摘  要：本文深入解析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館信息化、智能化建設(shè)中的創(chuàng)新型應(yīng)用和顯著影響，旨在探討如何通過這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化科技館的教育和展示功能。本文界定了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念與特性，并闡述了科技館信息化、智能化的重要性，詳細(xì)分析了在該過程中虛擬現(xiàn)實(shí)及其帶來的益處。體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在提升展品演示效果、豐富導(dǎo)覽服務(wù)體驗(yàn)，以及加強(qiáng)科普教育內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用效果。同時揭示了利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能顯著提升參觀者的互動性和學(xué)習(xí)效率，也為科技館提供了更廣闊的教育視野和未來發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；科技館信息化、智能化；展品展示

在信息化時代背景下，科技館作為科普教育的重要陣地，其信息化、智能化建設(shè)尤顯關(guān)鍵。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其獨(dú)特的沉浸式體驗(yàn)和高度互動性，為科技館信息化、智能化提供了全新的路徑。本文深入探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館信息化、智能化中的應(yīng)用與作用，從而推進(jìn)科技館展示、教育及服務(wù)模式的創(chuàng)新發(fā)展。通過介紹、分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，旨在揭示該技術(shù)如何幫助公眾更好地理解科學(xué)原理，激發(fā)科學(xué)興趣，同時也探討該技術(shù)對科技館未來發(fā)展的影響和啟示。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館信息化、智能化的關(guān)鍵應(yīng)用

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本定義與特性

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）是一種創(chuàng)新的科技產(chǎn)品，其通過具備高度仿真特征的電腦模擬系統(tǒng)，進(jìn)而完成對真實(shí)世界的模擬和再現(xiàn)。融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)后的空間呈現(xiàn)形式可以泛指為虛擬環(huán)境，在這個環(huán)境里，每一位用戶都能以人的感知和反應(yīng)方式參與到信息的處理中，進(jìn)一步加速認(rèn)知和理解的過程，從而更有效地接收和吸收信息。而沉浸感是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最具突破和創(chuàng)新之處，其使得用戶不僅僅是觀察者，更是參與者。因此沉浸感使得虛擬現(xiàn)實(shí)具有豐富的交互性和真實(shí)感。除此之外虛擬現(xiàn)實(shí)亦具備跨領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢，無論是在科研、教育、醫(yī)療、文化娛樂等產(chǎn)業(yè)，其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域都得益于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)和優(yōu)化感知的能力。

通過虛擬與現(xiàn)實(shí)的完美結(jié)合，體驗(yàn)者將全身心投入其中，忘我般地進(jìn)行體驗(yàn)，并享受其間。這是由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能完美呈現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的物理律，為公眾賦予真實(shí)的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺以及運(yùn)動等多維度體驗(yàn)[1]。在這種情況下，虛擬現(xiàn)實(shí)提供一種全新的人機(jī)交互模式，通過頭顯、手套、身體跟蹤裝置等設(shè)備使體驗(yàn)者全面進(jìn)入創(chuàng)建的虛擬環(huán)境中，這也正是沉浸式體驗(yàn)的來源。

（二）科技館信息化、智能化的作用及重要性

在科技館的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中，信息化的核心價值在于其能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享、服務(wù)便捷化，從而提升科技館的服務(wù)質(zhì)量及影響力，為公眾構(gòu)建一個創(chuàng)新性的科普教育平臺。層次豐富、形式多樣的科普教育服務(wù)是科技館最基本的功能，然而傳統(tǒng)的科普服務(wù)形式往往受地點(diǎn)、時間限制，難以滿足公眾日益增強(qiáng)的科普需求。信息化的應(yīng)用則通過數(shù)字技術(shù)有效地突破了這些限制，使科技館升級為一個7*24小時開放的線上線下相融的科普教育平臺，如公眾可以通過“寧夏科技館官網(wǎng)—在線觀展—VR看館”進(jìn)入，進(jìn)入后可通過手機(jī)或電腦進(jìn)行觀看，也可以通過VR設(shè)備觀看，用VR設(shè)備觀看時會有身臨其境的感覺，從而滿足他們隨時隨地學(xué)習(xí)科普知識的需求。而科技館信息化的關(guān)鍵作用在于其具備智能互動性，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為例，借助高度仿真特征的電腦模擬系統(tǒng)，能將科學(xué)原理、現(xiàn)象和技術(shù)生動地呈現(xiàn)給公眾。同時借助大數(shù)據(jù)等技術(shù)分析用戶行為，科技館還能精準(zhǔn)提供個性化服務(wù)，提升公眾的參與度和體驗(yàn)度。

再者，傳統(tǒng)科技館的內(nèi)容更新速度遠(yuǎn)追不上科技的發(fā)展變化，無法為公眾呈現(xiàn)最前沿的科普成果。信息化技術(shù)的運(yùn)用使科技館能實(shí)時獲取全球科普資源，以極快速度向公眾呈現(xiàn)科技最新進(jìn)展[2]。并且信息化還能減輕科普工作者的重復(fù)勞動，通過系統(tǒng)充分集成各類科普資源，以最小的投入獲得最大的信息輸出。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館信息化、智能化中的優(yōu)勢分析

在科技館信息化、智能化領(lǐng)域，通過精確模擬復(fù)雜的科學(xué)過程或難以接觸的自然場景，VR技術(shù)使得抽象概念的呈現(xiàn)變得更為直觀和具體。這種直觀性不僅幫助參觀者跨越時間和空間的界限，如探索從古至今、從微觀到宏觀的各種奇妙現(xiàn)象，還有效地加深了參觀者對科學(xué)原理的理解和記憶，進(jìn)而增強(qiáng)了科技館教育的互動性和趣味性。特別借助于VR技術(shù)的高度可定制性，能夠?yàn)椴煌挲g和興趣的觀眾群體創(chuàng)造特定的教育內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

并且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠利用其模擬環(huán)境構(gòu)建的特點(diǎn)，提供一種安全無風(fēng)險的實(shí)驗(yàn)平臺，讓參觀者能夠在虛擬環(huán)境中嘗試那些在現(xiàn)實(shí)生活中可能存在風(fēng)險或不可行的實(shí)驗(yàn)，例如參觀者可以通過VR體驗(yàn)，如進(jìn)行深海、外太空探索，這種實(shí)踐操作的機(jī)會極大豐富了公眾對科學(xué)的認(rèn)識和興趣[3]。同時由于VR技術(shù)的集成性和互聯(lián)網(wǎng)的連通性，科技館能夠通過虛擬展廳擴(kuò)大其教育影響力，跨越地理限制向更廣泛的公眾傳播科學(xué)知識。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館信息化、智能化的具體應(yīng)用

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館展品展示中的應(yīng)用

利用VR技術(shù)，科技館能夠設(shè)計(jì)出豐富多樣的虛擬展項(xiàng)，為參觀者提供形式各異的體驗(yàn)，其能夠?qū)?fù)雜難以理解的科學(xué)知識變得形象直觀，易于理解；對于概念性較強(qiáng)，無法具象展示的學(xué)問，也得以以直觀的方式展現(xiàn)在公眾面前。比如模擬太陽系運(yùn)行模型的 VR 展示則可以讓觀眾穿上專門的頭顯設(shè)備，置身于星海之間，身臨其境地感受太陽系各星體的運(yùn)行狀態(tài)。又如將人體器官進(jìn)行三維細(xì)致建模，讓觀眾以第一人稱的視角走進(jìn)人體微觀世界，親眼目睹血液的流動、細(xì)胞的分裂等現(xiàn)象，這是將抽象知識轉(zhuǎn)化為生動的體驗(yàn)。

科技館中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，既減少了后期的維護(hù)成本，又能有效降低展區(qū)對物理空間的需求。更重要的是，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)塑造出的沉浸式體驗(yàn)，可讓觀眾全情投入，充分調(diào)動了他們的主體性，使科普文化教育更具吸引力。通過虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，科普知識不再枯燥乏味，變得趣味盎然，學(xué)習(xí)科普知識不再是被動接受，而是主動探索。這種新穎的展示方式極大地提升了科技館的參與性和互動性。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館導(dǎo)覽服務(wù)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館導(dǎo)覽服務(wù)中的運(yùn)用，以國內(nèi)某知名科技館應(yīng)用VR導(dǎo)覽為例，該館搭載一個元宇宙互動多媒體平臺，利用互動多媒體技術(shù)，向公眾介紹元宇宙及其相關(guān)知識，多媒體中展示大量關(guān)于元宇宙的文字、圖片、視頻等內(nèi)容，觀眾點(diǎn)擊觸摸屏，就可以通過互動的方式查看多媒體，了解元宇宙的概念、發(fā)展歷程、核心技術(shù)、應(yīng)用場景、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展前景等方面的內(nèi)容。這種技術(shù)的運(yùn)用，使得參觀者似乎身處一個無邊界的數(shù)字化學(xué)習(xí)空間，每一轉(zhuǎn)身或步行都可能感知新的信息窗口，或者觸發(fā)深入淺出的講解。比如在天文館區(qū)域，觀眾通過頭戴設(shè)備看向某星座，點(diǎn)擊觸摸屏即可詳細(xì)了解這一星座的歷史、結(jié)構(gòu)及其在人類歷史中的文化意義等，這種方式顯著優(yōu)于傳統(tǒng)標(biāo)牌或語音導(dǎo)覽的被動式學(xué)習(xí)。

同時VR系統(tǒng)可以根據(jù)訪客的興趣和已交互的歷史數(shù)據(jù)推薦下一站最適合的展覽，這種智能化推薦不僅增加了參觀者的滿意度，也增強(qiáng)了展品的教育效果。而對于那些難以實(shí)物展示的科技成果，VR技術(shù)能構(gòu)建起幾乎完美的三維模型，讓參觀者通過互動進(jìn)一步理解其工作原理及核心技術(shù)，例如觀眾可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)“進(jìn)入”到一個粒子加速器的內(nèi)部，觀察并學(xué)習(xí)粒子碰撞的過程，這樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的圖像或視頻材料。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技館科普教育中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）已經(jīng)成為科普教育領(lǐng)域中一個創(chuàng)新性的應(yīng)用方向，借助此技術(shù)科技館可以將抽象復(fù)雜的科學(xué)原理和概念以三維立體的形式呈現(xiàn)出來，例如在分子生物學(xué)展區(qū)，通過VR設(shè)備，參觀者能“親眼”見證DNA的復(fù)制過程，看到每個堿基對如何準(zhǔn)確地配對，從而深刻理解遺傳信息是如何傳遞和復(fù)制的。這種直觀的展示方式，不但把復(fù)雜的生物學(xué)過程簡化為易于理解的視覺信息，也使得原本無法直接觀察的微觀世界變得觸手可及。而通過交互式的設(shè)計(jì)，參觀者能夠通過簡單操作來模擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如調(diào)整環(huán)境因素觀察植物生長狀態(tài)的變化，這種主動的參與過程無疑加深了他們對科學(xué)原理的認(rèn)識和記憶。

三、結(jié)語

綜上所述，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，科技館能夠跨越物理限制，創(chuàng)造出讓參觀者身臨其境般的科學(xué)探索體驗(yàn)。同時通過本文的探討可看到該技術(shù)在提升科技館展示吸引力、豐富科普教育內(nèi)容及創(chuàng)新服務(wù)方式蘊(yùn)含著巨大潛力。在未來隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在科技館信息化、智能化建設(shè)中發(fā)揮更加核心的作用，為公眾提供更加豐富多彩、高效互動的科學(xué)學(xué)習(xí)和體驗(yàn)空間。而這也促使科技館不斷探索和創(chuàng)新，以更貼合時代需求的方式推廣科學(xué)知識，引領(lǐng)公眾走進(jìn)更廣闊的科學(xué)世界。

參考文獻(xiàn)

[1]王瑜瑾.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].信息系統(tǒng)工程,2024,(03):36-39.

[2]賀靜.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在紙文化展覽中的應(yīng)用[J].中華紙業(yè),2024,45(03):112-114.

[3]袁昊杰,李偉.VR技術(shù)應(yīng)用于繪本課程的價值、困境與出路[J].陜西學(xué)前師范學(xué)院學(xué)報,2024,40(03):31-38.

[4]劉楊.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在煙草包裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析[J].綠色包裝,2024,(03):116-119.

責(zé)編 / 馬銘陽