（2）可持续发展问题
影院系统在自然科技类博物馆的大量应用取得显著社会与经济效益的同时，由于投影技术的不断发展，对影院系统的改造升级提出了迫切需求。同时影院播放影片（内容）的更新更是可持续发展问题，需要加强和解决。如北京天文馆的4D科普影院在建设初期采用传统的电影机作为投影设备，随着放映时间的增加，设备损耗非常大，更换新影片的成本也很高。北京自然博物馆建设4D影院之后，就开始了新影片制作的规划，可新影片的制作周期一般比较长，使得影院播放内容略显单一。因此，影院系统在建设初期就应该充分考虑到后期的设备维护、设备升级换代、新影片的制作等可持续发展问题。
3.悬浮成像系统
悬浮成像系统是利用光学成像、声光电控制、多媒体制作等高新技术来展示生物、珍品宝物、科技新产品、天体运动等的最新展示系统。系统可把展示物品以真彩色三维影像逼真地在空中成像，在普通的光照环境下清晰可见。这种数字技术手段很早就在国内外的自然科技类博物馆中采用。北京自然博物馆在6个展厅中采用了悬浮成像系统，分别再现了史前恐龙的生活、捕食等场景，胭脂鱼的生活等。这些都深受观众的喜爱。这一技术，在其他类的博物馆，比如海淀安全馆、中国抗日战争纪念馆中也有大量的应用。
4.虚拟现实系统
虚拟现实（VirtualReality—VR）简单地说是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。构建虚拟现实系统的目的是为了开发虚拟现实应用，所以任何一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台。它一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。其中应用软件开发平台是最主要的，它在虚拟现实应用开发过程中承担着三维图形场景驱动的建立和应用功能的二次开发，是虚拟现实应用开发的高层API，同时也是连接VR外设、建立数学模型和应用数据库的基础平台。没有它将无法开发出功能完善的虚拟现实应用程序。
自然科技类博物馆为了推行经济、稳定的PC VR虚拟现实系统模式的应用，分别开拓出符合自己发展模式的虚拟现实系统。例如，北京天文馆成立了自己的数字工作室，依托其先进的超级计算机图形处理系统来完成软件开发平台建设。常见应用“有趣味翻书”、“它山之石”等。
（1）趣味翻书
①展示内容：观众看到桌面上有一本翻开的虚拟图书，试着用手去翻页，观众会惊喜地发现这本虚拟的图书竟然真的可以用手翻页，书中有文字、图片、声音、图像等多媒体信息。
②适用展览范围：序厅中将展馆总体介绍放入其中供游客查询翻阅；各展厅中关于大型珍贵图片和多媒体展示。
③展览优势：对于比较珍贵的图片和实物，可通过此方式制作成多媒体互动式视频资料，既保护了文物本身，又给观众以耳目一新的视觉效果。
（2）它山之石，可以攻玉
自然科学类博物馆展陈中的数字技术应用能够成为其他类展馆的借鉴，同样，其他类展馆中先进的虚拟现实技术应用到自然科学类博物馆也大有裨益。以国家图书馆的虚拟现实技术为例，如果在自然科学类博物馆展陈中推广，必将起到很好的作用。国家图书馆中的它山之石：虚拟导航技术：“打手势”寻找心仪图书。在国家图书馆新馆7万多平米的空间，想找到自己想要的图书谈何容易。而在虚拟现实体验区内，通过人体手势识别系统，你可通过手势动作以非接触方式与虚拟导航系统进行实时互动，这样就可了解国家图书馆二期新馆的物理建筑结构和阅览室分布情况等，找到心仪的书籍就是轻松的事情了。不仅在馆内的这个虚拟系统可以体验，即使你身在世界的任何一个地方，只要有互联网，就能体验到国家图书馆二期新馆的3D场景。因为新馆已通过建模与Web虚拟现实技术的结合，呈现在全世界网络用户的面前。
5.语音导览系统
随着多媒体技术的应用，展示包括声，光，电等多种手段。对于富有内涵的博物馆、科技馆采用专业语音导览设备，用现代科技手段为观众提供长久优质的电子语音讲解服务势在必行，语音导览系统应运而生。语音导览技术的应用，既达到了良好展示效果和公众教育的目的，也节省了人力物力，保证了服务质量。
博物馆所采用的语音导览系统经历了大范围广播式、无线发射接收式、预录制存储式和无线感应式等发展阶段。各阶段性能有很大区别。
（1）大范围广播式导览：即用磁带录音机录下资料后，接上喇叭在整个景区内进行循环式广播。
（2）无线发射接收式导览：由无线发射装置和接收器（收音机）两部分组成。按发射装置的数量来划分，该形式可被分为以下两类：①整个景区只有一台发射装置，游客可通过向景区租用接收器来收听所发射的内容。②在一个景区的不同景点设置不同的发射装置，游客在不同的景点将接收来自不同发射装置的内容。
（3）预录制存储式导览：采用不同存储载体（磁带录音机、数字录音机）的录音器。
（4）无线感应式导览：应用红外线等无线传输技术后，导游器（接收器）会在某一景观的设定范围内接收到特定的信号，并因此播放与该景观相应的介绍资料。具有数字录音机的所有优点，且游客无须按键，只要走近景观就能听到相应的讲解。无线感应式语音导览是采用科技化手段，用随身电子设备模仿人工讲解和人工导游的新型导览/导游方式，具有费用低、多语种、自主性强、解说规范、环保等诸多优点，已在世界上各名胜古迹、博物馆、美术馆、艺术馆大量采用。
语音导览系统在发达国家的科普场馆已普遍使用，可以选择汉语、英语、法语、日语等多种语言。当游客进入任意剧场或者展区时，游客可以不用讲解员或导游就可以通过手中的导览机自主点播或接收相应的解说，在优美的背景音乐中轻松聆听富有内涵的讲解，让每一个游客都可以得到深层次的精神享受，这是科普场馆服务达到世界水平的一个重要标志。
在我国，各大自然科技类博物馆为了更好地为观众服务也都陆续建立了语音导览系统。如北京自然博物馆、天津自然博物馆、上海科技馆、北京天文馆、北京海洋馆等，长期以来，观众在展区游览时，可看的展品，可了解的资讯很少，属于低层次的观感参观阶段；而对于外国观众来说，由于语言的障碍往往参观下来所知甚少。多语种的语音导览系统，则可以很好地解决以上问题。以北京天文馆为例，2008年实施了多语种的语音导览系统。这套系统同时具有同声传译功能。在天文馆的四个剧场配备多语种导览系统后，系统将节目的解说词用多语种进行播放，观众可以观看节目的同时选择自己的语种收听解说词，让参观者收听讲解的过程变得主动，同时提供人机交互界面，让观众随意收听解说，体现了观众的自主性，同时更好地体现北京天文馆的人文性。
6.大屏幕显示系统
随着我国对博物馆事业的日益重视，大型的博物馆新馆不断建设起来，其中以上海科技馆、北京天文馆、中国电影博物馆、首都博物馆和中国科技馆新馆为代表。它们在建设新馆初期就充分考虑了数字技术的应用，网络综合布线遍布场馆内，这就为大屏幕显示系统的应用创造了可能和先决条件。大屏幕显示系统又称多媒体信息发布系统，主要依托网络技术和数字控制技术，对分布在展馆内的各处大屏幕显示屏进行集中控制和多媒体信息的发布与更新。自然科技类博物馆中的北京天文馆2005年建成了大屏幕显示系统，利用大屏幕的显著位置和高清晰的播放质量，将天文科普影音资料在展厅内循环播出，达到了很好的科普宣传作用。人文历史类的首都博物馆同样拥有一套这样的系统。
7.网络展示系统
网络技术的发展为博物馆展陈手段带来变革。网络展示系统突破了时间、空间的局限，使得实时展示、异地展示、互动展示成为可能。网络展示系统可分为展馆内网络展示与互联网远程展示两种。北京自然博物馆在其探索角展厅安装的8台网络电脑（NC机）属于展馆内网络展示技术，通过对NC机的设置，观众可以浏览特定的网上科普内容。北京自然博物馆在建的“昆虫乐园”展厅则将活体昆虫养殖箱内的昆虫活动情况通过网络摄像机实时传送到昆虫虚拟博物馆网站上，以供观众通过互联网观看。这属于互联网远程展示。国外也有一些自然科技类博物馆或者动物园采用了互联网远程展示技术，这和远程教学一样将是未来展陈中数字技术应用的发展方向。网络展示系统主要基于网络结构。
8.电子票务系统
现代意义的博物馆在社会公众服务方面尤为重视，因此博物馆接待与服务质量、经营与消费成为博物馆考虑的重点。电子票务系统作为提高展览接待能力与质量的辅助管理数字技术，在世界范围内的自然科技类博物馆得到广泛应用。其主要体现在对参观人数的实时控制，各个展厅内人数的实时统计，在馆内消费的电子钱包功能，网上预约与预售票，残障人士进入场馆的无障碍化，影院系统票与座位的对应等各个方面。人性化的场馆环境与便捷的服务是保障展览高品质的硬软件条件。利用计算机技术和信息技术的电子票务系统能够很好地解决观众疏散通道设置、残疾人通道等问题。电子票务系统是博物馆信息化的主要组成部分，其优势在于：准确统计任一时刻馆内观众的人数，及时掌握馆内观众情况，最大能力保障最佳接待人数；及时有效地疏导滞留观众，减少安全隐患；科学地对参观人群统计分类，根据参观人群的年龄段进行统计与分析，更有针对性地做好展览设计与相关的科普工作。
三、数字技术的未来
随着计算机技术和博物馆理念的不断发展，自然科技类博物馆展陈中数字技术的应用将呈现越来越多样化的特点，并会走在其他类博物馆展陈数字技术应用的前面。诚如上面论述中所说，展陈中数字技术的应用应该是一种具有前瞻性和可持续性发展的领域。各自然科技类博物馆预见性地加强了数字技术应用领域中人才的培养与建设。
四、致谢
本项目得到了北京市科学技术协会专项课题资助。在对自然类科技馆展陈中数字技术的应用调查工作中，得到了北京自然博物馆、北京市科学技术研究院、北京天文馆、中国地质博物馆、中国科技馆、中国古动物馆、首都博物馆、上海科技馆、海淀安全馆等单位的热情支持与配合，笔者表示衷心感谢。
