近日，北京市文物局发布《关于推进博物馆数字化建设工作的指导意见》，引发了业界和市民们的积极反响。其中明确要推进智慧博物馆建设，加快馆藏文物数字化转型，未来各博物馆将提供更多沉浸式体验、数字孪生、高清直播等新型文旅服务，真是让人期待。
具体而言，虚拟博物馆将各种器物、标本及文件等典藏数据，以高清晰度扫描、数字化拍摄、三度空间模型虚拟制作等技术加以数字化与存储，并透过网络完整呈现实体博物馆所应具有的展示、收藏、教育和研究等功能。从而让观众在3D虚拟空间近距离观察和研究历史文物，全景让博物馆的藏品“活”起来，游客的视角可以延伸到文物展馆的各个角落、每件文物的微小细节，在众多瑰宝中体会古老文化的艺术魅力。
那么，虚拟博物馆经历了怎样的发展历程，其沉浸式交互体验和传播策略到底是怎样的呢？今天就让我们开启本期城市话题。
什么是虚拟博物馆？
进入21世纪后，我国博物馆开始采用新兴技术对文物进行精准的数字化处理。一方面，三维扫描、虚拟现实等技术的应用使线上平台文物的呈现效果更加丰富。另一方面，独立平台的藏品信息开始与线下展馆进行结合，信息的传播效率得以提高。
虚拟博物馆指通过强调个人化、互动性、用户体验和丰富内容，对实体博物馆特性进行补充、提升和增强的数字实体，具有在线参与、可打造超现实用户体验的特点。目前，虚拟博物馆的呈现形式有两种，一是由远程终端设备进行浏览与访问，二是实体博物馆的数字化。
中国博物馆数字展厅
虚拟博物馆的发展历程
虚拟博物馆（Virtual Museum）作为专有名词，是指具有博物馆特征的数字实体，它也常被称之为数字博物馆、电子博物馆、在线博物馆、网络博物馆等。除了不储存实体藏品之外，虚拟博物馆具有实体博物馆绝大部分的功能，它不仅是博物馆实体功能的补充和增强，还以数字媒介的自身特性为博物馆用户提供更丰富、更个人化、更交互的虚拟参观体验。
纵使虚拟博物馆拥有花样繁多的体验形式，如网页浏览、音视频播放、三维虚拟环境导览、360°实景巡游、交互检索、AR/VR体验等，但普遍观点还是把虚拟博物馆看作是实体博物馆的数字化复制和镜像。
VR数字博物馆
早在 1947 年，法国文化部长安德列·马尔罗就发明了名词“虚构的博物馆”，也经常被翻译为“没有围墙的博物馆”。马尔罗对“虚构的博物馆”的构想在理论层面上论证了通过不同媒介对博物馆进行复制的可能性，而直到电子计算机的发明和逐渐普及，才在技术上为“虚构的博物馆”提供了真正“虚拟”的可行性。
20 世纪 90 年代末，随着互联网的普及和应用，线上博物馆如雨后春笋般地涌现出来，真正开启了数字博物馆具有普遍意义的应用场景。但网页浏览为主体的虚拟体验已经渐渐无法满足博物馆网站用户的需求，人们期待更多可互动可沉浸式体验的内容。
1999 年，意大利米兰科技博物馆上线了世界上第一个可“虚拟参观”（Virtual Visit）的数字博物馆。当用户点击网站进入这个数字博物馆，将以一个虚拟形象出现在 3D 建模的博物馆场景中，这个虚拟参观者可以在场景中的回廊和展厅里自由走动，与其中一些展品互动，并可以与同在场景中的其他虚拟参观者对话，他们的对话会用滚动文字条目显示在网页下半部的对话框里。
意大利米兰科技博物馆
尽管受限于当时计算机图形技术及带宽网速水平，3D 博物馆场景和虚拟参观者的建模都十分粗糙简陋，虚拟对话只能用文字呈现，但仍给用户带来了有别于网页浏览形式的 3D虚拟沉浸场景及可与其他用户交流的虚拟参观体验。
进入 21 世纪，数字博物馆在对虚拟参观体验的完善和开发中逐渐形成了两条不同的发展路线，一是以谷歌公司开发的“谷歌艺术和文化”（Google Arts & Culture）项目为代表的，高度还原实体博物馆的场景，对高精度“拟真”的追求；二是完全脱离实体博物馆场景，对完全“虚拟”的沉浸式交互的追求。
这两条路线看似在实现技术和发展思路上大相径庭，但又殊路同归地致力于营造能让人“身临其境”的虚拟体验感。“身临其境”的数字博物馆需要依赖虚拟现实（VR）技术来实现，而VR技术的核心特性是沉浸性、交互性和构想性，以及强智能虚拟现实的多感知性，简称为虚拟现实的3I M。
要在数字博物馆中实现 3I M 的全感官沉浸式体验，就必须要调动参观者的自身感知系统，通过交互设备，如头戴式VR眼镜、游戏手柄及空间感应器等，产生对周围真实环境的屏蔽和戒断，使其沉浸在计算机生成的虚拟环境中。参观者在虚拟环境中可感知和互动的内容和场景越多，可调动的感官通道越多，其沉浸体验感越好。
虚拟博物馆的沉浸式交互体验
行为心理学家认为人的体验是可以被设计的，对于博物馆沉浸式交互场景的营造，除了可以从设计实体或虚拟的展陈空间入手，也可以从设计参观者的体验入手。在实体博物馆里，馆方可以通过观察和调研参观者在馆内的行为，对参观活动进行引导，为不同需求的参观者创造个性化的参观体验，让良好的参观体验吸引参观者再次莅临参观。
对于虚拟博物馆而言，通过数据分析，馆方可以掌握虚拟参观者的浏览习惯和注意力分配，改善虚拟3D博物馆环境，增加虚拟参观的流畅度和互动内容，增强虚拟沉浸感。在注意力经济大行其道的当今社会，如果博物馆还是静静地矗立在那里，被动地等待人们去看去发现，它将失去大量的潜在参观者。
中国博物馆数字展厅
如今，博物馆通过各种各样的方式向人们“招手”，每周一天延时开放，为青少年或残障人士设计的特别参观路线，花样繁多的主题参观日或博物馆之夜，琳琅满目的博物馆衍生品和餐饮美食，以及在机场、火车站和大型商场里开设的临时博物馆展陈和商店，这些友好的举措让参观者感到博物馆不再高高在上，而是愿意放低身段与参观者互动。
当参观者与博物馆之间产生双向交互，参观者对博物馆的黏性将逐渐增强，博物馆会成为人们日常生活的一部分，而不是偶尔为之的点缀。人们会因为一幅名画、一件名雕塑走进一座博物馆，但能让他们来第二次、第三次、第无数次的博物馆应该是能让人和它产生熟悉感和共情的博物馆。
共情是以往互动情境的积淀，它是自然形成的产物；共情不仅存在于和实体场景的感知交互中，远程参与的虚拟场景如果能激发神经系统的连带反应，那么它的沉浸体验感将和亲身在场是一样的。营造和设计博物馆的沉浸式交互场景，让博物馆不再是冰冷的、逝去的、凝固的物的集合，而是可感知的、活着的、流动的人与物、人与人的交集。
虚拟博物馆的策展策略
01
叙事内容优化：提高知识传播效率
目前，虚拟博物馆的线上展览基本都具有清晰的层级分类，进行知识构建。从表面来理解，线上展览相较于线下展览对展品的解释更全面，可读性也更高。为避免线上展览资料的过度堆砌化，虚拟博物馆应把展览结构和互联网设备的阅读特性相结合，重视叙事内容的逻辑性，以及内容与数字媒体技术的适配度。
虚拟博物馆藏品
基于大数据加工、分析与关联技术，藏品数字资源在内容选择与叙事上将呈现极为丰富的时空跨度，进一步拓展“博物馆化”的边界。虚拟博物馆应利用好目前知识体系的系统性，通过对观众日常观展路线的分析设定展品内容的展示逻辑，实现观众与展品之间的“对话”。同时，通过与观众之间的交互还原文物的背景故事、提供关联的文物信息，使观众获取知识的方式更加多元化，知识传播效率得以提高。
02
建构虚拟空间：场景复现的在场感
虚拟博物馆具有多样化的展品呈现方式，将展品呈现与数字技术结合，通过高清图片、3D模型、虚拟现实技术、全息投影、增强现实技术等，使观众能够更真实地感受展品的存在感和历史背景，观众甚至还可以与展品互动，一同穿梭古今、感受历史文化的沉淀。
高精度数字场景可以提升观众的在场感及用户体验，未来，虚拟博物馆的观众对数字场景建设的需求仍将不断提高。全真互联网和数字孪生技术的发展能够使虚拟博物馆的数字场景复现效果更具真实感，并实现其与实体博物馆之间的实时联系，以更便捷的方式为人们提供所需资源与内容。
索玛雅博物馆VR全景
VR、AR 等技术可以使观众的功能指向命令具有更多自主性，与之对应的多重细节场景也可以丰富观众的观展过程，提升观众的在场感。除对现实场景的复现外，虚拟空间还应根据观众的线上观展习惯、线上平台的特殊性制定不同于线下观展的原生化内容，在不产生虚实割裂感的基础上满足观众对线上观展的更多期待。
03
应用虚拟身份：赋予游客沉浸体验
近几年，“数字人”技术开始广泛应用于文旅行业，常见的有可以与观众进行互动的博物馆虚拟导游、线上直播的虚拟主播。2021 年的京剧数字人项目“数字梅兰芳”就是通过真实人物雕刻、高精度激光扫描的方法实现了人物数字模型的搭建。伴随着各类互联网服务，以及虚拟服务的高感知性与交互性，越来越多的用户在网络中或者虚拟社区中获取知识和信息。
虚拟博物馆“数字人”
虚拟博物馆中，虚拟导游可以利用深度学习模型驱动呈现自然逼真的语音表达、面部表情和动作，通过预设的问答库、知识图谱实现与现实世界的交互，提供智能服务。虚拟导游在虚拟博物馆里以数字人的形象出现并与观众产生交流，该方式比在虚拟博物馆进行自发探索更有利于对文物的理解，观众观展的真实感会随之增加。
同样，观众也可以依靠3D建模等技术在虚拟博物馆里拥有自己的虚拟形象，以数字人的形态进行再现。两种身份的数字人的构建不仅会增强虚拟博物馆的沉浸感，还会丰富观众在虚拟博物馆中的交互体验。一是观众与场景的交互，通过与虚拟导游或展品的互动，观众可获得更真实、更丰富的展览体验。二是观众与同步观展的其他观众的交互，通过虚拟化身之间的互动而形成去中心化的社交式联结，对展览的观点及知识的共享都会增强观众的代入感。
04
完善互动模块：增强用户共创体验
虚拟博物馆不管是展览内容还是游戏体验，其核心均是以观众适应的各类知识传播方式让其接收有效信息。目前，虚拟博物馆在互动模块的相关技术主要包括VR、AR、动作捕捉、5G等，观众可以通过VR、AR进行动作捕捉，运用5G技术以保证信息实时传递，交互体验感得以增强。鉴于互动体验对情感交流的作用，在后续虚拟博物馆的发展中，需要更加注重互动模块的设计。
一是观众与虚拟环境的双向互动，场景的引导式交互可以提升观众的沉浸感，互动游戏可以激发观众的观展兴趣并让其快速吸收展览期望传达的信息。该互动可以运用扩展现实技术（简称XR），即由计算机技术和可穿戴设备产生的真实与虚拟环境的结合，以及人机交互。
二是观众在参与虚拟博物馆活动时形成的共创体验，由相关活动主导的驱动式交互能够有效提升用户感知，在观众加入一项活动后，具有驱动力的个人感受会促进交互行为的持续进行。
作为一种展览形式的创新，参与某款展品的再创作或具有社交意义的集体线上活动对观众来说无疑是最直观的用户体验。通过自然、流畅的实时交互体验，观众将成为展览本身真正的内容共创者、参与者，这对信息的完整传递具有重要作用。
虚拟博物馆案例
01
北京故宫博物院：“全景故宫”及“V故宫”
以北京故宫博物院小程序中的“全景故宫”及“V故宫”这两个模块在呈现方式上存在实景与虚景的差异，简单的触屏操作可以使展品与眼前的景象随意变换，突破人与展品之间的时空性，帮助观众从不同的角度对虚拟博物馆的展出内容进行深度学习与了解。
北京故宫博物院小程序“全景故宫”
数字故宫以人为本的发展指向在技术追逐、数字鸿沟等的影响下发生了偏离”，但其对数字故宫在未来发展方向上的探讨还不够清晰。这些过往研究表明虚拟博物馆已成为和实体博物馆相互独立但具有互相支持关系的存在，指出了虚拟博物馆线上展览的独立性与特有价值，以及虚拟博物馆的价值重心应放在线上展览本身，而非对实体展览的复制。
02
“云游敦煌” 小程序
敦煌石窟是古代文明交流的结晶，具有丰富的历史、艺术、科技和社会价值。2020年伊始，受新冠肺炎疫情的影响，敦煌研究院管辖的六处石窟暂停开放。为丰富抗击疫情期间人民群众精神文化生活，敦煌研究院加速推进数字化展示和传播，打造了首个集探索、游览、保护敦煌石窟等功能于一体的微信小程序“云游敦煌”。
“云游敦煌” 以多媒体、网络化、数字化技术为手段，使敦煌瑰宝打破时间、空间限制，实现数字化传播。同时以“新文创”战略思维激发内容创新，向公众普及、传播敦煌文化，向公众提供欣赏、游览、研究等在内的文化服务。该小程序还能定制专属个性呈现内容，在体验互动中获得知识，随时随地拥有一个“触手可及”的线上敦煌石窟。通过科技赋能文化，让传统文化融入青年，促进推动行业迈向更广阔的“智慧文旅”前景，进一步推动丝绸之路上的文化交流。
数字敦煌
数字敦煌
其中，“数字藏经洞”通过数字照扫、 三维建模技术，渲染了超过 3 万张图像，给文物留存 了相应的数字档案。这些藏品展示可以让观众对藏品 的历史、细节有清晰的了解，有利于知识信息的广泛传播。
“云游敦煌”小程序在带给观众欣赏体验的同时，借助多种数字内容形态，如公益、动漫、游戏、音乐、文学等，促进敦煌文化的创新和再生产，在创新中普及、传播和传承传统文化。
03
“谷歌艺术和文化”项目网站
“谷歌艺术和文化”项目网站作为“拟真”式虚拟博物馆的集大成者，依据谷歌强大的科技实力，已经可以实现超越实体博物馆参观的“真实”体验。
参观者不仅可以通过 10 亿级像素的超高清图像看到在实体博物馆现场不能看到的绘画作品细节，还可以进入运用谷歌街景技术高精确度还原的博物馆实景中游览，点击展品检索其相关的文字及音视频信息，甚至还可以存储这些信息以供日后查看及使用。该项目在 2012 年就已经与世界上40个国家的151家博物馆及文化机构达成了合作。
“谷歌艺术和文化”项目网站
不论是从广度还是精度而言，“谷歌艺术和文化”项目对实体博物馆的“拟真”已经达到了相当的高度，它建构了一个完整的博物馆虚拟体验系统，实现了在现实世界中不可能实现的“没有墙的博物馆”，地理位置的远近，展览时间的长短，展陈空间的大小，及参观人数的多寡都不再限制参观者对数字博物馆的体验，博物馆功能得到了有效的拓展。
在新冠肺炎疫情期间，通过“谷歌艺术和文化”项目参观虚拟博物馆的人数激增，足不出户便可以惬意地体验世界各地的博物馆，带上 VR 眼镜效果更佳。
拟真式虚拟博物馆随着科技的发展，越来越逼近实体博物馆的真实沉浸感，它帮助博物馆拓宽了实体藏品展示的可能性，藏品数字资源在内容选择与叙事上将呈现极为丰富的时空跨度，进一步拓展“博物馆化”的边界。同时，将展品呈现与数字技术结合，高精度数字场景可以提升观众的在场感及用户体验，并通过自然、流畅的实时交互体验，观众将成为展览本身真正的内容共创者、参与者。
在未来，随着数字虚拟世界本身的扩展，非实体的、即时变化的虚拟现实艺术、交互艺术、游戏艺术等，实体博物馆已经无法满足收藏展示和研究数字虚拟藏品的需求，需要一个可完全“虚拟”体验的沉浸式交互环境来展示。通过虚拟博物馆不但浏览自由、易交互，更可提供更多元化的服务与设计，以满足传统博物馆所不能达成的效果。营造和设计博物馆的沉浸式交互场景，让博物馆不再是冰冷的、凝固的物的集合，而是可感知的、流动的人与物、人与人的交集。
来源：沉浸城市
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