5G结合VR在博物馆中的应用

    张宇航

    摘 要：5G技术背景下，网络的信息传递速度得到了极大的提升，其应用也将大范围地覆盖未来人们生活的各个方面，从衣食住行到文化娱乐的需求，再到医疗、交通等各个方面，5G技术将在社会的舞台上绽放自己的絢丽的光芒。现阶段，我们提出了将5G技术与VR技术相结合，并将其应用到博物院的展览中，为人们带来更加更好的参观体验，增强参观者的体验感，积累相关的知识。下面，本文将就5G通信技术于VR技术相结合在博物馆中的应用展开讨论，提出应用VR场景建设推进智慧博物馆建设的方案。

    关键词：5G网络通信;VR技术;智慧博物馆

    DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.27.308

    1 引言

    第五代移动通讯系统，也就是我们常说的5G技术是新时代的一项伟大创举，相较现阶段较为传统的4G网络而言具有网速极高的特点。现阶段，其发展的主要目标为减少网络信息传输过程中的延迟的时间，提高信息传输效率，从而为用户带来更好的体验感。但就5G技术的应用而言，其潜力是无限的，将其与VR技术进行有机的结合并有效的应用到博物馆的运营过程中，可以简化为参观者带来丰富的体验，通过VR技术将虚拟模型展示给用户，让其身临其境的感受博物馆的文化氛围，带来更好的体验效果。

    2 5G网络的优势及其对VR的技术使能分析

    自VR技术迈进社会市场以来，其发展经历十分坎坷，跌宕起伏，极大程度的受到了宽带网络通信速度的制约。现阶段的4G网络无法满足VR技术对运算处理速度的要求，很难进行精确的模拟和还原，导致用户的体验感较差，VR技术的口碑也因此大受打击。随着5G技术的问世和推进，VR技术将会得到蓬勃的发展，积极对自身进行提高和完善，满足市场的需求。下面，我将对5G网络的优势及对VR技术的影响展开讨论，分析5G时代为VR技术的发展带来的契机。

    2.1 5G与4G相比的优势

    就现阶段的调查测试而言，5G技术相较4G技术而言，其传输的延迟和缝制速度都有着极高的优势，5G将网络传输的延迟缩短到1毫秒以下，相较4G10毫秒的延迟有着极强的优势，5G技术的峰值速度也达到了20Gbps，较4G调高了20倍。就移动连接数而言，5G技术较4G多出了30亿个，通道宽带频段等也有了很大程度的改进。

    通过对关键技术进行有效的组合，5G技术的优点主要体现在频率高、宽带打、网速及峰值高、延迟低、连接密度大、流量密度大等特点，此外，在其使用的过程中稳定性也得到了极大的增强。总之，5G技术相对4G而言不仅仅是简单的网速的提升，而是更加全面的优化。

    2.2 VR与其发展

    2.2.1 VR技术的概述

    作为虚拟方针技术的一个重要发展方向，VR技术将在5G时代的背景下得到空前的发展，达到崭新的阶段。VR技术是一种结合多种技术手段进行的场景模拟技术，并利用计算机或手机终端等设备输出生成一种可以体验的场景模拟。虚拟现实模拟技术结合三维计算机模型、广角立体显示、身体动态追踪、视觉触觉的反馈、立体音频效果和网络传输等技术为一体，打造多原信息化的交互三维仿真，让体验者深入沉浸到模拟出的场景中。

    现阶段，虚拟现实技术已经得到了一定能的发展， 并受到了越来越多的人的认可。用户可以通过相关设备的体验在虚拟世界中感受真实世界的真实体验，并与电脑进行互动，从而获取真实的体验感，是一项集沉浸性、交互性、多感知性、构想性和自主性为一体的高新技术，被广泛应用在影视娱乐、教育教学、设计、医学、军事、航空航天等等领域。

    2.2.2 限制VR技术发展的因素

    作为一项高速发展的科技技术，VR技术有着广泛的应用范围，但在不断的发展和改进过程中，其自身的问题和不足也逐渐显现出来。就目前而言，限制VR技术发展的主要因素是网络因素和设备会对体验者带来眩晕等不适感的问题。就设备的清晰度而言，国内使用的设备不能满足大脑的需求，会使得体验者产生眩晕、呕吐等不适的感觉，这使得很大一部分人对VR设备敬而远之。此外，价格也是限制VR技术发展的一项重要因素，要想满足客户的需求，就需要配备较高端难度设备，而在VR是否可以为经营者带来可观的收入的情况下，大多数经营者不愿意将大量的资金投入电脑等设备的购买中。

    此外，现行的4G网络很难稳定的支持VR技术的运算也是制约其发展的一项重要因素。现行的网络宽带技术不能为VR的输出端提供稳定的信号资源，从而导致模拟的效果不尽如人意，使得VR设备的口碑不高。

    2.3 5G对VR技术的应用发展

    5G技术的发展为VR设备带来了多种新型的网络接入方式，可以有效的促进VR技术的发展和繁荣，为VR虚拟现实的发展提供了新的资源。

    相较于传统的视频播放而言，VR对画面清晰度的需求有着超高的要求，一段几秒钟的视频就可以达到上百兆的存储量。据相关部门科学严谨的测算，当画面的分辨率达到24k以上才能为用户带来高清电视的体验效果。4G网络环境下，由于信息传递的速度无法达到要求，因为网络问题打来的眩晕问题在5G背景下可以得到良好的解决，低于一毫秒的延迟使得人类的大脑无法察觉这一问题，有效的解决VR设备在体验过程中带来的眩晕问题。

    此外，5G技术可以更好的满足VR设备在运行过程中对语音、动作的识别，更好的跟踪体验者的视线，提供更加真实的模拟效果。

    3 博物馆场景需求分析

    现阶段的博物馆一般以藏品的陈列展示为主要形式，并设置有电子或人工的藏品讲解。但这种传统的展示方式无法将藏品的历史文化背景充分的展示给参观人员，使得人们在参观过程中只能从最浅的方面观察藏品的外表，不能更加充分的认识其文化和全貌。针对这一问题，5G技术的发展为博物馆的发展和建设提供了新的方向，充分引入VR设备对藏品进行虚拟现实的模拟展示，利用云平台的建设将服务参观者、保护文物的根本目的贯彻到底。

    随着5G技术的发展和国家相关政策的推进，各地区的博物馆要加强自身的建设，将VR技术充分应用到藏品的展示中，为相关部门的管理、藏品的保护和参观者的参观过程提供极大的便利。

    4 基于5G网络VR技术在博物馆中的应用

    对藏品最好的展示方式就是将其放回其独特的历史背景中，让参观者通过背景感受文物所蕴含的文化和历史意义，但这种溯回的方法在传统的藏品展示中是很难实现的，需要借助VR的虚拟现实模拟技术构建相关的模型，将文物的模型与历史建筑等结合，从而体验文物素蕴含的历史文化。

    通过虚拟现实技术的模拟，参观者可以“穿越”回古代，体验敲击编钟带来的震撼感;穿上古代的服饰驰骋疆场的自豪和成就感;不仅可以看到瓷器的文物成品和模具，更可以通过VR技术回到瓷窑生产的年代，参观或参与瓷器的生产过程;亲手把玩古代帝王的佩剑等，充分感受历史文化的魅力，感受中华文化的博大精深。

    对于其他类型的博物馆，也可以采用类似的方式进行场景的重建，如自然博物馆可以模拟原始动物的生存环境，或现代的雨林、草原、海底、高原等场景，让参观者充分感受动植物的生存条件，同时融入环境保护教育，让参观者积极主动的参与到保护动植物的生存空间的活动中;军事博物馆可以对战场进行模拟，让参观者近距离感受军事的魅力，体验军事武器发展的历史，感受现代化军事装备威力的震撼，充分了解我国军事实力，寓以充分的爱国主义情怀教育，帮助参观者建立民族自信，培养爱国主义情怀。

    此外，博物馆在建设过程中要利用激光扫描技术，对馆内的藏品进行激光扫描并构建三维模型，控制精确程度，建立精确的模型，将其应用到VR场景建设中，并上传到云端，建立各地博物馆之间的共享网络，减少藏品外出展出带来的不便，让各地的人民在当地的博物馆就可以见到世界各地的特色藏品，拓宽人们的视野。藏品模型共享网络的建立不仅实现了藏品的远程共享，更减少了文物在运输过程中受到的损害，有利于藏品的保护。

    5 结语

    面向时代的发展，随着5G网络技术的不断发展和成熟，世界即将走上5G时代的发展道路，博物馆的发展和建设也将在5G的背景下得到提升。随着电子信息技术的发展和智能手机的不断成熟，基于5G网络技术和VR技术下的博物馆建设必将蓬勃发展，为参观者打造多元化的体验活动，将藏品的展示方法多元化，充分利用5G宽带的优势和VR设备的特点，打造新时代背景下的精品博物馆。

    参考文献

    [1]徐小荷.5G时代有形数据纪念品博物馆互动设计新形式[J].市场观察，2020，（2）：40.

    [2]路明.博物馆5G室内分布性能与建设策略[J].中国设备工程，2020，（4）：218-219.

    [3]耿雷.5G技术及其在博物馆的应用前景[J].新媒体研究，2019，5（14）：25-26，31.

    [4]楊拓.新技术视角下博物馆发展实践与趋势[J].中国国家博物馆馆刊，2019，（11）：146-152.

    [5]石荟琳.浅析数字博物馆中的VR技术的应用[J].山西青年，2020，（8）：278.

    [6]陈瑜，陈琳琳.浅析VR技术对博物馆发展的意义[J].人文之友，2020，（2）：5.