西浦科研新突破!AI策展系统上顶会顶刊:虚拟文物“自适应”你的视线

2025年04月21日

在传统博物馆中,展品的摆放高度、观看距离及放大镜等辅助工具均经过精心设计,以确保最佳观赏效果。然而,虚拟现实(VR)环境打破了物理空间的限制,在VR博物馆中,用户可自由移动并与展品互动,因此传统的布展策略不适合直接套用在虚拟空间中。

针对VR博物馆的布展,由西交利物浦大学、不列颠哥伦比亚大学、利物浦大学和香港科技大学(广州)的学者组成的研究团队设计了ResponsiveView智能系统,该系统嵌入在头戴式VR设备内,能根据用户的视线高度、展品初始尺寸及细节丰富度,动态调整展品的位置、距离与交互比例,从而提供更舒适的个性化观展体验。

(图片说明:在虚拟博物馆中近距离观察文物)

近日,相关研究成果被计算机图形学与可视化领域顶级期刊《IEEE 可视化和计算机图形学汇刊》(IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, TVCG)正式收录,并同步发布于第32届IEEE虚拟现实和3D用户界面会议(IEEE VR 2025),这一会议是虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)研究领域的国际顶级学术会议。

“我们的目标是为每位用户创造‘刚刚好’的观赏体验。”论文第一作者、西浦智能工程学院博士生汪雪琪介绍道,“ResponsiveView像一位无形的策展人,实时分析用户行为并优化展品呈现方式。例如,当用户身高较矮,系统会自动降低展品高度;或者展品细节密集的情况下,系统会拉近用户和产品之间的距离以便于更仔细地观察展品,避免用户因长时间仰头或频繁调整姿势而产生疲劳。”

数据驱动设计,提升用户体验

研究团队通过实验采集了用户在固定位置观看和手持交互操作(如缩放、旋转文物)时的行为数据,并构建预测模型,以确定展品底座高度、观看距离和缩放比例的最佳参数。

论文的指导老师、西浦智能工程学院计算机系的李月博士介绍说,该系统兼容主流VR设备,在支持手柄交互和手部追踪的VR设备上进行测试后发现,ResponsiveView系统显著减少了用户操作负担,自动调整展品位置的功能提高了观赏舒适度与效率。

李月博士指出:“VR技术为文化遗产展示提供了无限可能,但如何让虚拟体验既自由又自然,仍需解决许多人机交互的细节问题。ResponsiveView的创新之处在于,它将用户行为数据转化为设计准则,让技术真正服务于人的需求。目前,关于如何优化VR博物馆3D物体的观看体验的研究仍然较少,ResponsiveView系统同时具有学术创新性,和推动行业发展的潜力。”

(图片说明:李月博士代表团队于IEEE VR 2025大会现场进行口头报告。)

应用前景广阔,推动VR文化传播

汪雪琪指出,他们研究的系统不仅适用于VR博物馆,还可拓展至文化教育、虚拟展览及商业产品展示等领域。例如,在教育场景中,学生可通过自适应调整的3D模型,更清晰地观察物品;在电商领域,商品展示的交互体验也将更加流畅,消费者能够自由、直观感受商品细节。

她表示,未来团队将继续探索多用户协同观展、跨平台适配等方向,攻克多人同时通过VR观展的技术难题,实现VR观展系统在不同设备、不同操作系统上的顺畅运行,让VR观展更加灵活便捷,进一步推动VR技术在文化传播领域的广泛应用。

(记者:金画恬 编辑:胡秋辰 图片来源:汪雪琪)

2025年04月21日