摘要：傳統(tǒng)展館業(yè)受天氣、交通、費用的影響正逐步走向衰落，隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術及虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，網(wǎng)絡虛擬展館應運而生。本文分析網(wǎng)絡虛擬展館與傳統(tǒng)展館的異同，提出構建網(wǎng)絡虛擬展館的關鍵技術及實現(xiàn)方式，經過幾何建模、碰撞檢測與交互設計搭建完整的虛擬展館，最后從注意力傳播的角度探討網(wǎng)絡虛擬展館未來的發(fā)展趨勢。

　　關鍵詞：網(wǎng)絡虛擬展館;虛擬現(xiàn)實;交互設計;碰撞檢測;注意力傳播

　　0 引言

　　傳統(tǒng)展會需要參展商將展品帶到現(xiàn)場，策展、布展會花費大量的物力、財力。然而，受天氣、交通、時間等因素的限制，展館受眾十分有限。隨著web3.0(第三代互聯(lián)網(wǎng))、計算機技術、虛擬現(xiàn)實技術的普及，網(wǎng)絡虛擬展館打破了這些限制，受眾可自由選擇時間、環(huán)境在線觀看各種各樣的展覽。虛擬現(xiàn)實技術為受眾提供了真實的虛擬展覽環(huán)境與虛擬展品，受眾可以通過鼠標、數(shù)據(jù)頭盔等設備漫游其中，多角度觀看展品，并與虛擬展品進行交互，獲得與真實觀展環(huán)境相似的虛擬展館漫游體驗。

　　1 網(wǎng)絡虛擬展館的特點與分類

　　隨著虛擬現(xiàn)實技術的不斷成熟，虛擬展館應運而生。網(wǎng)絡虛擬展館不受時空的限制，能夠隨時隨地讓受眾觀賞展品，實現(xiàn)展館的信息化。2010年上海世博會的網(wǎng)絡布展使網(wǎng)絡虛擬展館走進大眾的視野，隨后，出現(xiàn)了諸多虛擬博物館、數(shù)字博物館、非物質文化遺產網(wǎng)絡博物館等網(wǎng)絡虛擬展館。

　　虛擬展館不是實體展館的刻板復刻，而是對虛擬網(wǎng)絡環(huán)境及觀賞模式的拓展和補充。與傳統(tǒng)展館相比，虛擬展館更具自主性、便利性及互動性。在自主性方面，受眾可以根據(jù)自己的時間選擇感興趣的網(wǎng)絡虛擬展館進行觀展;在便利性方面，虛擬展館打破了天氣、交通等限制，受眾足不出戶便可漫游虛擬展館;在互動性方面，受眾可以通過數(shù)字化文字、圖片、視頻甚至多感官通道全方位了解展品情況，感受觀覽樂趣。網(wǎng)絡虛擬展館還將“共享”理念融入其中，受眾來自世界各地，可以共享信息，相互交流，也解決了傳統(tǒng)展館客流量受限的問題和安全問題。因此，網(wǎng)絡虛擬展館與傳統(tǒng)展館相比，具有從靜態(tài)到動態(tài)，從單個到多個，從被動到交互以及從離線到在線的巨大技術優(yōu)勢[1]。

　　虛擬展館架設技術成熟，國內外已相繼建立多個虛擬展館。從表現(xiàn)形式上可分為二維圖文展覽式與三維虛擬仿真式。

　　二維圖文展覽式就是用圖片和文字的形式傳達展品信息，加上簡單的游戲互動實現(xiàn)與受眾的交流，成本低、信息量大。例如，中科院計算機網(wǎng)絡中心旗下的中國科普博覽網(wǎng)站就收錄了70多個虛擬展館，這是中國最早搭建的虛擬展館群。但二維圖文展覽式展館最大的缺點就是視覺效果差，雖然信息量龐大，但趣味性弱。因此三維虛擬仿真式展館更受人們歡迎，成為虛擬展館發(fā)展的主流[2]。

　　三維虛擬展館即以三維的形式搭建場景空間，采用虛擬現(xiàn)實技術讓受眾可以在展館中漫游，與展品形成互動，給受眾帶來身臨其境的感受與強烈的視覺沖擊。中國第一個通過互聯(lián)網(wǎng)展現(xiàn)歷史文化景點的虛擬場館“虛擬紫禁城”自2008年正式推出后就受到了全社會的廣泛好評，網(wǎng)友坐在家中，連接互聯(lián)網(wǎng)，即可足不出戶游覽故宮博物院，并與展館、展品進行互動交流。

　　隨著虛擬展館技術的發(fā)展與成熟，其商業(yè)價值也得到了開發(fā)商的認可與關注，各種大型展會在互聯(lián)網(wǎng)上開展。疫情期間，虛擬博物館的漫游及互動體驗更是為足不出戶的受眾提供了豐富的精神文化食糧。

　　2 構建網(wǎng)絡虛擬展館的關鍵技術

　　2.1 虛擬現(xiàn)實技術

　　虛擬現(xiàn)實是20世紀末出現(xiàn)的計算機交互技術，它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器等多項技術指標，為用戶搭建逼真的多感官虛擬世界，使用戶與虛擬世界實時互動，給用戶帶來身臨其境的感受。虛擬現(xiàn)實是信息技術全新的研究方向和領域，隨著5G時代的到來，通過人機交互方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，模仿虛擬的三維世界成為可能[3-4]。隨著相關產業(yè)的發(fā)展，截至2020年3月，中國網(wǎng)民數(shù)量已突破9億，這為在線展館的建設提供了有力的后盾[5]。

　　虛擬現(xiàn)實具有“3I”特性，即沉浸性、交互性與想象性，它們在虛擬展館中可充分展示給受眾。沉浸性是受眾在觀覽過程中沉浸在計算機搭建的虛擬環(huán)境中，感受到與真實觀展一致的視、聽、觸、嗅覺信息，產生的身臨其境之感。交互性是虛擬現(xiàn)實產生沉浸感知的必要因素，是受眾進入虛擬展館開始與計算機或與計算機中的產品產生信息輸入并獲得反饋的感知。想象性是指漫游的場景不是真實存在的，需要依靠大腦的構想創(chuàng)建一個虛擬的仿真環(huán)境。

　　2.2 VRML概述

　　VRML(Virtual Reality Modelin Language，虛擬現(xiàn)實建模語言)，它提供交互式3D圖形，完整的編程功能以及網(wǎng)絡訪問權限[6]。VRML是建立虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)最常用的建模語言，它可以通過計算機瀏覽架構好的虛擬三維模型，同時部署到具有開放接口的VR設備上[7]。VRML語言的運用把三維模型帶入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過瀏覽器與互聯(lián)網(wǎng)即可訪問虛擬場景，并與場景內的物體進行交互。因此，VRML為虛擬環(huán)境的互聯(lián)網(wǎng)展示提供了非常有力的支持。

　　VRML語言創(chuàng)建的環(huán)境以瀏覽器為平臺，可以為受眾提供多重節(jié)點，分層建模減少網(wǎng)絡效能、壓縮文件大小，并具備強大的交互功能與多語言接口，便于后續(xù)開發(fā)。提供了外部編輯口，從而可以在外部直接操作、控制、修改虛擬世界中的場景。雖然在模型搭建上，VRML不如專業(yè)三維軟件精細，但由于其生成文件容量較小，操作更加流暢。

　　3 網(wǎng)絡虛擬展館的設計與實現(xiàn)

　　搭建網(wǎng)絡虛擬展館首先需要完成整體構架，其次細分功能，最終通過人機交互實現(xiàn)受眾在虛擬環(huán)境中的漫游。

　　3.1 創(chuàng)建幾何模型

　　對虛擬環(huán)境、虛擬物件進行幾何建模是構建虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基礎[8]，場景的真實度與建模的精細程度息息相關，因此一般采用專業(yè)的三維建模工具進行貼圖與建模，其強大的兼容性可以使虛擬現(xiàn)實技術簡單地實現(xiàn)。

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