引言
传统博物馆面临的最大难题是采用传统手段进行展品展览并不能充分发掘博物馆的“教育作用”。形式过于单一，忽视了现代观众的主观能动性，没有让观众亲自参与体会，直接导致观众参与的兴趣不够高。
采用互动投影技术成为解决博物馆“教育难”的最好途径之一，结合人机交互设计还可以让参观者“置身其中”。互动投影系统运用的技术为混合虚拟现实技术与动感捕捉技术，是虚拟现实技术的进一步的发展。互动投影技术主要借助于计算机、软件系统、输入输出设备以及投影显示等设备技术实现。
互动投影技术在中国湿地博物馆内的“四大文明”展项中就得到了成功的运用，使参观者在接触真实文物的同时也能操控虚拟影像，从而增强了感官性，让参观者与展览内容互动，增加了博物馆的知名度，加深了参观者对博物馆的印象，博物馆得到宣传的同时教育并娱乐了观众，一举三得。
1 互动投影系统
1.1 互动投影系统的原理
互动投影系统的运作原理首先是通过捕捉设备（感应器）对目标影像（如参与者）进行捕捉拍摄，然后由影像分析系统分析，从而产生被捕捉物体的动作，该动作数据结合实时影像互动系统，使参与者与屏幕之间产生紧密结合的互动效果。
1.2 互动投影系统构成
互动投影系统由四个部分组成：信号采集部分、信号处理部分、成像部分和辅助设备。
信号采集部分，根据互动需求进行捕捉拍摄，捕捉设备有红外感应器、视频摄录机、热力拍摄器等；
信号处理部分，该部分把实时采集的数据进行分析，所产生的数据与虚拟场景（一般是投影机之类的成像设备）系统对接；
成像部分，利用投影机或其他显像设备把影像呈现在特定的位置，显像设备除了投影机外，等离子显示器、液晶显示器、LED屏幕都可以作为互动影像的载体；
辅助设备，如传输线路，安装构件，音响装置等。
2 中国湿地博物馆“四大文明”互动展项系统
湿地与人类文明的起源有着密不可分的联系，“四大文明”展项通过互动投影技术向观众展示古老四大文明（华夏文明、尼罗河文明、两河文明和印度河文明）与湿地有关的农耕文化、建筑艺术和商旅文化等，观众只要在展示文物上方轻轻挥手，墙体屏幕上就会播放相应的影像资料。由于它们的设计原理相似，所以下面仅以“华夏文明”为例介绍。
2.1 系统构成
互动投影系统由四个文物展项、红外摄像机、DELL服务器T3400、松下投影机FD600、美国声特定向音响及相关音视频传输线路等组成，系统的结构示意图如图2所示。
2.2 系统安装
集音罩、红外摄像机与投影机均安装在天花板下（部分地方为悬空吊装），安装时注意预留足够的位置，一般情况下预留0.3～0.5立方米空间已经足够，安装位置需提供良好的通风散热条件。信号处理服务器安装在特定的多媒体机房中。四个文物模型以相同间距水平放置在水平台面上，然后用玻璃罩将各个文物模型分别罩起来，并用玻璃胶将玻璃罩固定在台面上，以防止文物模型在参观过程中被挪动而自动误触发。模型附近的环境光要相对稳定，防止其自动触发。
2.3 系统调试
系统调试前首先需要把投影图像范围准确定位到墙面上，调试方法总结如下：
1、视频采集设置：正确安装采集卡和摄像头的驱动程序，打开flash文件后能识别到采集卡，并能看到摄像头影像 [5]。
2、感应区域设置：
一种办法是通过打开setup.exe文件进行可视化设置：如图3所示，选取一个颜色在摄像头背景上绘画，定义出要感应的第一个热区区域，点选下面的一个白色输出框选择在此感应区要播放的视频文件。重复以上操作选择别的颜色添加进去触发的视频，如果要修改热区范围，用右键可以擦掉，左键可以添加热区范围；如果要修改链接文件，选中那个颜色后，在输入框上点击再选取别的视频文件
3、触发设置：系统时刻检测定义热点区域的采集像素变化，如果超过阀值就进行视频播放触发。阀值可通过config.inf进行调整，阀值越低越灵敏，也越容易被干扰。本应用的阀值设置为0.4，设置格式如下：[#trigervalue: 0.4,#StopTrigerWhenPlaying:true]
4、观察采集影像的实际效果，如果采集噪点过大，手触发所产生的像素对比变化不大，则要考虑外加红外灯灯辅助照明；如果手触发不够灵敏，则可以通过减小config.inf中的阀值来提高灵敏度，如果反复自动触发，则要增加config.inf中的阀值来降低灵敏度，并尽量保证环境光的相对稳定。现场效果如图4所示，图中两位参观者正用手在展示文物上方挥手，墙体屏幕上就播放的是相应的影像资料。
2.4 系统维护
第一、定期检查红外视频捕捉设备，红外互动捕捉设备是互动投影系统的第一个环节，其工作状态直接影像整个系统的运作。检查内容包括电源检查，安装位置有否易位，清洁保养等；第二、定期对投影机、信号处理机以及墙面进行保洁清洗，保持优质影像与良好的散热。第三、定期对文物模型附近的照明灯进行保养和更换，以保证模型附近的环境光相对稳定，因为如果环境光有变化，系统会自动触发。
3结论
中国湿地博物馆“四大文明”展项中互动投影技术的运用提供给参观者一个三维的空间并与之互动。通过混合实际模型，参观者在接触真实文物的同时能与投影视频互动，从而增强了感官性。该系统新奇的互动效果吸引和引导人流的参观，为博物馆增加互动气氛。互动投影的反应延时在0.08秒内，可与国外同类产品媲美，在国内属于领先地位。该系统具有良好的市场应用前景。
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