成立至今的新疆生产建设兵团承担着屯垦戍边、维护边疆稳定的社会责任,在此过程中形成了独具特色的军垦文化,它是红色革命精神的历史见证,是兵团人在一草一木间不停奋斗留下的宝贵的集体记忆;新疆军垦博物馆通过实物、照片、文字等形式向人们展示了军垦的发展之路,然而传统展示方式存在着一定的缺陷:时间、空间上有限制,不能突破;难以承载大量的信息,难以直观地将观展人带入历史情境中;虽然能引起观展人的视觉感受,却缺乏感染力,无法使观展人真正地身临其境。对新疆军垦博物馆来说,元宇宙概念提出的虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、数字孪生、区块链等技术手段融合,能够让博物馆数字化转型升级成为一个新的突破口,有助于克服地域、时间的限制,通过高仿真度的虚拟情景体验唤醒人们的五官感受,让人在产生代入式、沉浸式感受的基础上去主动走进这一虚拟环境,身临其境地体验到自己进入历史大潮中。元宇宙技术下的新疆军垦博物馆文化传播将会带来一种全新的传播模式,并且会大大加深观众对军垦文化的获取感和认同感。

　　随着全球化和信息化快速发展,文化传播及效果是衡量区域文化影响力的体现。习*平总书记指出:“文化自信是一个国家、一个民族发展中最基本、最深沉、最持久的力量。”要坚定文化自信,把中华优秀传统文化继承好、发扬好,“讲好中国故事”,让中华文化更好地走向世界。新疆兵团军垦文化作为红色文化的一种,是党带领人民奋斗的历史记忆,是多民族交融和社会进步的精神写照,在新形势下如何面向年轻受众群体与数字化传播场域,借助元宇宙技术实现浸入式和互动式的呈现来提高军垦文化传播力与社会影响力是一个值得思考的问题。

　　一、理论基础与研究

　　(一)军垦博物馆概述

　　军垦博物馆是以介绍新中国屯垦戍边为主要内容的国家二级博物馆,是向世人展示兵团历史和军垦文化的重要窗口之一。馆舍总建筑面积9703平方米,陈列面积约6000平方米,文物库房面积约1300平方米。馆藏展览用实物和历史照片相结合的形式呈现,馆内采用场景复原、等比微缩景观、人物雕塑、硅胶人物、油画、国画等多种艺术手段来再现兵团人如何在如此艰苦的环境中进行艰苦创业、屯垦戍边以及展现兵团精神和红色文化的精神面貌。

　　目前,博物馆藏有从兵团成立之初至今的重大历史事件、重大生产生活场景和各族人民群众同心同德建设美好生活的珍贵史料。博物馆是新疆生产建设兵团创建和发展历程展示的窗口,也是爱国主义、集体主义和民族团结主旋律教育的课堂。自从2016年被评为国家AAA级旅游景区以来,博物馆的社会功能越来越强大,在全国已经实现了泛娱乐化的发展形势下,越来越显现博物馆和博物馆工作主阵地的价值体现。而且2020年入选国家红色基因库,对红色文化的传承、爱国主义教育、新时代红色文化传播等都具有重大的意义。

　　(二)元宇宙技术概述

　　«雪崩»一书最早出现“元宇宙”的概念,指的是与真实世界平行的虚拟世界,在其中每个人都有一个相对应的“数字化身”,在数字世界中从事社交、交流、交易等各种各样的活动。

　　从技术上看,元宇宙是由VR、AR、MR、区块链、AI(人工智能)等众多技术集大成打造出来的世界,能够模拟现实环境并创造出超越现实的虚拟体验,在这个空间当中,用户不但可以做类似于现实中人的事情,也可以做更多的事情,甚至在某种程度上脱离人的需求完成更具有目的性或者具备更高自由度的交互。

　　(三)沉浸式交互设计概述

　　沉浸式的体验指的是一个人可以通过自身的一系列感官,专注于并在精神上投入某一具体的情景当中的心理状态。它并非单一的视觉或者听觉刺激,也可以是由叙述性引导、任务设定与情感共鸣的输入带来的复杂交互体验,当然它依然会让游客获得更强的信息传递、交互能力以及情景描绘下的代入感。同时,在元宇宙的世界里面,虚拟的空间环境交互的方式是由三维高精度建模、虚拟人物代入感、多人协作互动和实时交互技术等来共同完成的,通过对真实世界的还原和重建,在元宇宙的世界里面进行复原,使观众获得置身其中的感觉,使观众能直接地感受到历史场景和文化背景的具体情况。

　　二、新疆军垦博物馆元宇宙化设计思路

　　(一)内容数字化与虚拟化建模

　　新疆军垦博物馆展示着军垦时期的生产用具、生活用品、历史照片、历史文献档案等核心展品,它们代表着当时那个时期兵团屯垦戍边的真实物质状况以及精神面貌;虚拟化设计时,要对核心展品进行高精度三维扫描,做到毫米级精度的获取,再结合物理渲染(PBR)技术,真实还原金属、木材、织物在各种不同光源环境下的反射、漫反射、光泽度、材质等特性,以最大限度地复现展品的历史原貌以及触觉特征。

　　场景还原可以通过历史照片、档案资料、口述史料等的融入,再现屯垦戍边时期的生产劳动场景、农垦作业流程和军民生活空间。通过对场景的还原能够呈现真实的开垦荒地、修筑水渠、冬季防寒等劳动场面,通过添加一些虚拟人物以及环境的互动,包括尘土飞扬的农田、操着锄头耕田的牛马、军垦营房内炊烟袅袅的生活气息,配合相关的生活器具摆设等使观众置身其中。

　　交互设计是元宇宙化博物馆体验的基础。除了进行教学型指导介绍,在虚拟环境中增设真实可操作的农具,比如使用VR手柄,参与锄地、撒种、收割等农垦劳作;又如在军事训练模块中设置队列训练、跨越障碍等简单的军垦方式,并且加入多人协作、共同作业,即加入多人玩同一套游戏机制,可以是2V2或3V3等不同人组,也可以同时参与农业生产活动或者部队编练操演等。

　　依托高精度数字化还原以及沉浸式交互技术的辅助,“可触摸”的红色文化资源在虚拟的空间得到了重新呈现,用户可以使用元宇宙平台进入虚拟的历史文化场景中实现文化记忆的数字化保存和跨越空间的文化传承。

　　(二)互动性设计

　　元宇宙展馆的互动性与传统的展览方式相区别。参观者不是单纯的观众,而是主体性的存在者,可利用自身力量来开展互动行为,在实践中以战士、农垦工人或技术员的身份去完成驾驶拖拉机、开挖渠道、巡逻边防的任务,当所完成任务得到系统认可后,就可以解锁关联的历史资料和多媒体信息。而作为情景化的互动来说,参观者可以在特定历史情境下就某一场景事项与虚拟人物展开互动交流或合作,如完成制订水利建设方案的任务或是参与完成边防巡逻等场景任务。这既获取了知识又体会到了当年进行劳动和生活的状态。展馆内为提升参观者的互动积极性,增加了有关兵团史的知识问答竞答系统,并推出由选择题、情境推理题、连线题组成的题目,既可以单人闯关也可多人比赛通关,最后完成任务时间最短或分数最高的参观者可以获得数字勋章或者虚拟奖品,以增强参观者的参与度和体验感。

　　三、虚拟展馆交互设计

　　从空间上来说,虚拟展馆可以任意供给大家访问,参观者可以选择裸眼或者手机搭配VR眼镜或者使用独立的VR一体机来浏览,不同的展馆搭建有独属于自己的参观平台,有的是独立开发的网站、小程序,也有的是在元宇宙的平台上进行打造,比如不同的平台拥有不一样的技术环境和交互能力,会影响展馆的整体搭建情况和观众的观展体验。将展馆主题、展示目的作为交互设计的基础部分,从以下方面进行交互设计:视角的切换、虚拟物体的操作、历史情景的任务关卡挑战、多人联合作业等。观众可以根据自己的兴趣,在馆中自我探索来深入认识展览内容,增强自己的沉浸感,强化自己对历史文化等方面的认同感。

　　在虚拟展馆设计过程中,建立一个缩放的红色文化空间,使用不同的图标进行交互,红标即标识物上存在介绍文本链接,观众通过点击小红旗等标识就可以跳转到对应的历史故事介绍文字资料、图片或者多媒体视频。同时还可以让参观者看到标志性建筑所在的位置,有的可以点击放大,可以在原馆基础上建立虚拟展馆。另外,新疆军垦博物馆的虚拟展馆首页红色文化地图和二级页红色文化地图是动态的图示,因此还具备相应的空间引导作用,更加深入地吸引了观众的兴趣。

　　四、结语

　　伴随着数字信息技术的发展,元宇宙给博物馆展示与文化传播带来了新的可能。作为兵团历史与军垦文化的重要载体,新疆军垦博物馆运用VR、AR、MR、数字孪生等技术使博物馆从以前的单一静态展示向现在的沉浸式、交互式的体验进行了转变。文章以新疆军垦博物馆为例,立足于元宇宙下的虚拟展馆建设展开研究,包括元宇宙环境下的内容数字化、虚拟化建模、沉浸感营造以及交互设计实践等方面内容,试图在此过程中总结出一套较完善的虚拟展馆建设思路。

　　对虚拟场景构建,在现场建设上以无人机倾斜摄影获取遗址全景照片,然后结合点云数据生成建筑的三维模型,还原出整个建筑内外的实体以及各个房间的格局;针对小件文物采取三维激光扫描采集点云数据并生成模型。在此基础上,采用全景VR视频播放的方法来展示红色遗址、遗物及历史事件等内容,能够使参观者由多角度、多路线参观浏览,并且可以在交互中更深刻地了解到其所代表的历史场景和文化内涵,之后还可以在此基础上进一步开展多个用户的协同参观游览,或者将这些参观游览过程利用AI的方式开展讲解,并建立相应的虚拟社区等场景应用。

　　让参观者能够在虚拟世界中对这些实物文物进行“可触摸”式的接触,直接感受其形状、材质和文物背后的文化内涵。将沉浸式技术与交互设计相结合,改变过去观众从属与围观者的单一地位,转变为虚拟空间中的独立主体,在其中自主选择角色、接受任务、展开互动,大大增强了观展者自身的文化认同感和情感共鸣。