科技与互动将成为展览馆陈列展示的重要特性

1、科技与互动将成为展览馆陈列展示的重要特性科技与互动将成为展览馆陈列展示的重要特性口许海涛(东莞展览馆广东?东莞523888)摘要对3D影院,触摸查询,幻影成像,影像合成,投影融合,虚拟翻书,数字导览等设计制作原理进行深入分析,这些高科技手段在展示中的应用,带来了博物馆,展览馆吸引力的增强.随着上海世博会的举办,科技与互动相结合的展示手段在展览中的运用也将日益普遍.关键词科技互动陈列展示特性中图分类号:F204文献标识码:A文章编号:1007.3973(2010)08-186-02东莞展览馆是一座2l世纪初成立的以展示东莞名城风采为目标的现代城市博物馆,为强化展示效果,增加陈列的观赏性,互动性和

2、趣味性,该馆采用了多种高科技展示手段融入到基本陈列之中.东莞展览馆位于东莞市中心广场,建筑面积2.6万平方米,展示面积约l万平方米,是一座以展示东莞名城风采为目标,形象地再现了东莞发展历程,发展成就和发展图景.该馆于2004年4月试展,9月正式开馆,基本陈列为历史鸿篇盛世华章东莞文明发展大观,包括历史篇,经济篇,城市篇,文化篇四大部分和独立展区.为贯彻落实”文化惠民”工程,更好的发挥全面推介东莞的窗口,市情教育的学校和高品位文化休闲场所的作用,东莞展览馆以2010年”五一”国际劳动节为契机,正式开始对公众实行免费开放.作为一座全新的现代城市博物馆,东莞展览馆创新陈列展示手段,将科技与内容相结合

3、,增强了展览的知识性,趣味性与参与性,比如3D影院,触摸查询,幻影成像,影像合成,投影融合,虚拟翻书,数字导览等,使原来静态的陈列变为动态的展示,使”请勿动手”变为亲手操作,”物与人”得到更好的交流,展品亦发挥了最佳的效果,为增强博物馆的吸引力创造了条件.许多观众在驻足浏览的同时非常想了解这些高科技展示技术的原理,这里将为大家一一解析.l3D影院场景在东莞展览馆一楼历史篇”虎门海战”场景中,复原的虎门炮台炮位,海岸塑型和3D电影融合在超,展示了岸炮炮击海面敌舰之宏大场面和清军与英军浴血奋战的情景.观众既可感受到炮击过程中产生的火光声响及地面震动,又可戴着偏光眼镜观看立体影片,犹如置身战场亲身感

4、受到了近代史上鸦片战争的悲壮.相信大家在观看影片的同时一定很想了解立体影院的设计原理吧?人类观察到的世界为什么是立体的?答案很简单,因为人长着两只眼睛.人双眼大约相隔6.5厘米,观察物体时,两只眼睛从不同的位置和角度注视着物体,左眼看到左侧,右眼看到右侧,同时在视网膜上成像,在大脑中自动形成了上下,前后,远近的区别,从而产生立体视觉.3D是three.dimensional的缩写,就是三维立体图形,3D电影与普通屏幕电影最大的区别,就在于能否使观看者产生立体感.所以如果影片能够制作出同一场景的不同侧面让双眼各看一边,在大脑中就能够自动形成这一场景的立体影像.在拍摄时立体影片时,利用两台并列放置

5、的摄影机,分别模拟代表人的左,右眼,按照人眼两个瞳孔之间的距离同步拍摄出两条略带水平视差的同一景物,从而得到不同角度的画面(左,右眼图像).放映时,将两部视频分别利用两台投影机同时放映到银幕上,这时银幕上会出现重叠交错的两个影像.观看时,观众戴上特制的偏光眼镜,使观众的左眼只能看到左眼图像,右眼只能看到右眼图像,通过双眼的汇聚功能将左右图像叠合在视网膜上,就使大脑神经产生出三维立体的视觉效果,感觉景物扑面而来或自身进入银幕纵深处,从而产生强烈的身临其境的感觉.2触摸屏查询系统多媒体技术在博物馆展示中的应用,更多的是表现在多媒体触摸屏系统的使用.将陈列中的重要历史事件,重要人物,重要文物和历史大

6、事记以图文并茂的形式存储在多媒体中,增加大量陈列之外的信息,使观众任意了解感兴趣的内容,在浏览中产生互动.东莞展览馆设置了2l台多媒体触摸屏和手写留言系统,让观众自己在触摸屏上查询,把视觉语言转换成听觉或触觉语言,激发了观众的求知欲望和参观兴趣.利用多媒体触摸屏系统,丰富陈列内容,方便观众查询和解读陈列,已成为博物馆普遍采用的一种方式.那么,这些机器是如何获取观众的点击信息的呢?触摸屏工作的基本原理是,有手指触摸安装在显示器前端的触摸屏时即被控制器检测到,并通过接口传输至CPU,从而确定输入的坐标位置.在具体应用中,各种触摸屏根据使用介质的不同而采用不同的工作方式,常用的有电阻式,电容式,红外

7、式和声波式等四种.表面声波触摸屏由于点击精度高,性能稳定得到广泛应用,其屏体就是一块高纯度玻璃板,左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器,玻璃屏的四个角边则刻有45.角由疏到密间隔非常精细的反射条纹.以右下角的x轴发射换能器为例,发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给x轴的接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达,接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波

8、能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在x轴上,最远的比最近的多走了两倍x轴最大距离,也就是x轴坐标.当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,x轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口,计算缺口位置即得触摸点的X坐标,同样过程,可斟1置I论I云?2010年第8期(下)以判定出触摸点的Y坐标.坐标与显示器相对应,这样计算机就得到了观众点击屏幕的位置,并在显示器上输出点击后进入的页面.3边缘融合背投系统东莞展览馆通过超宽大屏幕播放的”魅力松山湖”三维影片,展示了松山湖科技产业园集科技,产业,生态,人文于一体,“科技共山水一色”的发展理

9、念.很多观众在看到这个场景之时都会惊叹:”怎么会有这么大的液晶电视?”其实,这是采用美国Accuon整幅高清玻璃背投光学屏幕,两台松下PTFD570LDLP投影机,两块镀膜反射镜等殴备组成的2150寸超宽边缘融合背投画面,在不到3米的纵深空间里实现了宽7.8米,高2.6米的震憾效果.传统的拼接始终是由一个一个的画面拼图而成,使得画面的整体性受到一定影响,边缘融合就是近年兴起的一个新的无缝拼接技术,它更好的改善了拼接图像的视觉效果.东莞展览馆采用两台投影机组合投射一幅画面,利用调节输入点,使左右两台投影机融合128个像素点,同时利用投影机自带的边缘融合功能把重叠部分的亮度逐渐降低,使整I幅画面的

10、亮度一致,既消除了光学缝隙,又节省了购买图像处理器的巨额费用.不得不提的是,为了消除背投幕常见的”太阳效应”,展览馆采用美国Accuon高清玻璃背投光学屏幕,其通过超微凸透镜技术汇聚光线,在微珠成像层多个着色点对单像素点成像,再通过导光层扩散画面,完全优化了传统光学背投幕的”镜面”现象,进一步改善了画质,使观众误以为该系统是一台超大液晶电视.4幻影成像展示技术幻影成像技术自90年代中期开始在博物馆出现,近年来,在众多博物馆,纪念馆和展览馆中都出现了它的身影.东莞展览馆的”从农业县到lT大市”,通过有3个场景变换的幻影成像系统,展示了东莞在短短20年问,从一个农业县迅速发展成为现代制造业名城的历

11、程,引起了观众极大的兴趣.其实,大家看到的影像内容不在观众的前方,而在下方,这又是怎么回事呢?光学幻影成像技术是将所表现的人物滤除背景后,经展台下方的显示设备和一幅成45度角的镀膜光学玻璃,利用反射和折射效果将”幻影”成像到实物模型上,利用人眼视错学的逼真效果,并巧妙地运用视觉过程中的有关心理特性,获得“幻影”前后视觉的纵深感和立体感,搭配上声音,灯光等,使展示内容栩栩如生.幻影成像展示系统综合了计算机多媒体技术,光学成像技术,影视技术,多机同步播放控制技术以及计算机自动化伺服控制技术等手段,结合以美术设计的艺术创意与求真,体现了多学科,跨专业互相合作的成果.5影像合成技术东莞展览馆的”空中邀

12、游”实时影像合成系统,使参与观众的影像腾空飞翔于美丽的新城市中心区上空,从空中俯瞰城市建设的成就和优美的自然环境,享受”空中邀游”如梦如幻的乐趣,极大的增强了展览的趣味性.“影像合成”是电影中常用的特效制作技术,它可以将人物表演与已拍摄好的画面组合到一起,达到惟妙惟肖和逼真的效果.蜘蛛人从摩天大楼悬空飞跃而下,非洲大森林中人与野兽赛跑等,都是采用了影像合成技术.技术人员首先把站在蓝色或绿色布幔前表演的演员拍摄下来,接着去掉布幔的颜色,再将两组视频叠加在一起制作出最后的合成画面,实现了各种特技效果.东莞展览馆采用摄像机时时捕捉观众动态并通过软件过滤掉绿幕后,与新城市中心区航拍影片叠加在一起,实现

13、了人在空中翱翔的效果.由于红,绿,蓝三元色最容易滤除而红色又很常见,所以一般采用绿色或蓝色做背景,又叫”绿幕合成”或”蓝幕合成”.6虚拟翻书系统东莞展览馆新增的”虚拟翻书”系统即以投影方式展现,介绍东莞创建全国文明城市的历程.参观者只需要站在展台前方伸出手臂,在空中做出左右挥动手臂的动作,则面前的电子书就会随着手臂进行前后翻页,看起来很是神奇.这种展示方式令人耳目一新,深受观众喜爱.虚拟翻书又称为隔空翻书,其外形犹如一本打开的书籍,里面可以记载丰富的资料,由上方的投影投射至观众面前的书模上.其原理是利用摄像头配合视频捕捉软件获取观众的动作信息,并传输给计算机转换为屏幕的逻辑坐标,通过触发左右两

14、半部分页面上的感应点,按照已设定好的程序驱动多媒体动画实现前后翻书效果,达到了手臂与书页的人机互动.现在流行的地面互动,多点触摸等原理也与此相同,可以叫作互动投影技术,除了博物馆,展览馆外还广泛应用在大型展会,舞台表演等方面,未来有巨大的发展潜力和空间.7数字导览系统数字导览能解决博物馆免费开放后观众过多,讲解人员不足的问题,最大限度地满足了不同语言的参观者;同时,公众通过数字导览机能较好的根据个人浏览时问,爱好来自助掌握参观过程,有效获取自己感兴趣的信息.另外,采用数字导览讲解可以通过多媒体技术的处理使讲解达到身临其境的效果,为展览环境创造欢乐与动感元素.东莞展览馆目前已有30台导览机投入使

15、用,整个展馆划分为6o个区域,每区布置两个红外发射器,导览机进入该区即接收红外触发信号,对应的讲解词便可自动播放.不需安排讲解员,观众就可凭借耳机听到所在场景的详细介绍,且有普通话,粤语,英语,日语等四种语言可以切换.目前,数字导览系统主要分为数码按键式,红外感应式,无线感应式及同声导览式等四种,前三种都是不需要人力导游的方式,讲解内容均来自预先存储在导览机里的数字化语音资料,红外和无线感应式在数码按键式的基础上增加了自动触发播放的功能.数字导览讲解系统国外大型博览景点普遍采用,故宫,中华世纪坛,上海博物馆,深圳世界之窗均采用此类系统作为导览辅助.8结语高科技手段在展示中的应用,带来了博物馆,展览馆吸引力的增强,将使博物馆,展览馆在提高公民素质,推动先进文化发展中起到积极的作用.随着科学技术日新月异的发展,高科技手段在展览展示中的应用将日益普遍.日前,东莞展览馆实施珠