虚幻与真实：博物馆的XR探索

图片来源@unsplash

文｜脑极体

今天走进一家博物馆，如果你发现身边的人用手机对着藏品点点戳戳，又或是戴着VR眼镜上下左右摇头晃脑，并不是他们走错了片场，而是正在触摸一个跨越次元的展览世界。

这就是正在被XR技术"重置"的博物馆。

所谓XR（扩展现实），就是将虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实(MR)等诸多我们熟悉的视觉交互技术进行融合，来实现虚拟世界与现实世界之间无缝转换的"沉浸感"体验。

XR技术与博物馆之间的渊源，要比想象中久远。早在2003年，VR就曾出现在博物馆的体验语境中。故宫博物院成立文化资产数字研究所，第一个向公众展示的作品就是VR电影《紫禁城：天子的宫殿》。不过这个新奇事物真正开始爆发，还是要从2016年VR/AR技术开始走入大众视野说起。

这场跨越了时间、地域、文化的技术迭代，究竟是如何发生的？

碾过 "博物馆疲劳"的技术车轮

自从1916年，吉尔曼创造了一个词汇---- 博物馆疲劳，此后，参观博物馆时感到身心疲惫的现象，就引发了无数研究者的关注。可以说，博物馆的每一次自我变革，都是围绕着这个核心痛点展开的。

我们知道，游览博物馆可以很简单，带上证件，拨开展柜前的人群，看，就好了。但这其中却存在着许多别别扭扭的难言之隐。比如在博物馆游览时，即使努力地集中精神，也很容易感到疲惫、无聊；又或是场馆规模太大，走到脚底板痛得不是自己的也看不完；走马观花看完展一件东西只能分配到十秒不到的时间，走出展馆总会不自觉地化身哲学家，发出"我是谁我在哪儿"的天问……

如果你有这种感觉，可能并不是自己缺乏艺术细胞，或者知识储备不足、觉悟不够高之类的，很可能只是和大多数人一样，由于不得不气喘吁吁地穿梭于各个展墙之间，患上了"博物馆疲劳症"Museum fatigue。

为了解决这个问题，各大博物馆一直在努力，主要思路总结起来其实就两个：

一是从类型陈列转向叙事型。20世纪中期前，博物馆更重视"收藏"和"研究"。但按风格、品类陈列的传统展览，差不多的藏品看久了很容易让人审美疲劳。从20世纪70 年代以来，博物馆开始逐渐强调如何与观众沟通，展陈的叙事性、趣味性、交互性也就变得重要起来了。许多新概念与新方法被引入到博物馆中，比如语音讲解器。

64年前，阿姆斯特丹的Stedelijk博物馆推出了第一个博物馆音频指南。从那时起，这种能够为观众讲故事、提供更多信息的硬件逐渐成为博物馆体验中不可或缺的一部分。

二是在单位信息密度的基础上不断扩展表现形式。博物馆陈列展览总体而言，是要突出文物展品本身。但随着行业的发展及展览工程的社会化，一边是馆方不断追求"艳压"，场馆规模一个比一个大；而策展方出于设计审美和市场效益的考虑，也喜欢搞"拼盘式"的超大规模展览。这种信息密度，即使是专业观众凝视一件作品的时间也只有短短的17-24秒中。因此，不断提升单位范围内的信息维度，减少观众的认知焦虑，也就至关重要了。

展品配合LED屏、投影和动画，甚至纪录片，来让观众在文字介绍的基础上更深入、立体地了解藏品，已经不是什么新鲜事了。而打破了时空界限的新技术XR，自然也不会逃过博物馆的青眼。

虚幻与真实：博物馆的XR探索

XR如何帮助人们缓解"博物馆疲劳"，我们已经看到许多博物馆的先进探索。

改造成本最低的方式之一，就是借助观众手机上的App，结合增强现实（AR）技术来丰富展览的内容与互动性。

底特律艺术学院2017年的鲁米恩巡回展上，就用AR在艺术品旁边显示相关信息，比如对对一具古代木乃伊进行"X光"，让观众能够看到其外部和内部骨骼等被隐藏起来的信息，帮助其了解文物许多原本不为人知的细节，这是传统博物馆很难做到的。

比AR更进一步的，可以利用VR设备建构出一个虚拟空间，让观众"身临其境"穿越回过去，"实地"感受展览所传达的文化风貌。

这项体验可以通过VR设备和内容开发轻松嫁接到原本的陈列基础上，几乎可以说是大型博物馆的标配了。

观众们既可在故宫博物院中穿越江西景德镇，感受1.4万平方英尺的瓷漆考古现场；也可以在大英博物馆借助三星Gear VR梦回青铜时代，参与祭祀太阳等远古仪式；还可以跟随考古工作者的脚步，从博物馆直通妇好墓开掘现场，了解文物掀开历史尘烟的过程；亦或是直接进入一副画作之中，以全新的方式感受画家笔下的风光，与画中人面对面……

当然，也许被动接受这些知识的灌输还是有些无聊，那么互动式观展或许会击中自由型观众的心。

将原本只可远观不可亵玩的珍贵文物拿在手里把玩、欣赏，或许是不少文博爱好者的毕生梦想。而这样的需求正随着VR的出现变得触手可及。将文物以数字化的方式呈现出来，不存在文物损坏等问题，而用户也得以从不同视角品鉴藏品。

谷歌的Cultural Institute项目就与伦敦自然历史博物馆合作，将其收集的30万件标本全部"复活"，其中就包括第一具被发现的霸王龙化石，已经灭绝的猛犸象还有独角鲸的头骨等，观众可以不受玻璃挡板的限制360度地尽情欣赏它。

另外，参观一些不那么熟悉的历史人物、陈列时，如果没有导游的讲解，光是看文字信息总会让人兴味索然，但如果这些展示的文物可以与你说话和互动，是不是就会觉得有意思多了呢？这就是现在一些博物馆在尝试的互动式观展。

除了视觉感知之外，还加上了人体手势、触觉听觉甚至嗅觉等多重感知，让虚拟展品对用户的输入做出实时响应。比如湖北博物馆就让观众通过VR手柄，化身战国乐师演奏曾侯乙编钟，感受中华传统乐器的魅力。

说到这里，博物馆的自我空间改造已经完成的差不多了，但对于那些连门都不想出的"肥宅"和特殊群体，是不是注定与观展无缘了呢？

为此，博物馆和科技公司们也是纷纷操碎了心，虚拟博物馆就此诞生。其中代表性的，如谷歌名为Arts &Culture（艺术和文化）的App，搭配VR头戴式显示设备Google Cardboard，能瞬间将用户送到70个国家的上千座博物馆、美术馆中，用户只要拥有智能手机和特定类型的VR头盔就可以浏览3D数字仿真品，获得与线下无二的观展体验。

从这些博物馆与XR技术所产生的化学反应，我们不难看到博物馆在引入新技术时，一方面需要较低的改造成本。

作为博物馆职能的延伸与扩展，新技术的应用既要让观众体验在最短时间内得到提升，又不能给馆方的展陈带来太大的重新设计、装修压力。而VR设备大多以移动智能设备、外接式便携设备等形式提供服务，不会影响原有的工程结构与陈列，对观众来说也不会遇到太高的体验门槛，才更容易调动起博物馆主动推动技术的意愿。

在这一过程中，科技盟友的助推也不可或缺。

主动拥抱技术的博物馆，在实践中难免会遭遇博物馆的"非盈利悖论"，资金不足、审批流程严格、项目推动缓慢、跨界人才稀缺等，许多客观因素都会限制博物馆的进程。

即使是在艺术社会化运行体系较为完善的欧美地区，XR等新技术的引入也需要高质量的外部设备、技术与艺术品的融合等软硬件支撑。可以说，谷歌、三星等科技企业的参与合作对不少博物馆的探索起到了重要的作用。

盛名之下，XR道阻且长

可以预见的是，XR正在以燎原之势席卷整个博物馆界。虽然观众的期待与馆方的规划正在以相同的频率向智慧场馆进发，但想要依靠新技术讲好文化故事，并不是一件容易的事。

必须承认的是，对于观众来说，展览本身的叙事性比技术更重要。XR是以让文物开口说话、让博物馆连通古今的角色出现的，同时，它也带来了新的烦恼。

首先是硬件的制约。"身临其境"的体验需要高精度的内容画面、性能优越的VR硬件以及大数据量的网络传输支持。而许多博物馆连4G网络都难以保证满格的情况下，用户在体验AR、VR等新技术时不得不长时间等待，或者与马赛克小人大眼瞪小眼，在卡帧掉帧中完成观看，体验自然大打折扣。

目前，许多博物馆都开启了"5G场馆"的建设，但这个过程需要网络基础设施、移动终端、内容开发等的全面到位，不是一朝一夕能够完成的，期间用户会不会"脱粉回踩"，还真不好说。

可能会让VR掉粉的除了硬件本身，还有内容制作上的简单粗暴。前面我们提到，博物馆引入VR的技术解决方法并不难，大致就是通过3D建模等技术对展品进行数字化建档；更深度一点就是在线下进行视觉上的重现，为全景图片添加指路信息、展品内容等热点，从而达到展示细节的效果。

但全景图片往往视角比较固定，在交互时不同图片之间的跳转也会造成明显的断裂感，还容易还让人空间混乱，每次点击都需要重新找定位，体验下来观众很可能一头雾水，可能会反过来加重"博物馆疲劳症"也说不定。

其实不止VR/AR，很多博物馆逐步引入的新技术如机器人、语音交互等，都面临着初始阶段的种种限制。只要时机成熟，这些未来技术对博物馆服务能力的重大突破作用必然会势如破竹地席卷我们每一个人。

那么，面对这种长期乐观、短期艰难的局面，XR技术未来还能向何处去呢？

目前来看，XR技术在博物馆的发展，正在向两个方向上寻求突破口。

一是利用AI等技术对硬件的呈现能力进行升级。

人工智能技术一方面能够在现有的VR设备基础上，为其上一个性能增益的buff。比如老大难问题晕眩感，主要就是由于网络传输和图像渲染的响应延迟，刷新到头显上各项感知的不同布，就会导致头晕。除了在硬件上进行显卡改良之外，AI算法的注入也是突破硬件处理能力和显示技术瓶颈的关键。

比如通过机器学习算法的优化，不断降低画面的延迟，能从一定程度上解决眩晕的问题。LG就与Sogang大学合作，创建了一种以AI为动力的算法，可以在VR内容中减少多达5倍的延迟和运动模糊。

同时，利用AI算法还可以实时将低分辨率视频转换为更高分辨率，并且能够减少能耗，这意味着VR的使用成本还有可能进一步降低，无疑为博物馆落地带来新的想象空间。

除了提升硬件的表现，AI在内容层面也能帮助博物馆做到更多。

博物馆拥有的大量文物资源都需要经由深度摄像头、3D激光雷达进行数字化重建，除了需要精细化、无损还原展品信息之外，如何保证不同配置、不同语言的移动终端都能够稳定、快速地通过AR、VR设备读取出自己所需的内容？

这就需要利用算法模型来"明察秋毫"了。

我们知道，光线昏暗、反光等环境下，摄像头采集的图像信噪比都会比较高，导致机器往往无法快速精准地识别出外界事物，而这几乎是博物馆展览的日常状态。

如何让AR/VR设备在博物馆中以不同角度都能精准地识别出画作、展品，进而将其属性与艺术风格展示给观众，这就需要更高性能的图像识别算法来保驾护航了。

比如谷歌就通过分类法训练出了一个识别博物馆画作的机器视觉引擎，能够从卡纳莱托的《威尼斯大运河从弗兰吉尼宫到圣马尔科拉坎波》中，精准地识别出"划艇、划艇、贡多拉和绘画"这四个主题。

另一个有意思的AI应用，则是与知识图谱相结合，扩展对展品的识别与认知。

绝大多数情况下，我们只能在某一个具体博物馆中欣赏某项物品，通过算法提取展品的关键信息，找到世界上其他博物馆中的相似展品，或关联产品，这就让人们跨越时空限制，从宏观上了解藏品历史、发展渊源、艺术门类等成为了可能。

值得一提的是，利用VR等设备，线上线下观众对展品的喜好、浏览频次等等关键数据，也可以在AI的帮助下为博物馆后续的二次传播、策展、文创IP等衍生服务提供重要的决策支撑。这一切的前提是AI要能读懂艺术品所表达的内容和情绪等重要信息。

MIT与IBM合作的AI实验室就使用了4.5万幅画作来训练他们的算法模型，里面包括从文艺复兴早期到当代的艺术肖像画，进而让机器理解15世纪欧洲风格的艺术肖像画。这以举动也能帮助虚拟博物馆灵活地调整展览，用更贴近市场的展品让更多潜在人群更有兴趣走进博物馆。

（AI Portraits算法生成的作品）

目前，哈佛艺术博物馆、挪威国家博物馆、故宫博物院等都开始尝试将AI引入博物馆改造计划。最终，它将与VR一起，润物无声地改变几代人的观展生活。

有人说，VR等泛现实技术对博物馆的创新继往开来，然而通过一番剖析我们发现，XR炫酷的外表背后，其最大的价值其实是提供了一种超越传统思维的审美方式，唯有不断释放的创新与想象力，才能铺就博物馆延绵不绝的欣欣向荣之路。

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