科學(xué)技術(shù)館建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)的可行性

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摘要：科學(xué)技術(shù)館作為向社會(huì)進(jìn)行科普教育和展示的平臺(tái)，通過(guò)反映科學(xué)原理及技術(shù)應(yīng)用，鼓勵(lì)公眾動(dòng)手探索實(shí)踐，以普及科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)觀眾的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神為主要目的，目前主要有四類：自然科學(xué)類、工程技術(shù)類、科學(xué)中心和綜合類。在科學(xué)技術(shù)場(chǎng)館建設(shè)中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅能由表及里的向大眾展示科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、作用和意義，也能清楚的了解到技術(shù)背后的理論、方法和來(lái)源；不僅提高了場(chǎng)館建設(shè)的效率，也提高了技術(shù)更新的及時(shí)性，降低了地域性限制等。

關(guān)鍵詞：科學(xué)技術(shù)館；科技館；虛擬現(xiàn)實(shí)

1貴州省科技館現(xiàn)狀

貴州科技館場(chǎng)館建設(shè)展廳動(dòng)靜線設(shè)計(jì)合理，是集展覽、培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)、影視等功能于一體的綜合性科普?qǐng)鏊?，是進(jìn)行科普宣傳、開(kāi)展科技教育的新型教學(xué)基地，是展示現(xiàn)代科技、推動(dòng)科技創(chuàng)新、普及科學(xué)知識(shí)、提高公眾科學(xué)文化素質(zhì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是一座綜合性、現(xiàn)代化、具有地方特色的省級(jí)科技館。貴州科技館的建設(shè)和維護(hù)對(duì)當(dāng)?shù)乜茖W(xué)知識(shí)普及和教育有著顯著意義，但隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，科技館設(shè)備的科教普及、推廣和展示教育意義和作用在時(shí)間和空間維護(hù)正在逐漸減弱。特別是在當(dāng)前信息共享及其便利和發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息的傳播和更新之快遠(yuǎn)超科技館當(dāng)初建設(shè)的預(yù)想，大量的科教設(shè)備還未竭盡職責(zé)就面臨檢修和被淘汰的情景。也因此，國(guó)際上知名的科技館充分利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)與能展示技術(shù)基本原理的科教設(shè)備結(jié)合的方式予以科教的呈現(xiàn)。

2發(fā)達(dá)國(guó)家科技館的虛擬現(xiàn)實(shí)建設(shè)簡(jiǎn)述

英國(guó)科技館作為全球最具示范意義的科技館，不僅收集了來(lái)自全球的科學(xué)、技術(shù)和醫(yī)藥成果，還按照類別向大眾分別就數(shù)學(xué)、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）進(jìn)行了詳細(xì)的科普演示。美國(guó)比較典型的是明尼蘇達(dá)科技館和波士頓科技館。明尼蘇達(dá)科技館的特色是在于其主題類展覽形式，比如它和皮克斯公司合作的場(chǎng)館內(nèi)，比如皮克斯動(dòng)畫(huà)電影的主題公園，通過(guò)動(dòng)畫(huà)主人公的展示結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)向孩童傳輸知識(shí)，另外，明尼蘇達(dá)科技館還通過(guò)VR技術(shù)與IMAX技術(shù)向公眾展示海洋的秘密，如同親臨南太平洋一般來(lái)一次深海探險(xiǎn)。波士頓科技館以科幻類電影技術(shù)的發(fā)展為時(shí)間軸，向大眾展示了歷年科幻電影中那些由技術(shù)實(shí)現(xiàn)的科幻場(chǎng)景及物體是如何制作和呈現(xiàn)出電影效果的，比如時(shí)空飛車、外星人等等，同樣通過(guò)VR技術(shù)幫助公眾親臨科幻電影場(chǎng)景的體驗(yàn)。

3我國(guó)科技館發(fā)展概況

我國(guó)第一家科技館是中國(guó)科學(xué)技術(shù)館，首建于1988年，隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展，在全社會(huì)越來(lái)越重視科學(xué)技術(shù)的同時(shí)，全國(guó)科學(xué)技術(shù)館呈現(xiàn)速猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)。截止2015年，全國(guó)達(dá)標(biāo)的科學(xué)技術(shù)館超過(guò)140家。盡管國(guó)內(nèi)科技館建館速度快，但一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)的科技館的建館方式主要還是圍繞展品本身展開(kāi)，而缺少對(duì)館內(nèi)整體展品設(shè)計(jì)、展覽和科普主題的思考。近年，隨著科技事業(yè)越來(lái)越受到重視，國(guó)內(nèi)科技館開(kāi)始更注重科普意義和展示，逐漸出現(xiàn)一些較有特色的科學(xué)技術(shù)館，比如上?？萍拣^推出了以“青花瓷”演變?yōu)橹黝}的展覽流程；武漢科技館圍繞光谷產(chǎn)業(yè)特色，推出了探索光的本質(zhì)展覽流程，浙江等地的科技館也開(kāi)始嘗試結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行一些場(chǎng)景科學(xué)的展示。

4貴州科學(xué)技術(shù)館建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)可行性初探

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。換言之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠通過(guò)模擬、仿真技術(shù)與現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多維共建方式實(shí)現(xiàn)更高效、更現(xiàn)代、更及時(shí)的科普系統(tǒng)。貴州科技館受限于場(chǎng)館的體積，充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)和理論進(jìn)行模擬和仿真，再結(jié)合實(shí)體設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)理論的演示，從而實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館坪效的最大化，并實(shí)現(xiàn)展品迭代的及時(shí)性和多元性。比如重力原理的演示、力的相互作用的演示、太陽(yáng)系運(yùn)轉(zhuǎn)的演示、火山爆發(fā)、海嘯、臺(tái)風(fēng)等現(xiàn)象的實(shí)景展示用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，既能向社會(huì)大眾展示它們產(chǎn)生時(shí)的表現(xiàn)，也能通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)說(shuō)明其產(chǎn)生的原理和應(yīng)對(duì)措施；另外，向哲學(xué)的演變、數(shù)學(xué)的發(fā)展、量子力學(xué)、物演通論、進(jìn)化論，甚至是經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融學(xué)等科學(xué)的發(fā)展可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)予以可視化的展示，從而幫助科普對(duì)象更好的理解?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的展示，一些基本的科學(xué)理論又以實(shí)體展品予以呈現(xiàn)，比如結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的力的相互作用、機(jī)械原理等。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅在于提高了場(chǎng)館建設(shè)的效率，同時(shí)也提高了科學(xué)技術(shù)更新的及時(shí)性和針對(duì)性，只需要通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行軟件和硬件的升級(jí)，就能得到最新的科學(xué)技術(shù)，且維護(hù)成本也較之前全實(shí)體展品展示得到極大的節(jié)省，最大限度的減少了實(shí)體展品的磨損和維護(hù)。安全性也得到了提高，當(dāng)我們的科普對(duì)象在參觀和學(xué)習(xí)新的科學(xué)技術(shù)或知識(shí)時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以予以及時(shí)的講解和演示，進(jìn)而幫助用戶去學(xué)習(xí)和實(shí)踐，避免了因盲目操作和設(shè)備損壞帶來(lái)的安全隱患。

5結(jié)語(yǔ)

綜上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科學(xué)技術(shù)場(chǎng)館的應(yīng)用，有著極其重要的作用和意義，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于貴州科技館建設(shè)中，有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，對(duì)向大眾展示和普及科技知識(shí)、提高大眾參與科學(xué)技術(shù)過(guò)程和發(fā)展有著積極的促進(jìn)和推動(dòng)作用，對(duì)于科學(xué)技術(shù)館而言，不僅提高了科普效率，節(jié)省了經(jīng)費(fèi)投入和維護(hù)費(fèi)用，更提高了大眾學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的趣味性和積極性，打造虛擬的展示平臺(tái)，無(wú)庸質(zhì)疑的將是科技館建設(shè)的一個(gè)趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]https://baike.baidu.com/item/%E8%B4%B5%E5%B7%9E%E7%A7%91%E6%8A%80%E9%A6%86/770841?fr=aladdin

[2]https://baike.baidu.com/item/%E8%99%9A%E6%8B%9F%E7%8E%B0%E5%AE%9E/207123?fr=aladdin

作者:王婷 單位:貴州科技館