Exploring the suitability of Virtual Reality interactivity for exhibitions through an integrated evaluation: the case of the Ename Museum

Laia Pujol Tost1 Maria Economou2

ABSTRACT

The characteristics of Virtual Reality seem to fit current museological trends, which understand the visit as an active immersion in a multimedia environment. However, this suitability remains theoretical and should be verified through empirical evaluations, especially because VR and exhibitions correspond to different communication paradigms. In fact, as previous studies indicate, the potential advantages of Information and Communication Technologies seem to be effectively used in the formal learning environment but have problems of integration in the informal one. The Ename Museum (Ename, Belgium) is used as a case study in order to evaluate the effect of ICT applications on visitorsrsquo; experience. This offers the opportunity to compare three kinds of ICT communicational formulae and evaluate their effectiveness. After an initial discussion about the theoretical relation between Virtual Reality and current museological trends, this paper presents the results of the evaluation conducted at the Ename Museum, focusing on the issue of interactivity. Its ultimate intention is to contribute to the construction of a wide-encompassing body of empirical knowledge and specific methodological standards aimed at guiding future designs and evaluations of exhibitions.

KEYWORDS: Virtual Reality, exhibitions, museums, interactivity, visitor studies, integrated evaluation methodology.

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INTRODUCTION

The new social, communicational, and educational functions which have been assigned to museums since the last third of the 20^th century have, respectively, highlighted their part in the leisure industry and their role as centers for community expression; they have emphasized the active role of visitors in exhibitions, and they have examined them as organizations pivotal for the visitorsrsquo; continuous learning and active construction of meaning. These influences have led to current museographic trends in the heritage field which advocate for new, more experiential, ways of presentation, in which the visit is understood as a physical, cognitive and emotional immersion in a social and multimedia environment with which visitors establish a dialectical relationship. Virtual Reality (VR), as a specific area of application within Information and Communication Technologies (ICT), seems to be theoretically suitable for this new framework because of its features.

1 Laia Pujol Tost is a Marie Curie EST research fellow at the Department of Cultural Technology and Communication of the University of the Aegean (Harilaou Trikoupi amp; Faonos St., 81100 Mytilene, Greece, Tel. 30 22510 36687, E-mail: Laia.Pujol@uab.cat). Her project is part of the international Cultural Heritage Informatics Research Oriented Network (CHIRON), 2005-2008, supported by the European Communitys Sixth Framework Program, under contract number MEST-CT-2004-514539. Her PhD at the Universitat Autograve;noma de Barcelona examined the use of VR in museums and archaeological presentations.

2 Maria Economou is assistant professor (Museology and New Technologies) at the same university and coordinator of the CHIRON project. She held different positions as lecturer and

assistant curator in the UK and has published extensively on museological issues and particularly on the application of new technologies and visitor studies.

Experimental studies conducted in the formal learning field have demonstrated the usefulness of Computer Assisted Learning Environments (CALE) in the classroom because of their specific advantages at emotional, perceptual, cognitive and meta- cognitive levels (see Economou and Pujol (2006) for a full summary and discussion about these evaluations). However, it is widely accepted that cultural heritage settings have particular features which should be taken into account in research studies (such as the social dimension of the visit; the integrated presence of other resources constructing a fully immersive and multi-sensorial environment; and the epistemological and cultural value of the original objects on display). Even in the case of single visitors, the experience of the exhibition visit consists of a permanent renegotiation between people and objects sharing the same space, in which the resources available in the room, those generated by people through body and verbal language, and visitorsrsquo; previous experiences are combined (Pujol and Economou, 2006). These particular features have now started to be taken into consideration as museums, with their increasing interest in evaluation, have started turning their attention into understanding the use and effectiveness of the new high-tech communication means.

Bearing in mind that the presence of ICT in museums is already a fact but that we still know very little about their real effectiveness in specific situations, what is needed in the current context of museological research and practice is to start building a wide-encompassing body of empirical knowledge about their use in exhibitions. To that end, it is important to design a standard analytical/evaluative methodology, adapted to the special epistemological and communicational characteristics of VR. Both the empirical data and the methodology would ultimately allow the establishment of something that is starting to be increasingly requested by professionals and institutions within the field: guidelines for future museological design and self- evaluation.

The present paper can be situated within this context because, apart from presenting a first reflection about the role of technological virtuality and interactivity with regard to the museum needs, it is ai

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通过综合评估探索虚拟现实互动在展览中的适用性：Ename博物馆的案例

Laia Pujol Tost1 Maria Economou2

摘要：虚拟现实的特征似乎符合当前的博物馆趋势，这些趋势将访问理解为积极沉浸在多媒体环境中。然而，这种适用性仍然是理论上的，应该通过实证评估来验证，特别是因为VR和展览对应于不同的交流范式。事实上，正如先前的研究所表明的那样，信息和通信技术的潜在优势似乎在正式学习环境中得到有效利用，但在非正式学习环境中存在整合问题。 Ename博物馆（比利时Ename）用作案例研究，以评估ICT应用对游客体验的影响。这提供了比较三种ICT交际公式并评估其有效性的机会。在对虚拟现实与当前博物馆趋势之间的理论关系进行初步讨论之后，本文介绍了在Ename博物馆进行评估的结果，重点是交互性问题。其最终目的是为建设广泛的经验知识和具体的方法标准做出贡献，旨在指导展览的未来设计和评估。

关键词：虚拟现实，展览，博物馆，互动，访客研究，综合评估方法。

一，简介

自20世纪后三十年以来分配给博物馆的新的社会，交流和教育功能分别突出了他们在休闲产业中的作用以及他们作为社区表达中心的作用;他们强调了参观者在展览中的积极作用，并将他们视为组织对于游客不断学习和积极建构意义的关键。这些影响导致了传统领域当前的博物馆趋势，倡导新的，更具体验性的表达方式，其中访问被理解为在社交和多媒体环境中的身体，认知和情感沉浸，游客建立辩证关系。虚拟现实（VR）作为信息和通信技术（ICT）中的一个特定应用领域，由于其特性，似乎在理论上适用于这个新框架。

1 Laia Pujol Tost是爱琴海大学文化技术与传播系的Marie Curie EST研究员（Harilaou Trikoupi＆Faonos St.，81100 Mytilene，希腊，电话： 30 22510 36687，电子邮件：Laia .Pujol @ uab.cat）。她的项目是2005-2008国际文化遗产信息研究导向网络（CHIRON）的一部分，由欧洲共同体的第六框架计划支持，合同号为MEST-CT-2004-514539。她在巴塞罗那自治大学获得博士学位，考察了VR在博物馆和考古展示中的应用。

2 Maria Economou是同一所大学的助理教授（博物馆学和新技术），也是CHIRON项目的协调员。她担任讲师和讲师

英国助理馆长，并广泛发表博物馆问题，特别是新技术和访客研究的应用。

在正式学习领域进行的实验研究证明了计算机辅助学习环境（CALE）在课堂上的有用性，因为它们在情感，感知，认知和元认知水平上具有特定的优势（参见Economou和Pujol（2006）的完整内容）关于这些评估的总结和讨论）。然而，人们普遍认为，文化遗产设置具有特殊的特征，应该在研究中加以考虑（例如访问的社会层面;构建完全沉浸式和多感官环境的其他资源的综合存在;以及显示原始物体的认识论和文化价值）。即使在单身游客的情况下，展览访问的体验包括人与物体共享同一空间的永久性重新谈判，其中房间内可用的资源，人们通过身体和口头语言产生的资源，以及访客以前的经验是合并的（Pujol和Economou，2006）。这些特殊的功能现在已经开始被考虑，因为博物馆对评估的兴趣日益增加，已经开始将注意力转向了解新的高科技通信手段的使用和有效性。

考虑到信息通信技术在博物馆中的存在已经成为事实，但我们对其在特定情况下的实际效果知之甚少，目前在博物馆研究和实践中需要的是开始建立一个包罗万象的机构关于它们在展览中的使用的经验知识。为此，重要的是设计一个标准的分析/评估方法，以适应VR的特殊认识论和交流特征。实证数据和方法论最终都将允许建立一些内容专业人士和机构越来越多地要求建立的东西：未来博物馆设计和自我评估的指导方针。

本文可以置于这种背景下，因为除了首次反映技术虚拟性和互动性在博物馆需求方面的作用外，它还旨在提供有关ICT在展览中使用的新经验数据（尽管重点关注）特别是关于VR和交互性）并同时提出一种专门设计的评估方法，以考虑到这种使用中涉及的所有因素，并且直到现在已经单独分析：界面特征，访问者的个人特征和背景（空间配置和社交互动）。

2.虚拟现实和博物馆

根据最近提出的定义（Pujol，印刷中），VR是一种由计算技术创建的认知环境，通过对现实的某些方面（主要是标志性的和听觉的）的交互式模拟进行操作，以获取知识，交流或创建艺术作品。根据目标，它可以采取不同的形状：增强现实，沉浸式虚拟现实，“世界之窗”和混合现实。该定义涵盖了所有可能的方法，接口或目标，并强调了该技术的主要特征：它支持多媒体（但主要是可视化）通信形式，具有沉浸式，虚拟性，计算性，动态性和交互性。这将作为定义该技术与当前博物馆趋势之间理论交叉的基础。

VR主要是信息传输的标志性手段。已经证明（Loftin，Engelberg等，1993; Scanlon，Tosunoglu等，1998; Panagiotakopoulos和Ioannidis，2002; Song和Lee，2002; Lee，Park，et al。，2005），图形是非常适合学习抽象，动态或非直观的现象;并且由于同构原则，它们比用于理解空间关系的语言或数字表达更好。另一方面，视觉频道是展览中主要的交流方式，因为传统上信息是通过文本，图像，物体和复制品传达的，而后来才引入其他感官，例如通过立体模型，复制品和实践活动。此外，建构主义思想的影响有助于建立一种新的展览概念：游客沉浸在景观环境中，通过各种资源提供信息并激发行动，感受和/或感受。这适合VR，因为作为对现实的模拟，它从一开始就是完全沉浸式的，这意味着用户在模拟世界中的完全插入（物理和情感）。

然而，VR的本质特征是它是虚拟的。缺乏物理实体并不意味着与真实实体的对立，而是实际（Leacute;vy，1995），即实现计算机中包含的潜力。从这个角度来看，VR包含三个不同的本体层次：接口（真实的，由电磁脉冲的二进制代码组成），模拟（虚拟，由屏幕上出现的图像组成）和被唤起的现实（真实的实体） ，位于第二级虚拟中）。这种精确性非常重要，因为关于VR的超越点是它具有计算虚拟性，这意味着它来自计算机的最初目的（Heim，1993）：将输入转换为抽象二进制代码以便以数学方式操作，然后提供具有新结果的输出。除了暗示用户和机器之间必要的交互性之外，它还包含动态种子，可以定义为实时转换模型的能力，从认识论的角度来看，它对于探索空间有用。时间现象（如在大多数虚拟重建中）。

结合非物理实体和抽象能力的另一个优点是VR位于抽象心理图像和外部或物理图像之间，因此参与第一个的灵活性和第二个的象似性（Pujol，2006）。这对正式学习环境尤其是非正式学习环境有三个主要优势。首先，它是灵活的，这意味着它可以结合不同的通信策略，并将一层虚拟信息叠加到一个真实的空间。这似乎适合博物馆，因为展览也是一个多媒体环境，因为这一层可以帮助预测空间运动，更自由地集中在内容中（Falk and Dierking，1992），叠加层可以提供上下文（关于对象）和解释性（关于若干展品的综合解释）信息。另一方面，这也适合游客，因为它允许个性化，或者换句话说，适应个人兴趣，学习风格和认知技能，现在被广泛接受（Beltraacute;n，Garciacute;aAlcantilde;iz，et al。，1987; Clariana，1994）是学习的基础。

尽管如此，VR最重要的特征是交互性，不仅因为它是一种必不可少的品质，与其计算起源和虚拟性密切相关，而且因为它也是学习和博物馆学理论的核心支柱，尽管在其他地方已经证明了这一点（Pujol） ，2005），这个概念在每个领域的含义略有不同，这可能会产生一些冲突。计算交互性在编程范围内定义了内容和活动的范围，并允许在网络空间内进行多用户通信或与现实世界进行双向通信，其中机器响应用户的动作。这可能是积极的，因为它在某种程度上允许建构主义思想的实现（学习过程的自我控制，探索性学习和协作）以及从流动经验的角度满足博物馆的要求（Csikszentmihaacute;lyi和Hermanson，1995）或展览的背景模型（Falk and Dierking，1992）：作为一种学习工具，它具有低水平的抽象，高度的操纵和舞台组件，它灵活，直观，动机，允许个性化，提供即时结果，而无需害怕错误，并支持自主权，控制用户自己的行为并鼓励他们

由于正式思想的发展，游客的个人成长。从更传统的观点来看，博物馆有悠久的“替代品”传统，用于保护（默认替代品）和提高对象的理解（类比和分析替代品）（Deloche，2001）。 VR继续并超越了这一传统，因为作为一种交互式图像，它可以通过对现实的科学模拟来改善分析功能。

总之，VR的基本组成部分使其在理论上适用于博物馆，但其计算虚拟性强加了某些可能与展览环境不完全匹配或完全匹配的特征：线性专属交流与社会，环境互动;视听与多感官性;部分现实主义与完全现实主义沉浸;最后，个性化，但与人类指南相比缺乏完全适应性。最近的实地评估证明了这一点，旨在验证技术展示在展览环境中的适用性，这表明需要继续积累和解释有关参观者在博物馆中的意见和信息通信技术使用的信息，以便了解它们是否适合这种情况。具体情况并适当地设计新的展品。

3.在展览背景下对VR互动性的评估

3.1.ENAME博物馆和评估调查

为了理解计算虚拟对博物馆环境中遗产呈现的贡献，我们在比利时根特附近的Ename村的Ename博物馆进行了深入评估。该博物馆于1998年9月开放，作为建筑古迹（Saint Laurentius教堂）和考古遗址（Ename修道院）的口译中心，被认为是该村过去经济和政治角色的杰出见证，因此可以解释Ename的历史。身份。选择这个博物馆是因为它提供了一个有趣的案例研究，其中使用三种不同类型的博物馆解决方案，提供不同类型的互动，以便通过幸存的物质文化来接近Ename的历史和奇点。

图1：Ename博物馆的“时间线”图像。

在进入博物馆和蜿蜒的走廊后，有着Ename居民的老照片和村庄的景色，游客会遇到第一个展览馆。这个房间包含[图。 1]蜿蜒的陈列柜和文本序列旨在解释Ename和修道院的历史演变。在对面的墙上，我们找到了“时间轴”，这是一个触摸屏应用程序，旨在将修道院作为主要主角的Ename虚拟重建中的一些主要考古发现进行背景化。重建可以通过水平运动

空间中旋转，并且通过垂直运动在时间上旋转手指。在用户激活缩放功能之后，对象的数字图像位于电子应用中的第三级，并且通过按下指示虚拟模型上的发现位置的考古棒的屏幕图标来显示。

图2：Ename博物馆的“千年盛宴”形象。

第二个房间被“千年盛宴”占据，这是一个由不同资源组成的展览。在入口处，主展览是一个圆形的互动案例，由一个透明的“气泡”覆盖，包含二十四个考古物体，可以通过按下位于箱子周围的按钮来选择[图2]。这些物品中的每一个都与在附近的立体模型中穿着时装的二十四个三维人体模型中的一个相关联。坐在同一宴席上的人物代表了Ename历史上的历史或社会人物（从现在开始大约一千年），其个人故事由穿着古装的真人演员讲述，并在大屏幕上投影短片段。在桌子后面。音频元素采用佛兰德语，但墙上的按钮允许访客选择英语或法语。照亮从圆形展示柜中选择的特定博物馆物体的灯，突出相关人体模型的类似聚光灯，墙板和附加印刷板有助于链接所有元件。 “千年盛宴”（从现在开始，盛宴）就像一次回归之旅，试图将物品带入生活，展现隐藏在其背后的个人故事，但总是暗指历史背景并强

调通过博物馆设计，知识从考古遗迹到过去的“不确定性”。

图3：Ename博物馆的“Archaeolab”图像。

在Ename博物馆的最后一个房间，我们找到了“Archaeolab”，这是一个实践区域，旨

在展示用于获取博物馆中所呈现信息的基本技术和方法。这些知识通过一些人传达解释性文本和墙板，一个关于考古地层学的展览，最后是一个理想的考古实验室的复制品，包含研究过程中涉及的所有“辅助”科学。

通过我们的评估，我们想知道参观者是否理解展品（他们从中获得了什么），他们对某些特征（如互动性，可用性，参与度等）的看法，他们的满意度，实际使用情况。资源和展览元素，并比较这些结果，以证明在Ename博物馆的特定情况下，技术应用的具体贡献。在本文中，我们将从交互的特定角度解释调查结论。从这个角度来看，时间轴应用程序具有计算交互性，已在一些出版物中强调过（Neuman，1989; Bricken和Byrne，1993; Schroeder，1997; Shaw和Marlow，1999; Wheeler，Waite，et al。， 2002; Yu，Chang，et al。，2002; Chou and Liu，2005; Di Blas，Gobbo，et al。，2005）在参与，动机和个性化学习方面提供了相当大的优势。盛宴邀请一个非常简单的物理互动，并通过共情沉浸传达其信息 - 在心理教育学领域中被称为强烈的动机元素（Clariana，1994） - 以及对资源的综合解释。在“Archaeolab”的情况下，它是实践互动，它是遵循当前学习理论（Piaget和Inhelder，1948; Vygotsky，1978; Novak，1986）广泛接受的原则的操作元素，它直接与物体内的物体相互作用。协作环境是了解某个主题的最佳方式。通过对参观​​者对不同场景的反应的比较分析，我们可以在展览环境中记录计算和非技术互动的一些特殊性，并提供关于其在博物馆中对遗产展示的适用性的第一个探索性结论。

3.2。展览中的技术互动性

从个人和社会的角度来看，计算交互的优点和缺点已经在正式学习领域通过关于计算机辅助

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