1. 课题来源与背景: 本课题为广东省科技计划项目（项目编号： 2017A040406021），成果名称：基于“互联网+科技展览”的广东数字土壤虚拟展馆系统研发。 博物馆是以实物及其组合展示社会、自然、历史、科学、技术的发展过程和规律或某特定学科的知识，供参观者学习的科学艺术和技术的综合体。博物馆以保管、研究、科普宣传三大任务为核心。 土壤科学博物馆是专注于土壤科学的专业特色非常明显的专业性博物馆。其收藏的土壤标本、成果涵盖了土壤科学丰富的知识，使得土壤科学博物馆具有重要的社会意义，是传播和研究土壤科学知识的一个有效方法和手段。但和其它传统博物馆一样，受到展览模式的时间和空间所限。同时，土壤科学博物馆的标本实物藏品的保护与利用这一矛盾也是面临需要妥善解决的问题，局限了传统土壤博物馆中大量珍贵土壤标本实物无法充分发挥其研究、科普与教育的功能。数字土壤博物馆的建设将从很大程度上缓解该矛盾。 随着计算机技术，多媒体技术，通信技术和网络技术的成熟，博物馆的发展带来了生机和新的机遇，博物馆的结构和实现博物馆功能的方式也发生了巨大变化。它解决了传统博物馆收藏保护与馆藏使用之间的矛盾，并在时间和空间上进行了扩展和扩展。

    2. 技术原理及性能指标: 通过AR/VR技术，创造出与真实土壤相似的环境，满足显示媒体的语境化和自然交互的要求，拓展了土壤博物馆的研究，教育，科普和宣传功能。虚拟土壤科学博物馆具有显著的专业特色。它在传播本专业知识和促进文化方面发挥作用。它是传统土壤科学研究的有益实践。主要性能指标： （1）土壤样品/标本的三维建模 对现有的土壤样品/标本及相关展品选择3D建模和利用图像或者视频相结合的方式建模，并建立土壤样品模型资源库。 （2）基于多媒体技术的土壤科学展示数据库 基于多媒体技术构建土壤起源与发展演变（土壤发生过程，土壤母质来源，成土外源动力）、土壤资源类型与分布、土壤综合利用（土壤物化特性与利用，土壤水肥管理与科学施肥，土壤资源的科学开发与利用）和土壤生态环境（土壤生态系统，土壤退化的防治，土壤污染和防治）等内容的数据库，为后续系统开发奠定内容基础。 （3）基于Html5和WebGL的广东数字土壤虚拟展馆系统的设计与开发 针对数字土壤虚拟展馆系统的整体设计、关键的技术、土壤样品数据的保存、分类、浏览、以及土壤样品的3D可视化等方面进行研究，实现土壤样品3D场景展示与用户交互。

    3. 技术的创造性与先进性: 传统的实体展厅通过触摸、观看土壤样本实体，以及传统的教育方式，在土壤知识的传播过程中能力发挥有限。尤其是在多媒体发展纯属的现代化信息时代，公众对图片、动态化、视频、三维模型的接受度普遍高于传统被动的文字传播教育方式。因此，本成果在实体土壤科学博物馆发展纯熟的基础上，构建一套数字化的虚拟土壤博物馆。此外，追随“互联网+”的计划，将这套虚拟土壤博物馆发布在各个终端，可以将土壤科学知识和土壤保护教育渗透到公众生活的方方面面，公众可以无视时间、地点限制访问虚拟土壤博物馆，并进行在线实时互动，不论对青少年的土壤科普、土壤保护教育，还是农民的生产生活都起到及其重要的作用。 整体技术流程如下： 确定实景场地——实景全景设计——确定采集设备——采集素材——合成全景图——制作可交互全景——其它参数的优化——成果展示 。

    4. 技术的成熟程度，适用范围和安全性结论: 信息技术的飞速发展，传统博物馆面临巨大的改革和机会，历史文化遗迹遗址等在新技术的支持下以数字化方式得到了更多的展示机会，对于不能亲身体验的、濒临消失现实，虚拟博物馆是一种全新的参观体验学习方式，能极大提高学习者沉浸性和实景体验感，利用AR/VR技术等技术手段营造真实丰富的信息和感官感受，利用多样化的传播手段使更多人不受时间和空间的限制接收文化知识，丰富了体验和学习的手段，也使博物馆的功能发挥出最大的效果和作用。 本成果通过系统进行的场景和功能的设计，构建720虚拟化土壤博物馆。实现了一个实体博物馆逼真重现和场景的漫游展示系统。开发完成的系统可在博物馆现场使用，也可通过网络传播方式，让更多的受众人群能够体验土壤科学知识和成果，在实际使用中获得了良好的效果。系统的应用和传播同时采用线下和线上传播方式，多样化的应用方式有利于学习者的体验学习效果，不存在安全性问题。

    5. 存在的问题 虚拟土壤博物馆系统是对AR/VR虚拟现实相关技术的综合应用，涉及技术方法较广，本成果在系统真实性和高品质性等方面还有没有达到理想的目标，虚拟土壤博物馆的模型精度和功能还有很多地方有待改进。因此对于模型需要进一步完善，创建真实度更高、更加逼真和表现力更强的虚拟土壤博物馆场景模型。 目前系统只有漫游两种功能只能实现人们对现在实体博物馆的数字化认知，下一步可以在系统中增加更多的交互功能，以帮助参观学习者加深理解和认识。