虚拟数字人在博物馆公共文化服务中的应用探析

王嘉奇　杜鹃

摘要：目的：博物馆作为公共文化服务的主要阵地，不仅是承载历史文化记忆的宝库，还是人们借以认识过去、把握现在、探索未来的场所。馆藏文物的多元展示是向公众奉上的“文化大餐”，满足人民日益增长的精神文化需求。随着高新技术的不断迭代发展，虚拟数字人技术参与赋能博物馆公共文化服务工作，既可以增强文化传播过程的交互性和趣味性，又能帮助公众更好地了解中华优秀传统文化。方法：文章在概述虚拟数字人应用现状的基础上，以敦煌仙子“伽瑶”为例，探讨虚拟数字人在博物馆公共文化服务领域的应用场景，分析其如何助力文博事业的创新发展，为文化遗产的保护与传承带来新的可能。结果：“伽瑶”自诞生以来，为公众带来了许多高质量的敦煌文化创意内容。这不仅凸显了虚拟数字人技术在敦煌文化传播中的巨大价值和深远影响，还是对中华优秀传统文化进行创造性转化和创新性发展的生动例证。同时，这是推动博物馆公共文化服务发展的一次积极实践。结论：在博物馆数字化建设中，虚拟数字人技术在推动博物馆公共文化服务变革与创新方面发挥了积极作用。博物馆应主动探索虚拟数字人技术在文化弘扬、智慧导览、跨界联动、创意衍生等场景中的应用，并加强技术合作、人才培养和学术交流，以此推动虚拟数字人在文博领域的创新发展，实现中华优秀传统文化广泛传播。

关键词：虚拟数字人；公共文化服务；博物馆；传统文化

中图分类号：G260.7 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2024）08-00-04

0 引言

博物馆是提供公共文化服务的主要机构之一，它的文化力量滋养着社会的发展。除了依托传统文物展厅进行社会教育之外，博物馆应该借助现代科技的力量，赋能文化遗产数字化展示，开拓多元公共文化服务模式，让文物更好地讲述中国故事，以此践行社会主义核心价值观，增强文化自信，满足人民群众日益增长的文化需求。

2021年，元宇宙引起世界范围内的广泛关注和热烈讨论，这一高新技术为博物馆公共文化服务打开了“新大门”，促进了文化传播、旅游开放、智慧导览等业务的革新升级，为文博事业的蓬勃发展带来无限可能。虚拟数字人作为元宇宙中的场景入口和连接纽带［1］，是支撑元宇宙建设的重要技术之一。近几年，虚拟数字人在各领域发挥着重要作用，杭州第十九届亚洲运动会开幕式上万众瞩目的“数字火炬手”，2021年登录抖音的现象级虚拟美妆达人“柳夜熙”，超写实数字人“AYAYI”以及各种虚拟主播、虚拟偶像等，成为行业数字化发展的新趋势。虚拟数字人可以独立于虚拟环境及应用，成为一类重要的共性服务，为更多的第三方应用赋能［2］。虚拟数字人技术赋能“文化+科技”的理念，可以有效提升博物馆的公共文化服务能力。调查发现，目前文博领域对虚拟数字人技术的应用研究处于成长阶段，在工作实践中，敦煌研究院的虚拟数字人“伽瑶”参与的传播项目较多、类型丰富，因此本文拟在概述虚拟数字人应用现状的基础上，以敦煌仙子“伽瑶”为例，探讨虚拟数字人在博物馆公共文化服务领域的应用场景，分析其如何助力文博事业创新发展，为文化遗产的保护与传承带来新的可能。

1 虚拟数字人概述

国内学者多数从技术和形式两方面对虚拟数字人进行定义，认为虚拟数字人是指通过计算机图形学技术创造出的与人类形象接近的数字形象，并赋予其特定的人设，可以与其进行较为真实的情感互动。融媒体时代，虚拟数字人呈现出三个特点。一是智能化。在虚拟现实、全息投影、动作捕捉等技術的有力支撑下，虚拟数字人的可塑性更强。二是符号化。数字技术和美学设计的支撑使虚拟数字人成为可辨识的文化符号，借助“人设”的运营，虚拟数字人更容易获得公众的关注、认同和喜爱，以富有特色的演绎形式满足公众的精神文化需求。三是互动性。高新技术的助力使虚拟数字人更具人格化，能够与公众进行情感交流互动。技术的革新发展丰富了交互方式，交互方式正从传统的点击交互向以数字技术为主导的多模态拟人交互转变［3］，使虚拟数字人更具“人性”。

2 虚拟数字人“伽瑶”的应用分析

目前，文博领域不乏虚拟数字人的身影。中国国家博物馆的“艾雯雯”和“仝古今”、中国文物交流中心的“文夭夭”等都活跃在公众视野中。

2021年国际博物馆日，敦煌研究院在媒体平台对外发布了官方虚拟数字人敦煌仙子“伽瑶”。“在平行世界重塑敦煌的想象”是“伽瑶”官宣的运营理念，随着元宇宙概念的持续发酵，敦煌仙子的诞生引发了公众对虚拟数字人在博物馆公共文化服务工作中应用的思考。

2.1 高新技术的支撑

随着5G、人工智能、扩展现实、游戏引擎渲染等技术的不断发展和相互支撑，文博事业迎来了充满无限可能的数字化创新发展阶段。敦煌仙子“伽瑶”由腾讯互娱CDD内容生态部提供技术支持，其中涉及虚拟数字人物的构建、人工智能、用户交互等多项技术。

2.1.1 虚拟数字人构建技术

虚拟数字人构建指通过三维制作软件进行建模雕刻，生成具有数字化外形的虚拟人物。“伽瑶”的构建就用到了3D建模和渲染技术，模型、材质、设计等细节都经过精细打磨。其中较为亮眼的是虚幻引擎的应用，“伽瑶”的服饰基于一套多通道贴图实现多种颜色和质感的设置，可以根据不同灯光与音乐节奏实时调整颜色、亮度和质感，让“伽瑶”更加亮丽多元。

在“伽瑶”的动画制作过程中，技术团队采用了较为先进的光学动作捕捉技术，以精准呈现一些高难度动作。为了实现这一目标，团队在采集环境中设置多个高速摄像机，并在“中之人”的服饰上贴放光学标记点。这些摄像机能够捕捉到标记点的运动轨迹，并通过数据处理算法，求解出表演者的姿态信息，从而实现对人体实时运动的姿态捕捉及动画映射，生成“伽瑶”的各种复杂动作。此外，自然动作的呈现还需要动作和表情变化的控制技术，如“伽瑶”说话时表情和姿态的调整变化，需要借助专业的动画软件MAYA、Motionbuilder、Unity编辑动作，呈现动态效果。应用这些技术可以提高动画制作的效率和质量，为公众带来更加真实、生动的视觉体验。

2.1.2 人工智能技术

虚拟数字人是由人工智能驱动的数字化形象，通过深度学习、计算机视觉和自然语言处理等技术，与公众交互和沟通。利用人工智能技术，可以让“伽瑶”更加智能，理解公众的意图，通过交互技术作出相应的反馈。未来，“伽瑶”将通过智能学习，基于“云游敦煌”小程序构建的敦煌文化知识图谱，掌握丰富的敦煌文化知识，成为云游敦煌的首位数字讲解员，随时随地与线上游客交流敦煌文化知识。

2.1.3 虚拟数字人交互技术

虚拟数字人交互技术包括与公众互动的人机交互接口以及与底层业务系统的交互和逻辑控制。团队在设计人机交互接口时，应考虑到公众的使用需求、心理预期以及信息接收方式，确保在导览服务期间公众与虚拟数字人可以流畅对话；底层业务系统的交互也十分重要，虚拟数字人需要理解并响应来自业务系统的各种指令和数据，为公众提供及时、准确的信息。此外，在交互过程中，逻辑控制也是不可或缺的一部分，通过逻辑控制机制，虚拟数字人可以主动处理各种复杂情况，进行智能决策，从而为公众提供更加个性化的优质服务。

上述技术相互支撑协作，最终为公众呈现一个灵动可爱的“伽瑶仙子”。但在具体的公共文化服务项目中，这些技术会根据实际需求和应用场景加以取舍。正是这种多样性和灵活性，使技术团队能够根据不同的目标和受众，灵活组合应用技术，以达到最佳的公共文化服务效果。

2.2 敦煌美学的活化

“伽瑶”的形象极具敦煌美学意味，其灵感源自莫高窟第360窟的“迦陵频伽莲花藻井”。此铺藻井绘制于唐代，图案中心为一朵卷瓣莲花，花心有一身迦陵频伽，头戴宝冠，双翅舒展，正在演奏琵琶。迦陵频伽，也称妙音鸟，不仅歌声美妙，而且擅长弹奏乐器，在敦煌壁画中为人面鸟身的形象，寓意祥瑞，是中国佛教美术中富有浪漫气息的创造。敦煌仙子的形象设计提取了这铺藻井中的迦陵频伽以及莫高窟唐、五代时期供养人的服饰元素进行创新转化，最终形成亲和可爱又具有敦煌特色的少女形象，深受公众喜爱。由此可见，文博领域的虚拟数字人形象设计需要契合博物馆的特点，融入馆藏文物元素，在提高辨识度的同时，可以快速将公众带入相应的文化环境中，加深人们对文化的感知。

2.3 多样化的传播实践

“伽瑶”自诞生以来，就为公众带来了许多高质量的敦煌文化创意传播内容。《伽瑶带你走进敦煌石窟中的二十四节气》科普短视频、《敦煌中秋夜》直播节目、《梦回敦煌》大型XR舞蹈秀等，一经推出就备受好评。其中，《这个冬至跟伽瑶一起云游敦煌》大型直播可作为虚拟数字人在博物馆公共文化服务中应用的典型案例进行分析。

2022年12月22日，敦煌研究院与腾讯合作，利用虚拟数字人技术推出全国首档由文博虚拟人全程主持的大型直播节目——《这个冬至跟伽瑶一起云游敦煌》。在直播过程中，公众跟随虚拟主持人“伽瑶”，实地探访北京“文明的印记——敦煌艺术大展”现场，通过与敦煌研究院工作人员连线交流，深入了解莫高窟的历史背景及石窟文物保护工作。此外，直播还特别邀请了虚拟数字时尚博主“星瞳”进行跨次元合作，共同呼吁公众关注敦煌石窟。

本次直播采用业内领先的UE5虚幻引擎技术，打造了全栈式实时直播流程。通过光学动捕设备、渲染引擎和直播平台的实时数据同步，实现高度真实且自然的直播效果。在“伽瑶”的动态表现上，通过实时解算技术，实现服饰多层级、多质感的仿真效果模拟。在虚实场景的融合呈现中，通过获取真实环境的实际光线效果，同时与虚拟场景内的表现相匹配，达到虚拟数字人与真实画面的高度融合。

这次直播活动得到社会各界的广泛认可和高度评价，特别是受到了青少年的喜爱。全网观看人次超过3600万，充分展现了“伽瑶”在敦煌文化创意传播中的重要价值和广泛影响。以敦煌仙子“伽瑶”为代表的文博领域虚拟数字人的出现，是对中华优秀传统文化进行创造性转化、创新性发展，促进博物馆公共文化服务发展的生动实践。

3 博物馆利用虚拟数字人技术赋能公共文化服务的必要性

党的二十大报告提出建设数字中国，加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。元宇宙和虚拟数字人等新业态的出现可以促进文旅产业领域数字化转型，为数字技术融合博物馆公共文化服务提供新思路，是国家文化数字化战略的重要体现，可有力推动我国数字经济高质量发展。

时代的发展和科技的进步要求博物馆主动接纳新技术。2022年底，工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局联合发布《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》，计划中提到“开展行前预览、虚实融合导航、导游导览、艺术品展陈、文物古迹复原等虚拟现实创新应用，鼓励一二级博物馆、具有条件的旅游活动场所设置沉浸式体验设施设备”［4］。从中可以看出国家对数字技术赋能文化旅游产业的鼓励和支持，以此推动文博领域进行数字化转型发展，改善博物馆的管理服务，促进文博事业平衡、协调、高质量发展。

在当代社会，年轻人对现代技术与服务持有更多期待，为了吸引更多年轻人探索历史与文化的魅力，获得穿越时空的文化体验和情感共鸣，博物馆要拥有前瞻性思维，主动接纳新技术以推动公共文化服务革新，优化公共文化服务模式。在元宇宙的框架下，借助虚拟现实、人工智能、数字孪生等尖端科技，融合趣味性和科技性，为公众带来更沉浸的体验。随着技术的不断发展和成熟，博物馆将更好地满足公众期望，进一步发挥在公共文化服务中的作用。

4 虚拟数字人在公共文化服务中的应用场景

4.1 弘扬文化

弘扬文化是博物馆公共文化服务的重要职能之一。虚拟数字人的参与，可以让文化传播方式变得更加有趣多元。首先，可以通过人工智能让虚拟数字人“深度学习”专业知识，输出具有正向价值的文化内容。也可將虚拟数字人嵌入博物馆相关的APP或咨询服务平台，让公众在与之交流互动的过程中学习中国传统文化知识，打破时空壁垒，在线上互联网和线下博物馆同步应用，丰富博物馆弘扬文化的途径。其次，在当代社会，网络直播对各行各业都有深刻影响，作为文化传播窗口之一的博物馆，可以让虚拟数字人参与博物馆的网络直播节目，凭借形式新颖、内容准确的优势，吸引更多人关注，提升弘扬文化的实效。

4.2 智慧导览

科技的发展使智慧博物馆建设成为未来博物馆发展的趋势，为公共文化服务提供了更多的可能，网上展厅与未来元宇宙虚拟展厅中公众的交互体验不可忽视［5］，而虚拟数字人赋能博物馆展览可有效增强公众的互动体验感。博物馆可为虚拟数字人预设展览相关的知识数据，在公众参观展览时提供接待与引导服务，帮助公众快速获知其所需的导览路线及馆中所有展品的详细信息，给公众带来导览、讲解的沉浸式体验，节省公众时间成本的同时增强参观游览的趣味性。

4.3 跨界联动

随着“博物馆热”的持续升温，博物馆应以此为契机，拓展思路，在馆藏文物展陈的基础上，结合新的艺术表现形式，让公众加深对中国传统文化的认同。虚拟数字人的出现为博物馆与外部跨界联动提供了新思路。敦煌仙子“伽瑶”在跨界联动方面作出了较多尝试，如2023年是癸卯兔年，敦煌研究院联合人民日报、腾讯共同推出敦煌三兔主题创意传播项目，“伽瑶”作为文化大使参与到了拜年视频录制、红包封面派发等多项活动中。据统计，在此次跨界联动项目推广中，用户拆红包1084.2万次，拜年视频播放量达189万次；在2023年网络视听盛典上，敦煌仙子“伽瑶”携手青年舞蹈家华宵一，共同推出XR舞蹈节目《梦回敦煌》，相关内容获得国家广电总局、视听中国、中国青年网等多家媒体报道，微博话题阅读量达620万次。这些跨界联动获得了较好的传播效果，也是传统文化和科技跨界融合的生动实践。跨界融合开发活化文物是创新展览展示、推动文物活化利用的重要方向，这也让古老的文化遗产焕发出新的时代光彩。

4.4 创意衍生

虚拟数字人物被赋予了鲜明的性格特点和极具文化内涵的形象特征，为公众所熟知和喜爱，因此虚拟数字人将逐渐发展成为虚拟偶像，成为代表博物馆的热门IP之一。博物馆可将馆藏文物与虚拟数字人进行创意结合，衍生更多具有观赏价值和收藏价值的文化周边产品，以此获得更大的社会效益和经济效益。

5 虚拟数字人赋能博物馆公共文化服务发展策略

为使虚拟数字人技术更好地赋能博物馆公共文化服务，博物馆需要在技术研发、人才培养、守正创新等方面投入更多精力，以此推动博物馆公共文化服务革新升级和健康发展。

5.1 加强合作，加快项目落地

从实际情况来看，博物馆拥有丰润厚重的文化资源和学术成果，更擅长历史、文化、艺术、考古等领域的深入研究，目前对高新科技的研发不具备优势。因此，博物馆需要与时俱进，秉承开放包容的态度与科技企业紧密联系，依托平台开展广泛合作，发挥双方优势，推动以虚拟数字人技术为代表的数字科技在博物馆迅速落地、生根发芽，使博物馆公共文化服务工作在科技的赋能下及时完成革新升级。

5.2 技术创新，持续高质输出

从长远来看，想要实现虚拟数字人技术在公共文化服务领域的持续赋能和发展，博物馆在与各类专业的虚拟数字人厂商、互联网厂商合作时，也要积极提升自主研发能力，掌握相关的制作技术，从而缩短制作周期，降低制作成本。随着人工智能技术的进步，AI技术的快速发展使虚拟数字人的生成和使用变得更加标准化和模块化，智能数字人平台的出现或能降低制作难度，进一步缩短制作周期，对于高频高质的内容输出具有积极意义，从而促进虚拟数字人在博物馆行业快速应用与稳步发展。

5.3 创新发展，重视人才培养

人才队伍建设是推动博物馆事业发展的重要基础。专业人才的参与对于博物馆公共文化服务革新升级至关重要。可以将“走出去”与“请进来”相结合［6］，一方面，组织馆内相关从业人员前往技术企业实地考察，学习虚拟数字人技术的应用和实操；另一方面，邀请相关领域的资深专家和核心团队，来馆内开展专题培训与讲座。此外，还可以组织虚拟数字人相关议题的学术论坛，邀请高校与科技企业共同探讨虚拟数字人在文博领域的发展方向。通过以上多种方式，不断推动博物馆行业新型技术人才队伍建设。

5.4 守正创新，技术推动文物活化

虚拟数字人作为博物馆与公众连接的一种创新形式，在传递历史文化信息、提升公众参与度方面发挥着重要作用。然而，要真正实现博物馆公共文化服务质量的提升，重点依然在于创意展示馆藏文物资源所蕴含的深厚文化内涵。因此，博物馆在推进技术革新的同时，要坚守文化传承的初心，通过元宇宙、虚拟数字人等现代科技手段，守正创新，合理活化文物资源，为公众提供精彩的视听体验，多维度呈现传统文化的魅力。

6 结语

在博物馆数字化建设进程中，虚拟数字人技术作为重要的发展动向和趋势之一，为博物馆公共文化服务工作的变革与创新提供了强大的推动力。当下博物馆应积极探索文化资源与虚拟数字人技术的连接，发挥虚拟数字人在弘扬文化、智慧导览、跨界联动、创意衍生等多重文化服务场景中的潜能。同时，博物馆应加强技术合作，促进技术落地，加强行业人才队伍建设，通过实地考察、交流学习、组织学术论坛等多种形式，拓展虚拟数字人在博物馆领域的发展思路，守正创新，做好公共文化服务工作，更广泛地传播中华优秀传统文化，为数字中国建设贡献文博力量。

参考文献：

［1］ 郑见.虚拟数字人产业进入加速期［J］.计算机与网络，2022，48（2）：8-9.

［2］ 北京信息产业协会. 2022中国元宇宙白皮書［EB/OL］.（2022-01-26）［2024-03-18］.安徽产业网，https：//www.ahchanye.

com/wp-content/uploads/2022/02/2022021515395364.pdf.

［3］ 梁念辛.融媒体时代虚拟偶像传播困境及破圈策略探析：以洛天依为例［J］.视听，2022（3）：46-48.

［4］ 虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）［EB/OL］.中国政府网，（2022-10-28）［2024-03-18］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-11/01/5723273/files/23f1b69dcf8b4923a20bd6743022a56f.pdf.

［5］ 杨新涯，涂佳琪.元宇宙视域下的图书馆虚拟服务［J］.图书馆论坛，2022，42（7）：18-24.

［6］ 尤晶晶.大学图书馆面向年轻馆员的人才培养策略探析：以上海交通大学图书馆为例［J］.大学图书馆学报，2021，39（3）：34-39.

作者简介：王嘉奇（1994—），男，甘肃敦煌人，本科，助理馆员，研究方向：敦煌文化传承及传播创新。

杜鹃（1982—），女，山东沂南人，硕士，研究馆员，研究方向：敦煌文化新媒体传播。

基金项目：本论文为2023年度甘肃省哲学社会科学规划项目“敦煌文化新媒体传播研究”阶段性成果，项目编号：2023ZD005