，選擇介紹的地點和定位。該方法要求構建虛擬模型中所有展品的詳細信息，對前期的數據庫要求較高。（5）現實增強技術（AR技術）。通過傳感系統將虛擬場景與現實場景相融合，實現虛擬與現實的結合，構建一個全新的環境。在這個全新的虛擬建筑空間中，觀者的體驗感和反饋都較會得到改善。

4虛擬仿真技術在建筑空間展示中的應用及其效果

德陽市圖書館始建于1959年，為德陽市政府與四川工程職業技術學院所共同創建，建筑面積15092.5m2，是德陽市重要的公共文化場所，發揮重要的對外文化服務窗口作用。但場館的影像化、可視化、交互性程度低，無法滿足當下人們的使用習慣需要。虛擬仿真技術能夠有效提升資源整合和開發深度，有利于實現因應社會變化而有效開展社會服務職能的效果。（1）虛擬仿真技術有效提升圖書館空間漫游展示效果。傳統圖書館可視化、影像化程度低，加入虛擬仿真技術可以實現數字化、現代化的交互式圖書館，彌補傳統圖書館的不足。當前，清華大學圖書館、溫州市圖書館等推出了圖書館建筑空間虛擬漫游，實現了圖書館特色與服務的直觀化。通過設置一個大屏幕，觀者通過體感姿態進入館內空間漫游，自由選擇行動路徑，猶如身臨其境在真實空間中一樣。即使使用者不能親自到場，也可以在互聯網虛擬圖書館中體驗建筑空間的體量感和設計感。（2）虛擬仿真技術有效指引借閱者。傳統圖書館只能通過二維的平面圖指引借閱者，但對于結構復雜、圖書資源較多的圖書館來說，較短時間準確找到資源確實很不容易。虛擬仿真技術可以實現真實模擬圖書館的建筑空間和圖書資源準確定位，通過提前查詢虛擬圖書館資源的位置，結合手機等移動設備準確定位資源。（3）虛擬仿真技術重塑館藏資源價值。圖書館內珍貴的圖書資源，由于價格高、易破損等原因，不便于對外借閱，虛擬仿真技術可以滿足借閱者的需求。通過計算機技術，將珍貴紙質資源轉變電子圖片或文字搬到虛擬圖書館中，借閱者可以通過互聯網設備全方位地瀏覽這些資源，有效解決了珍貴資源的保護問題。對于圖書的內容，可以通過掃一掃虛擬仿真圖書館，屏幕中就會出現直觀的影像資源，提升了借閱者的空間體驗。

5結語

虛擬仿真技術的沉浸性、交互性、自主操作性給建筑空間展示設計帶來了巨大的技術變革取向，讓形式相對單一的建筑空間展示增加了趣味性和多樣化，從而提升了空間及其內在資源的吸引力和使用效能。隨著技術的發展，將會有更多的虛擬仿真技術應用于建筑空間展示中，為建筑空間展示技術的信息化提供更好的發展前景。虛擬仿真技術在德陽市圖書館的應用，即有力提升該圖書館這一公共場所的吸引力，也實現了其價值最大化。

參考文獻

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作者:鄧亞娟 李磊峰 畢立俊 單位:四川工程職業技術學院