智慧博物馆方案设计(完整)

智慧博物馆方案设计(完整)

___是基于实体博物馆和数字博物馆的概念发展起来的新

型博物馆。传统实体博物馆受到观念、技术、场地、展示能力等方面的限制，无法提供足够的文物信息。数字博物馆虽然突破了时间和空间的限制，但仍存在信息单向传递、时效性和真实性等问题。___以多模态感知数据为基础，建立全面、深入

和泛在的互联互通，消除信息孤岛，形成智能化博物馆运作体系。

___提供“物、人、数据”三者之间的双向多元信息交互通道，实现对博物馆服务、保护和管理的智能化自适应控制和优化。以“人为中心”的信息传递模式，使藏品、展品、保护、研究者、管理者和受众之间的联系真正达到智慧化融合。

___的三维藏品模型数据库是建立在数据库技术基础上的。数据库技术是一种用计算机管理数据的方法，它研究如何对数据进行编码、组织、分类、存储、检索、更新及维护。自20

世纪60年代引入数据库技术以来，数据库技术得到了长足的

发展，在各个领域都可以看到它的应用。智慧博物馆的三维藏品模型数据库能够更好地管理和展示博物馆的文物信息。

在追求逼真和还原性的同时，需要考虑到实时运行时的速度和快捷性。因此，在建立模型时，我们需要从硬件上为其运行做好充分的准备和支持工作，并在建立模型时考虑这个因素并进行模型优化工作。

可以采用三维超高精度扫描系统来建立模型。3D扫描技术结合了结构光技术、相位测量技术和计算机视觉技术，是一种复合的三维非接触式测量技术。它可以创建物体几何表面，用以插补成物体表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型。如果扫描仪能够取得表面颜色，则可进一步在重建的表面上粘贴，即所谓的材质粘贴。

在博物馆管理中，数据库建立与管理不仅可以对进入藏品数据库的信息进行统计、查询和知识整合，还可以将人作用于藏品的保护、研究和管理信息不断积累，形成藏品的“生命档案”。以藏品信息管理为核心的博物馆综合业务管理软件、数据库管理软件、知识库管理和信息服务平台等，也是非常重要的。

360度全息幻影成像系统是一种将三维画面悬浮在柜体实景中的半空中成像系统。它是由透明材料制成的四面锥体，观众的视线能从任何一面穿透它，通过表面镜射和反射，观众能从锥形空间里看到自由飘浮的影像和图形。它在博物馆虚拟展厅中常有应用，可以使立体影像不借助任何媒介而直接投影于特定的空间，忠实地再现现实中的物体或复原出存在于远古的物体。幻影成像系统基于“实物模型”和“立体幻影”的光学成像结合，利用多机多方位摄像技术及人眼视觉心理特性，获得“立体幻影”与实物模型结合及相互作用的逼真的视觉效果。配上三维声音、灯光、气味、烟雾等，使其更加惟妙惟肖。

尺寸灵活——三维全息系统的硬件设备分为成像区和工作区两部分，成像尺寸可根据不同的应用需求选择，范围从

1.2M至12M。此外，该系统还能根据现有的建筑或安装位置空间来修改硬件的体系和结构，方便在各种建筑和城市空间中永久安装。数字容也可以根据需求随时更换。

360全息幻影成像系统由柜体、分光镜、射灯和视频播放设备组成，基于分光镜成像原理，通过对产品实拍构建三维模型的特殊处理，然后将拍摄的产品影像或产品三维模型影像叠

加进场景中，构成了动静结合的产品展示系统。观众无需佩戴任何偏光眼镜，就可以在完全没有束缚的情况下尽情观看3D

幻影立体显示特效，给人以视觉上的冲击，具有强烈的纵深感。展示方式需要在特定环境进行设备搭建和安装，硬件设备包括CI和360全息呈像系统，数字容为三维数字容。

AR（增强现实）是一种通过摄像头对现实三维空间进行

定位，从而在现实影像上叠加虚拟影像的技术。博物馆展品

AR交互体验系统可以让观众通过手机或平板电脑的摄像头识

别出正在观看的展品，并对展品的三维空间位置进行实时定位，然后在手机或平板电脑上启动一段关于这个展品的交互体验，如显示展品历史或相关展品等。这种技术能够挖掘历史文化、民俗风情、历史典故、民族旅游热点等，吸引大量游客，促进相互发展，达到双赢和多赢的效果。

该系统的主要组成设备包括三维图像显示及控制系统，360全息专用投影设备，360全息影像用高背投幕，图像反射

系统及显示系统，以及高性能图形计算机工作站。在展示方面，用电量应达到220V 6000W以上，参与人数不限。灯光照明要求为暗灯光，安全防护要求为无。

AR交互体验系统可以应用于博物馆展品的展示，可以揭示一个现象、演示一个规律、解释一个科学原理、讲解一段故事、树立企业形象、介绍一种产品、分析数据曲线，以及一些危险环境下不适宜人进入的场景等。国外的一些博物馆已经广泛采用现代展示技术，取得了良好的效果。

展品AR交互体验系统可以增强参观博物馆的趣味性。观众不再是被动接收信息，而是能够主动与展品进行交互，打开一个新的展览维度，提高展览效果。例如，在采金展台中，我们可以在现实河道中设置“虚拟金子”，观众通过手机或平板电脑扫描展台上的某个区域就能成功“淘金”。

该系统包括三个模块：展品AR容设计、展品识别和AR 应用。展品AR容设计是在AR应用中启动对应于某展品的交互体验。展品识别对需要在博物馆中进行自动识别的展品进行特殊的数据采集和数据处理，从而可以在AR应用中通过摄像头影像自动识别。AR应用可以安装在手机或平板电脑上，完成展品识别和启动展品交互体验的功能。

VR（虚拟现实）是一种数字仿真技术，可以让用户体验

虚拟世界。根据美国Digi Capital的预测，VR市场的规模在2020年将达到1500亿美金。在2016年G20峰会的主旨演讲

中也把虚拟现实技术作为下一阶段产业革命的重点之一。VR

技术具有打破时空限制、还原场景、临场感强、交互性高的特点，因此在博物馆、旅游等行业中已经得到广泛应用。

VR将给博物馆带来三个巨大的变革。首先，通过场景还

原的方式让用户亲身体验不存在的场景。其次，通过高交互的方式向用户更有效地传达展览信息。最后，VR体验可以让用

户参与一个场景，与场景互动，与场景中的人互动，甚至作为一个主角完成一个故事。这种让用户全身心参与的体验可以提高用户的兴趣，从而提高信息传达的有效性，更好地实现博物馆的功能。例如，在淘金展台中，VR技术可以让用户亲身体

验淘金的过程，感受当时淘金者的艰辛。

博物馆淘金展台是一个能够在VR中复原淘金场景的展台，让用户感受古老的氛围并研究淘金的步骤。通过虚拟解说和手柄操作，用户可以更深刻地理解淘金的涵义。制作完成的VR

交互体验将能够登陆全球VR发行平台，向全球的VR用户推

介博物馆，宣传和传承深厚的历史文化底蕴。

博物馆VR交互体验系统将包括场景漫游模块、场景交互模块、虚拟导游模块和寓教于乐的故事模式。用户可以在逼真的虚拟场景中扮演一个角色，通过与环境交互和体验一个故事的方式了解一段历史。场景漫游模块让用户能够自由移动，场景交互模块则允许用户与场景中的物品发生互动，虚拟导游模块则提供一个动画形象的导游向用户解说展览，同时和用户交互。故事模式则像游戏一样让用户完成任务并得到奖励，提高展览效果。

该系统采用基于___ Vive的VR体验解决方案，让用户能够在VR环境中自由移动，真正逼真的体验虚拟环境。同时，使用UE4开发自然有趣的VR交互体验，进行“次世代”级别的场景建模，最高限度的还原历史场景。智能虚拟导游系统可以和用户在VR场景中进行互动，向用户介绍展示场景。

3D影像资料馆采用激光显示技术，开发并生产高色彩、高亮度激光投影机，为客户及观众提供无与伦比的视觉体验。实现环绕声影院还音系统，让观众能够在完美的音效中欣赏

3D影像资料。

身份认知模块主要用于识别初始身份注册和身份认证任务，以便后续有选择的会话交流。身份识别可以独立执行，用于专门的身份收集和注册，也可以被其他模块调用。例如，在主线程启动时，需要启动身份认知模块，对用户友好地打招呼或提示用户登记身份信息。

智能会话功能模块需要获得会话对象的身份，因此需要启动身份识别模块。如果无法获得用户身份，则利用身份识别模块进行身份登记。机器人采用主动发问形式，主要是为了给语音识别设定一个开始时间点，然后调用语音识别SDK获得相

应文本。通过会话或问答决策模块，得到相应的应答，然后提示用户进行下一回合的会话问答。

体验馆的“AR展台”使用增强现实技术，通过摄像头对现

实三维空间进行定位，从而在现实影像上叠加虚拟影像。观众可以通过平板电脑看到投射在现实展台上的互动虚拟影像，用新奇的方式展示多样而生动的互动展览内容。

该系统包括四个模块：展台、平板电脑、AR交互应用和

展示容。物理展台可以设计成各种形状，如桌子、壁画等，当

平板电脑的摄像头对向物理展台上的标记时，可以透过平板电脑的屏幕看到在物理展台上投射出来的虚拟物品。AR交互应

用安装在平板电脑上，能够完成展台识别和呈现展示容两个功能。展示容设计与建模设计在AR交互APP中出现的展示容。

AR展台可以通过极小的空间向观众呈现出3D的、可以

交互的虚拟展品。以交互的方式加深观众对展览的印象，同时结合历史构建出一系列观众无法在现实中见到的展品和场景，增强展览的趣味性，扩展博物馆的展示容。空间定位技术（SLAM）能够准确地实时识别出展台在三维空间中的位置，

从而让我们能够透过平板电脑屏幕在现实展台上稳定地显示出虚拟展品。