一种博物馆展厅个性化游览布局方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种博物馆展厅个性化游览布局方法及系统，方法包括：采集用户信息；基于用户信息，通过全连接神经网络训练模型获得用户可能感兴趣的文物类别；调取当前游览展厅对应的展厅、展柜及文物模型；对展厅内展柜进行摆放及对各展柜进行文物随机填充，完成展厅个性化布局；判断用户是否继续游览及用户游览的是否为当前布局的展厅：若用户不继续游览，则结束退出；若用户继续游览的是当前布局的展厅，则三维立体展现当前展厅并与用户实现交互；若用户继续游览的不是当前布局的展厅，则返回重新对当前游览展厅进行个性化布局。本发明专利技术为游客提供了一种沉浸式的舒适游览体验。明为游客提供了一种沉浸式的舒适游览体验。明为游客提供了一种沉浸式的舒适游览体验。

【技术实现步骤摘要】
一种博物馆展厅个性化游览布局方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种博物馆展厅个性化游览布局方法及系统，具体地说，是涉及一种基于虚拟现实等技术实现的用户网络游览虚拟博物馆的展厅个性化布局方法及系统。

技术介绍

[0002]虚拟博物馆是以博物馆为主题，通过个性化、互动性和丰富的内容来补充、增强博物馆体验的展示平台。虚拟博物馆具有自由浏览与简易交互的优点，它打破了实体博物馆的局限，可以利用信息技术、虚拟现实技术无限制地修改展厅内文物的摆放，从而为实体博物馆内的文物布局提供决策的依据，扩展了博物馆的空间和功能，为文化的传播和遗产的保护提供了更多途径。
[0003]一般而言，现有的虚拟博物馆运用数字化、虚拟现实、增强现实等技术，把实体博物馆中的服务跨时空转移到虚拟服务上，从而实现游客与博物馆远程交互的真实感体验。虚拟博物馆的构建需要博物馆数据资源和计算机技术的支持，主要包括文物信息、模型、图片等数据资源，以及数据库、三维建模、虚拟现实等计算机技术。此外，虚拟博物馆增加了外部设备的接口，用户可以通过键盘、鼠标等设备与馆内展物交互，提升了真实感、沉浸感。
[0004]传统的实体博物馆受展厅面积的限制，通常只能选取部分展品按照一定的逻辑、主题进行展示，其余大部分展品都是储藏在仓库中，很难被大众欣赏。目前在虚拟博物馆方面，已经出现了很多建设水平较高的案例，如故宫博物院、数字敦煌系统、美国纽约大都会数字博物馆、法国卢浮宫博物馆等，它们充分利用信息技术为人们展示文物古迹、历史文化，都取得了良好的效益，但总体而言，现有的虚拟博物馆虽在一定程度上解决了实体博物馆的时空局限性问题，但仍存在以下问题：1)数据信息欠缺标准化。实体博物馆在构建自身虚拟博物馆时，各自规定数据采集标准，没有统一的采集标准，这导致了整体资源的混乱和数据资源的浪费。2)功能不完善。现有大部分虚拟博物馆只是对实体博物馆内的陈列进行简单的复现，而区分于实地游览，用户在虚拟漫游时按照实地路线缺乏兴趣支撑，不符合交互直觉。由此可见，在展示形式的多元化，虚拟展示的布局方式等方面都需要进行进一步的研究，如何解决实体博物馆的局限性问题，使博物馆展厅内文物的布局可以自动化实现且具有个性化强、交互性强、不受时空限制的特点，是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种博物馆展厅个性化游览布局方法及系统，其可根据游客属性，为游客个性化推荐并快速布局展厅内文物，线上游览逼真度高、体验感受佳。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0007]一种博物馆展厅个性化游览布局方法，它包括步骤：
[0008]1)采集用户信息，其中：用户信息包括游客类型、年龄、职业、性别和受教育程度；
[0009]2)基于用户信息，通过全连接神经网络训练模型获得用户对博物馆各展厅可能感兴趣的文物类别，完成个性化推荐，其中：文物类别包括文物朝代和文物材质；
[0010]3)根据当前游览展厅对应的实体展厅及展厅内展柜和文物的实际情况，从数据库中调取出针对当前游览展厅预先建造好的展厅、展柜及文物模型；
[0011]4)根据调取的展厅、展柜和文物以及针对当前游览展厅推荐的文物类别，对展厅内的展柜进行摆放，然后对各展柜进行文物的随机填充，以完成展厅的个性化布局；
[0012]5)判断用户是否进行游览：若是，则进入6)；若否，则结束；
[0013]6)判断用户游览的是否为当前布局的展厅：若是，则以三维立体形式展现布局出的当前展厅，并在游览过程中调用漫游、地图导航或展物交互功能来实现与用户的交互；若否，则进入3)。
[0014]一种博物馆展厅个性化游览布局系统，它包括：
[0015]信息采集模块，用于采集用户信息，其中：用户信息包括游客类型、年龄、职业、性别和受教育程度；
[0016]模型调取模块，用于根据当前游览展厅对应的实体展厅及展厅内展柜和文物的实际情况，从数据库中调取出针对当前游览展厅预先建造好的展厅、展柜及文物模型；
[0017]个性化推荐模块，用于基于用户信息，通过全连接神经网络训练模型获得用户对各展厅可能感兴趣的文物类别，以完成个性化推荐，其中：文物类别包括文物朝代和文物材质；
[0018]展厅个性化生成模块，用于在用户进入博物馆首个展厅或判断用户继续游览的不是当前布局的展厅时，根据调取的展厅、展柜和文物以及针对当前游览展厅推荐的文物类别，对展厅内的展柜进行摆放，然后对各展柜进行文物随机填充，以完成展厅个性化布局；
[0019]用户动作判断模块，用于判断用户是否继续游览以及判断用户游览的是否为当前布局的展厅，其中：若用户不继续游览，则进入结束模块退出游览；
[0020]用户游览交互模块，用于当用户继续游览且游览的是当前布局的展厅时，通过三维立体形式展现当前展厅，并在用户游览过程中调用漫游、地图导航或展物交互功能实现用户交互。
[0021]本专利技术的优点是：
[0022]本专利技术解决了实体博物馆的文物布局受时空限制、现有虚拟博物馆交互性不佳等问题，根据游客属性(游客类型、年龄、职业、性别和受教育程度)快速布局出展厅内展柜位置，为游客提供一种满足其个性化游览需求、交互性强、不受展厅空间限制的游览方式，与游览实体博物馆相比，为游客提供了一种更好的线上游览体验，同时对实体博物馆的展厅合理布局提供了一定程度的指导作用，适于推广。
附图说明
[0023]图1是本专利技术博物馆展厅个性化游览布局方法的实施说明流程图。
[0024]图2是全连接神经网络训练模型的一较佳实施例示意图。
[0025]图3是围绕展柜四周设有一圈游览区域的展示区示意图。
[0026]图4是展柜位置摆放实施说明图。
具体实施方式
[0027]本专利技术提出了一种博物馆展厅个性化游览布局方法，请参阅图1，它包括如下步
骤：
[0028]1)采集登录的用户信息(参见图1所示S101)，其中：用户信息包括游客类型、年龄、职业、性别和受教育程度；
[0029]2)基于用户信息，通过全连接神经网络(FCNN)训练模型获得用户对博物馆各展厅可能感兴趣的文物类别，完成个性化推荐(参见图1所示S201、S202)，其中：文物类别包括文物朝代和文物材质；
[0030]3)根据当前游览展厅对应的实体展厅及展厅内展柜和文物的实际情况，从数据库中调取出针对当前游览展厅预先建造好的展厅、展柜(参见图1所示S301)及文物模型(参见图1所示S302)；
[0031]4)根据调取的展厅、展柜和文物以及针对当前游览展厅推荐的文物类别，对展厅内的展柜进行摆放(参见图1所示S401)，然后对各展柜进行文物的随机填充(参见图1所示S402)，以完成展厅的个性化布局(参见图1所示S403)；
[0032]5)判断用户是否进行游览：若是，则进入6)；若否，则结束(参见图1所示S601)；
[0033]6)判断用户游览的是否为当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种博物馆展厅个性化游览布局方法，其特征在于，它包括步骤：1)采集用户信息，其中：用户信息包括游客类型、年龄、职业、性别和受教育程度；2)基于用户信息，通过全连接神经网络训练模型获得用户对博物馆各展厅可能感兴趣的文物类别，完成个性化推荐，其中：文物类别包括文物朝代和文物材质；3)根据当前游览展厅对应的实体展厅及展厅内展柜和文物的实际情况，从数据库中调取出针对当前游览展厅预先建造好的展厅、展柜及文物模型；4)根据调取的展厅、展柜和文物以及针对当前游览展厅推荐的文物类别，对展厅内的展柜进行摆放，然后对各展柜进行文物的随机填充，以完成展厅的个性化布局；5)判断用户是否进行游览：若是，则进入6)；若否，则结束；6)判断用户游览的是否为当前布局的展厅：若是，则以三维立体形式展现布局出的当前展厅，并在游览过程中调用漫游、地图导航或展物交互功能来实现与用户的交互；若否，则进入3)。2.如权利要求1所述的博物馆展厅个性化游览布局方法，其特征在于：在所述步骤2)中，所述全连接神经网络训练模型包括输入层、隐藏层和输出层，其中：游客类型、用户的年龄、职业、性别和受教育程度作为输入层的输入，隐藏层具有多层神经元，用户可能感兴趣的多个文物朝代和多种文物材质作为输出层的输出。3.如权利要求1所述的博物馆展厅个性化游览布局方法，其特征在于：在所述步骤3)中：基于实体展厅内设置的入口和出口、分隔空间的展览墙和提供照明的光照设备预先建造展厅模型，并基于展柜在展厅内摆放的位置和方位、展柜与展厅间的尺寸比例、展柜内承载文物的设施预先建造展柜模型，其中：展厅设定为由至少一矩形体状空间构成；展柜呈矩形体状，围绕展柜四周设有一圈供用户游览观看的游览区域；文物模型的预先建造采用实景建模方法来实现。4.如权利要求3所述的博物馆展厅个性化游览布局方法，其特征在于：在所述步骤4)中，先沿展厅墙壁摆放一圈展柜，然后在展厅空余空间内进行余下展柜的摆放，最后对各展柜进行文物的随机填充摆放。5.如权利要求4所述的博物馆展厅个性化游览布局方法，其特征在于：基于建造出的各展柜尺寸，选取相应的多个展柜沿展厅墙壁摆放一圈，以使展厅未摆放展柜的空余墙壁最小，其中，展厅的入口和出口位置不摆放展柜；沿展厅水平面，将沿展厅墙壁摆放一圈展柜后形成的空余空间分割成至少一矩形区域，然后根据最小空间占用和最短游览时间原则，对各矩形区域基于整合路径摆放算法进行余下展柜的摆放，其中，整合路径摆放算法包括步骤：A)基于矩形区域建立xy坐标系，令矩形区域处于xy坐标系第一象限内，且矩形区域相邻的两边分别处于x轴、y轴上，矩形区域处于x轴上的边为最靠近展厅入口的边，其中：将展柜及其四周围绕设有的一圈游览区域视为一整体并记为展示区；各展示区按照先沿x轴正方向摆放、再沿y轴正方向摆放的顺序进行布局；x轴定义为横向，y轴定义为纵向，沿x轴定义展示区的宽度；B)摆放一展示区；C)在矩形区域内沿y轴正方向寻找未摆放展示区部分的最低水平线，其中，将展示区和
矩形区域上与x轴平行或重叠的横向边缘线记为水平线，所有水平线中距x轴最近的水平线记为最低水平线；D)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨猛，张佳岫，石毅，刘博，郭乐心，余志鹏，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：