运用交互方式和感知体验的多种路径提升观众在博物馆空间中的参观感受，突破博物馆传统媒介的展示方式。以情感化层次理论为出发点，从本能层、行为层和反思层三个方面分析观众在博物馆展示空间中的心理和行为需求；分析博物馆展示空间中交互设计的发展阶段，借助案例研究系统剖析交互设计在博物馆中的应用形式。从感知体验、互动性和交互方式三个角度提出博物馆互动体验的提升策略，并指出博物馆的互
动体验不应单纯以技术革新为主导，而应将技术和参观者的需求与体验进行有效结合。同时，通过感知体验的介入将观众、场景和行为等要素整合，形成“从客观到主观”“从外在到内化”的观展模式，使观众能够更好地与博物馆产生交互链接与情感共鸣。
博物馆是民众学习知识、促进终身教育体系发展、提升艺术素养的场所，对于博物馆学的研究从起初的“以展品为中心”发展经“以传播教育为中心”，直至现在的“以人为中心”理论[1]。随着时代的发展，社会以及民众对于博物馆参观体验、互动娱乐、学习、服务、审美、社交等各方面的需求愈来愈强烈，但是国内多数博物馆处于发展滞后的状态，仍然采用以展品为中心的方式而忽略了人在空间中的主体地位。最常用的展览形式是将展品放入展柜进行封闭展示，博物馆的展示方式趋于同质化现象，参观者的参观体验较单调。交互设计具有互动沉浸、多元形式、趣味性强等特点，把交互设计运用到博物馆展示设计中，能够弥补当前我国博物馆发展的不足与参观体验的劣势。
1 博物馆的发展趋势分析
互联网时代的来临促使交互设计领域快速发展，博物馆展示设计新媒介的出现使参观者的思考模式、沟通与接收信息的方式都发生了变革，这加快了博物馆反思自身的展示手段，开始运用各种交互媒介打破博物馆传统展示方式的限制，用更加自由开放的形式在博物馆与观众之间搭建一座桥梁[2]。目前我国博物馆比较常见的互动形式多见于音频技术下的语音导览、触摸屏幕浏览内容以及知识问答、互动游戏等方式，在一定程度上比以往平面化的图文展示及封闭展柜的展示方式更加有趣。部分博物馆更加重视参观者体验和参与，主要通过调动观众感官体验、增加交互性或依靠虚拟呈现技术来增强观展互动，使得观众获得更好的参观感受，体现出更加沉浸和互动性的趋势。本文以体验设计的情感化层次理论为基础，结合观众的需求和行为，从本能层、行为层和反思层三个方面分析博物馆如何更好地与观众产生交互与联系。
1.1 从参观者感知体验的角度（本能层）
本能层能够带给观众直接的感官刺激，体现为注视、声音等感知需求。早在20世纪90年代开始，美国非视觉艺术协会（ABS）开始研究如何让视障人群通过感知工具体验博物馆与视觉文化，例如触摸图片、触觉、听觉、语言声音等多感知方式的研究[3]。随着感知研究在近20年内的迅速发展，越来越多的感知策略研究表明，多感知学习不仅适用于儿童群体，对于青年及成年人群体同样作用显著，这给博物馆的研究者们极大的启发，博物馆的组织者开始思考如何在这一非正式学习场所下打破限制，积极调动观众的感知。而当下，具有多感知体验的博物馆仍是少数，对于博物馆中不同的感知模式和感知体验的提升研究较少，如何在博物馆中增进感知、促进互动、实现沉浸式体验是未来博物馆设计提升的重要方向。
1.2 从参观者行为模式特点的角度（行为层）
行为层包含了易理解性和易用性，关注观众在与展品、空间环境发生交互时的行为特征，心理学家K·Lewin提出人的环境行为模式，即人类行为公式：B=F（P·E），其中B是行为（Behavior），F是函数（Function），P是人（Person），E是环境（Environment）[4]。由此公式可以看出，人的行为是个体和环境共同影响产生的结果。首先，人的行为基于一定的个体需求和动机，是个体主观意愿的表现；其次，依据外界环境的刺激，人的行为会作出反应；最后，人的行为改变之后又构成了新环境，对人重新产生新的刺激反应，以此循环（图1）。在博物馆展示空间中，外在的环境因素是影响人行为结果的客观因素，它具备了不确定性以及不可预测性，同时也是对行为产生影响的主要来源。经概括，人可能受到的环境刺激包括：其一，环境中CMF、声音、光线等的吸引。在展示空间中，人和环境是相互作用的关系，同时人也形成了适应环境的特定本能[5]。空间中的具有吸引特性的色彩、光线、图形、材料等都会对人产生一定的吸引力，这些因素不同程度上影响着参观者的体验。其二，趋向性。趋向性是指人在观展中接近和离开一个刺激源的定向运动。例如本能行为理论中“趋性”中的“趋触性”，即在人类行为中有接触固体的倾向，表现为人在观展行为中通常期望能够触摸事物，趋向性作为一种引导属性能够指导或暗示参观者的心理以及潜意识。
1.3 从参观者需求的角度（反思层）
反思层不仅仅是所有功能的总和，还需要真正满足观众的根本需求和潜在需求。传统博物馆偏重文物的收藏、保护和展示堆砌，而现代博物馆逐渐发展为大众文化消费的一种形式，从受众需求来看，现代博物馆的转变呈现出三个趋势：第一，展示内容和方式更具有开放性和趣味性[6]。以展品为导向的博物馆仍然占博物馆陈列方式的很大一部分比重，然而单调的环境和单一的观展行为并不能满足参观者的文化消费需求，因此博物馆纷纷重视氛围和环境的营造以及更加丰富的互动体验，无论是展品还是展示环境，都将更加有趣和生动。第二，展示模态和观展行为的变化。博物馆中的展品已脱离了其原有的环境，这就需要有恰当的方式重塑展品的本质属性，而不再局限于静态而单调的展示方式，同时鼓励参观者参与，增加参观者与展品的接触和交流。第三，沟通方式更具交互性。通过展示方式的转变影响参观者的观展行为、认知及价值
判断，让参观者主动探索取代单方面的接收信息[7]。
2 博物馆中交互设计的必要性及应用形式
2.1 博物馆中交互设计的必要性
1984年，作为著名设计公司IDEO的Founding fathers之一的设计师比尔·莫格里奇（Bill Moggridge）提出“交互设计”的概念。由于交互设计的交叉学科性质，很难明确其具体的定义，简而言之，交互设计是定义、设计人造系统的行为的设计领域，它以人的需求为导向，理解用户的期望[8]。交互设计能够创建新的用户体验，交互设计中赫兹伯格（Frederick Herzberg）的双因素激励理论、需求挖掘理论、马斯洛需求层次理论、kano模型以及交互设计关与人物、场景、行为、目标、媒介的五个要素等都能够为博物馆的体验设计进行理论和方法的指导。交互可能存在于人与人之间，也可能存在于人与物之间，而博物馆中的交互设计同样以观众体验为核心，能够满足观众的物质需求和精神需求。尤其是在体验经济时代，博物馆需要借助体验设计思维为观众提供丰富、活力、放松、充实的观展体验。
2.2 博物馆中交互设计的应用形式
人机交互设计大致经历了四个阶段的演变，即人类手工作业时代、程序语言阶段、图形界面阶段，直至人工智能交互的出现[9]。在博物馆中，交互体验的表现形式基于不同的技术阶段呈现出各式各样的互动方法，第一，基于传统硬件设备的交互方式。传统的硬件交互通常借助手柄、键盘或鼠标，用户可以借助设备点击界面中的某个区域来完成操作。
第二，视觉触控交互表现形式。视觉触控交互作为当前博物馆在信息传达中的主要形式之一，比传统的鼠标、键盘输入更加人性化，随着智能移动终端的快速发展，触控交互方式更容易被大众用户认可，用户可以通过不同的手势进行操作，例如点击、滑动、缩放、旋转等[10]。在博物馆中较为常见的交互方式通常用屏幕作为媒介，但参观者面对二维的交互界面难以获得多维体验，容易产生视觉疲劳。第三，声光电交互表现
形式。声光电作为听觉和视觉元素能够营造展示空间的环境氛围，对交互体验的提升有着重要的辅助作用，另外，基于语音识别的交互方式具有处理信息的强大能力，交互效率更加快捷，但是对于博物馆展示空间中参观者众多的情况，语音识别过程中或许存在环境干扰因素。第四，行为交互技术形式。通过真实或虚拟的行为交互能增强观者的参与度和互动性，例如体感技术，能够对场景进行实时图像获取，动作捕捉系统能够获取关键部位，对用户的动作进行解析并转换为信息输入指令，实现用户与计算机的交互以及交互装置与物理元素的精准对接。另外，基于眼动追踪的微观行为，使得人眼向不同方向注视时眼睛周围的细微变化被精密捕捉，解析确定人眼的注视点，并将转换成电信号的注视点信息发送给计算机，实现了计算机与人眼之间的交互，在整个过程当中，并不需要人工输入。
除此之外，虚拟呈现技术也能够带给参观者沉浸式体验并实现多感官交互。其中，全息影像技术在博物馆中的应用实现了由二维向三维的转变，利用干涉和衍射原理使观者在空间中感知到虚拟影像；虚拟现实技术（VR）利用计算机图形、传感技术等多种手段创建出一个虚拟环境，通过多感官通道例如视觉、听觉、触觉、力觉等进行实时交互，具有高度沉浸的特点；增强现实技术（AR）通过计算机系统提供的信息将虚拟世界和现实世界进行叠加，从而使参观者产生超越现实的感官体验，在一定程度上比虚拟现实更具优势[11]；混合现实技术（MR）是将AR中的物理环境和VR中的数字环境相融合，并能够实现虚拟和现实间的切换。混合现实能够以不同的方式进行内容输入，比如环境输入、环境照明、空间音效以及用户在真实和虚拟环境中的识别和定位等，从而实现人、计算机与环境之间的交互与联系。其中计算机与环境之间的交互是对环境的理解或认知，传感器的应用为计算机的环境输入提供了技术支持。而用户与计算机之间的输入模式在人机交互领域一直在被探索，用户输入是通过不同的方式进行的，包括键盘、鼠标、触摸、语音、动作，甚至 Kinect 骨骼跟踪[12]。
3 博物馆互动体验案例研究
博物馆互动体验主要体现在智慧博物馆、数字博物馆、虚拟博物馆，这些博物馆的互动体验借助三维图形图像技术、面部识别、动作捕捉、立体显示系统、VR虚拟现实技术等带给观者丰富的交互体验效果。在智慧博物馆中，美国克利夫兰艺术博物馆（Cleveland Museum of Art）的1号画廊（Gallery One），首次展示了当时美国最大的多点触控MicroTile屏幕，展示了来自世界各地4100多件知名艺术品的图像，形成一个参观者可以创建自己的博物馆的收藏墙ArtLens墙，参观者可以将墙上的艺术品保存到自己的移动设备上创建一个收藏夹，并且可以通过社交媒体共享收藏夹或用于自定义浏览[13]。展览中还运用面部识别系统将参观者的面部表情与馆内收藏的189件艺术品中的某一件进行计算匹配，将参观者的面部表情和艺术品产生直接的链接，强化了参观者与艺术作品的联系。展览将艺术、技术、设计和个性化的用户体验进行融合，形成了一个参与度高、互动性强的体验式博物馆。
在数字博物馆中，大英博物馆(TheBritish Museum)和谷歌文化中心(GoogleCultural Institute)联合出品的交互项目The Museum of the World，将数字博物馆的体验大幅度提升，观众可以足不出户观看远在万里之外的展览（图4）。展览以信息可视化的方式向观众展示了大英博物馆丰富的藏品，并以时间为轴线贯穿始终，五个不同色彩代表着非、美、亚、欧、大洋洲五个文化区域，根据藏品所处的地域和历史时期，将它们置于相应的时空坐标中，通过点击不同的点，可以看到每个点所代表藏品的详细信息，并且将五个文化区域同类型的展品进行链接，强化了藏品间的共性和联系[14]。观者根据从古至今的时间演变滑动页面，各个点发出不同的音律，众多的点状音律形成富有节奏感的音乐，向观者提供了听觉上的体验，观者在欣赏藏品的同时，可以在视觉、听觉的交互效果中体验从公元前200万年到公元后2000年间世界各地的文化发展和演变。在虚拟博物馆中，故宫于2017年创建了明成祖朱棣建造紫禁城的VR互动体验馆，体验采用了HTC Vive头戴系统，参观者戴上VR设备后，展现在眼前的是气势恢宏的故宫建筑全景图，参观者犹如骑在马背上与明成组朱棣并驾齐驱、策马同游，随后参观者能够看到明成祖在认真批阅故宫建筑蓝本的场景，同时听到与故宫建筑有关的解说，并且可以从五行、星象、礼制等选项选择感兴趣的内容。故宫博物馆借助VR系统从体感、视觉、听觉等多重感官的共同作用，为参观者营造出具有互动性、沉浸式的观展体验[15]。
4 博物馆互动体验的提升
4.1 感知体验：构建叙事环境
借助触摸、声音、嗅味或空间语言等感知元素，使观众通过不同的感官输入生成意向与记忆，让观众对博物馆环境产生整体认知，从而形成环境的叙事性[16]。叙事环境的构建是一种设计的原则和方法，同时也是一种设计思维，有助于让参观者对于博物馆展示环境产生直接感知。沃尔特·费希尔（WalterFischer）认为，“在人类文化生活中，叙事是最基本的，不论是事实上发生的事，还是人们内心的不同经验，都是以某种叙事形式展现其存在，并通过叙事形式使各种观点深入人心[17]。”展示设计的叙事思维一方面能够整合博物馆所要传达的信息，将内容和环境更好地与观众产生交互；另一方面通过感知模式的使用，在“教育”与“娱乐”之间维持平衡。
博物馆展示设计的景观和氛围直接影响着观众对展示内容的感知，叙事环境的构建能够让参观者和展品、空间及环境进行互动和信息的传递与接收，并且通过多感知的环境要素将物质空间和参观者行为模式建立联系。美国麻省理工学院建筑系主任张永和曾经提出“翻译叙事”理论，其理论支持用空间语言“翻译”故事，叙述人、事和场景，图中的舞台设计中布景里的山、云、月象征山林，屋顶、屏风暗示室内，一个盘旋的巨大螺旋是人物内心的挣扎。观众在环境中穿梭，通过触摸和对空间语言的感知理解展示内容（图6）。
4.2 互动参与：引导观众行为模式第一，建立行为认同感。博物馆展示设计方法与展示形式一直在创新，其中交互式、体验式展示成为博物馆展示设计中最引人注目的焦点。博物馆展示方式的变化促进了观众、空间、模型、展品、感知元素及设备之间的紧密结合，从而通过协调这些元素来增加互动性、体验感[18]。在博物馆展示设计中较为常见的是二维的平面化的形式，然而平面化的展示方式给游客带来乏味的、被动
的参观体验，观众的观展行为单一而重复，很难通过富有节奏的感知和行为变化来调动观众的观展兴趣和情绪，因此建立能够让观众认可的参与行为是博物馆实现交互体验的重要环节。
第二，由静态展示向动态展示转
变。博物馆展示空间的展示形式一般分为两类，一类是基础性的静态展示方式，一类是相对新兴的动态展示。静态展示的方式通常包括展柜陈列、景窗陈列、灯光渲染效果、道具陈列、背景气氛渲染等；动态展示的方式通常包括互动装置、互动多媒体展示、全息投影、VR虚拟现实技术、AR增强现实技术等[19]。在博物馆展示空间中，鉴于参观者对有物质属性的、真实存在的空间的视觉需求，静态展示方式是每个博物馆空间都会使用的形式，而动态展示是博物馆设计发展的趋势[20]，但由于成本预算和技术实现等因素的限制，要想在博物馆中大范围应用还具备一定的难度。作者在进行某博物馆展示设计实践中，当面临大量的文字内容时，采用了图形化和互动投影相结合的方式，将大段文字中的重要信息提炼出来并将其可视化、符号化，图形为主、文字为辅，以“图形叙事”的方式营造整体空间，并通过互动投影的方式，利用Icon图形绘制互动墙，墙面上嵌入小屏以及LED灯管，游客可以触摸交互开关点亮墙面的图形与文字，同时借助室内的声光电效果，形成科技时尚的氛围感。
4.3 交互方式：运用多模态交互
第一，接触式交互方式。例如触控或手势，其中，手势触控界面是自然交互界面常见的一种方式，以最自然的信息传递方式让人与设备互动，换句话说，自然交互界面不需要键盘或鼠标，更自然、更直观地帮助用户实现与屏幕的信息交流。自然交互界面以多点触控技术为基础，能够降低用户对操作命令的认知障碍，减少用户的学习成本。设计手势触控界面时需注意如下三个方面，首先，符合多数人的认知形态。智能
系统的使用者类型千差万别，其中包括不同地域、不同年龄、不同受教育程度的各类用户，他们对于新兴产品和新兴技术的学习能力和接受能力各不相同，因此在设计手势触控界面时需要建立统一的使用规范，过于多样化会导致规则混乱，让使用者感到困惑，增加了认知负荷和使用负担。其次，尊重用户的记忆规律。由于手势交互界面的使用方法不能明确展示在界面上，这就需要使用者记忆不同手势对应的具体操作，需要占用使用者一定的记忆成本，因此，手势设计的数量应尽量避免过多，同时在界面上给予一定的操作引导，让用户根据具体的使用情境记忆和使用手势，从而增加操作系统的易用性。第三，保证操作的可控性。在使用者使用手势界面时，应针对每一个操作给予一定的视觉或听觉反馈，让人们明确知道当前操作是否正确，例如增加颜色反馈、大小反馈、震动反馈或声音提示等。另外，当操作错误时，需要向使用者提供撤销、还原等选项，有助于对当前使用情况有明确的可控性[21]。
第二，后疫情时代的非接触式交互。例如手势识别、动作识别、声音识别、虚拟呈现等，其中，非接触式手势交互在基于视觉感应的基础上，通过手势动作智能识别指令。为了参观者能够准确传达以及识别系统迅速接收信号，手势指令需要简化手势特征降低学习成本，同时识别系统需要大量的训练和机器学习优化，从而达到手势和识别的高效传达。另外动作识别通过影像捕捉系统，借助计算机进行动作分析和判断，以此来实现远距离交互。尤其从新冠疫情爆发以来，大众的自我防护意识和公共卫生意识增强，非接触式交互不仅操作灵活简单，而且可以减少接触，避免发生交叉感染，有效减少病毒的传播[22]。
5 总结与启示
感知从根本上是人们对于感官和知觉体验的意译，博物馆更多的考虑“人”以及视觉、听觉、嗅觉、味觉、空间语言等感知体验之间的组合与交互，关注观众在审美、思维、认知、情感多方面的潜
在影响，促进人、事、物、环境之间的互动和交流，建立具有感知体验的环境、促进互动参与、运用多模态交互，以观者的需求和体验作为博物馆展示设计的价值体现。未来博物馆将是集知识、审美、社
交、休闲、反思于一体的寓教于乐的多元化空间，通过对感知体验和交互方式的系统研究，为博物馆展示空间的体验设计提供了些许启示，一方面，博物馆展示设计对于观众感官感受的激发能够促进观众与展品、环境等媒介的对话，形成“客观感受—行为过程—主观反应与反思”的观展模式。另一方面，以感知和交互体验为基础的博物馆展示设计不再是简单的陈列与静态展示，尽管交互体验在博物馆展示设计中发挥了巨大作用，但博物馆的交互设计不应单纯以设备和技术的革新为手段，这没有从根本上提升参观者的参与体验，没有处理好交互设计与参观者需求和行为的关系，因此，交互体验在博物馆展示设计中的角色需要更准确地解读和应用。