基于空间管理理念的博物馆导识系统设计

翟 睿

基于空间管理理念的博物馆导识系统设计

翟 睿

从17世纪英国牛津阿什莫林博物馆的建立伊始，博物馆一词逐渐成为通用名称。时至今日，作为以研究、教育、欣赏为目的而征集、保护、研究、传播并展示人类及人类环境见证物的博物馆，已成为人们参与社会活动、举办公共活动的重要场所[1]。一个良好的博物馆环境不仅应满足上述使用需求，还应当是令人舒适而愉悦的。今天的博物馆往往具有非常庞大的空间和复杂的结构，当人们身置其中时，首要的需求是确认自己在哪，如何到达自己所要去的空间地点。满足人们对环境认知的需求，提供足够的活动所需视觉信息，这一点对于今天的博物馆空间而言也是尤为重要的。导识系统作为对博物馆空间各组成部分的指示、说明以及交通联系部分的引导，作为联系人与空间的信息载体，其目的实则是借助于空间管理的方式实现对人的管理。

一、基于视知觉的活动

人通过距离感官和直接感官获得各种信息、了解周围情况，从而引发相应活动。在感知世界的过程中，眼睛能扫视半径约逾90米以内的大量情报并能够感受到1.6千米以内的人际活动[2]。人们主要是借助视觉建立对外界的感知从而进行相应活动，仅是通过眼睛这一视觉器官就能获得87%的外界信息[3]。研究显示，视知觉活动作为由视觉器官和大脑共建的主动而复杂的系统活动，大致可以分为自发和自觉两种模式。人的眼睛在观察世界的时候，只有那些感兴趣的信息才会引起人的注意，亦即选择性注意[4]。在这一过程中，大脑会按照人们所需要的信息类型来提取相应信息。

概括来说，视觉活动由简单到复杂大致可以分为三个层级，即确定对象是否存在于视野之中的察觉、对象形体的辨认以及相同一组对象中各个成员的确认。三个级别层层递进，后一个级别不仅复杂程度和难度要高于前一个级别，同时也是在前一个级别基础上建立起来的，即是说这一级别的视觉活动会包含上一级别的活动。当置身空间之中，人的视觉活动与知觉模式是高度统一的，籍此来进行空间定向并产生相应的活动。因此，导识作为博物馆空间环境中必不可缺的组成部分，最基本的设计要求之一就是应当符合人的视觉习惯，易于被察觉和辨认。

二、博物馆的格式塔空间特质

博物馆作为社会文化活动的主要场所，人的行为方式、人流集散的性质、观众的容量以及对空间功能的要求，与其他公共建筑类型相比，具有很大差别。这种差别不仅反映出博物馆功能的独有特性，也是博物馆空间设计、导识设计的重要依据。博物馆导识系统设计中比较重要的核心问题，例如定位地图、空间组成、功能分区、人流动线等，更需要对博物馆空间的特质进行深入研究。

博物馆建筑空间具有鲜明的格式塔特质，建筑平面一般由基本的几何图形构成，是一种完形设计。其几何对称性空间格局以及几何图形式的有序路径交通组织模式，例如点状、轴线型、同心型、螺旋型等[5]，具有匀质性特点。这种匀质性的对称式空间布局，拓扑关系稳定，在功能规划、空间管理上都具有较大的优势。拓扑关系一直是人工智能领域（特别是地理信息系统，GIS）研究空间关系的核心内容之一，它通过研究建筑空间在拓扑变换下的拓扑不变量状态，探讨空间最基本的关系，也是建立导识地图所倚赖的基础。借助各空间实体之间的几何拓扑关系（例如相切、内切、相离等），有助于人们初步认识和了解博物馆同层各空间之间的关系图形（例如相接、包含、分离等），从而引导人们建立对博物馆的空间整体图像。

但是，像博物馆这种复杂而庞大的空间系统，即便人们能够建立对应的认知地图，也很容易在面对看上去几乎一样的展厅空间时产生定向和寻路困难。这种辨识混淆，无论是在陌生访客还是熟悉人群中都会产生。研究显示，在格式塔空间中，空间差异（鲜明地标、导视标识等）有助于人们建立认知地图，建立方向感，而辅以相对坐标系的局部导识地图有利于在立体空间中寻路[6]。

三、基于GIS空间关系理论的方位体系

GIS研究认为，反映实体空间特征的信息主要是通过描述空间之间的关系来获取的，空间关系是对空间及空间之间相互关联性质的一种约束。许多相关研究都是通过运用定量方法和定性空间信息推理方法，从拓扑关系、方位关系和距离关系等多个角度推理、论证空间关系，并证明空间关系并不是独立存在而是相互联系、相互作用的。

如前所述，空间拓扑关系源自数学理论，并且在GIS空间推理和人工智能建模方面应用广泛而深入。拓扑关系表达了空间的二维本质关系，其形式化的表达就是建筑空间的平面几何关系。通过拓扑关系可以反映出建筑内部各空间之间的形式关系，是导识系统描述、图形化空间的基础。例如，导识地图实际上就是基于建筑空间拓扑关系的视觉化应用。而距离关系作为一种定量关系，主要是借助度量单位来描述空间和空间关系。上述两种关系在空间句法研究当中也具有重要作用和意义。

方位关系反映了整体空间与各空间局部的排序关系，在导识设计中主要表现为定向、方位以及寻路引导等方面的综合研究。研究认为，描述空间方位关系至少应包含三个要素：目标对象、参照对象和参考框架。其中，参考框架依据视点位置的不同可以分为三种情况：以视点为出发点与参照对象做连线从而确立方向的直接参考框架，与地理空间方向保持一致的外部参考框架以及在建筑内部建立方位参照体系的内部参考框架[7]。

虽然我们在描述、研究空间关系时可以选择不同的视点为参照，但是在实际生活中，人们在空间中的活动总是从自身视点高度出发去感知空间的。由于人的视点高度总是远低于建筑空间的，无法在有限时间内对整体空间有一个完整的认知。这就出现了一个实际问题，即在空间中，人们感知到的空间客体是以片段的形式不断延展的，而建筑空间客体实际上是作为一个完形的整体而存在。中国科学院陈霖院士通过研究证明，视知觉具有拓扑结构性质并且其拓扑性质优先于局部特征性质的知觉。所谓“优先”是指，整体知觉组织具有拓扑性质，是知觉局部几何性质的基础；同时，由于拓扑性质知觉是以物理连通性为基础的，因此先于局部几何性质的知觉[8]，也即是说人们对空间的视知觉感知方式是从“整体到局部”，对于空间的认识也是通过对空间拓扑关系的感知，在头脑中建立空间的组合序列关系。

四、基于空间管理的导识定位系统

基于前面的论述，无论是博物馆的建筑空间还是导识系统都是基于定量方法进行空间表示并展开设计的。而在空间管理或使用过程中，人们更习惯于以描述的方式表述空间信息，运用方向性语言和相对方位的方式描述位置，例如“我在大厅北侧”或者“在展厅门口右边”等等。因此，在导识设计中，从空间和人两个层面建立复合的空间定位系统：

第一，建立基于空间关系的功能分区系统。博物馆各空间的功能特质非常明确，表现在拓扑关系上也相对集中。不同的功能特性反映在空间关系及空间构成上，势必会生成不同的空间区块。这些功能区块不仅反映了博物馆空间的整体规划布局，也是人们建立空间组合序列关系、建立空间方位关系的基础。

第二，依据访问人群的特点设置导识系统。博物馆空间作为一个复杂而庞大的系统，其功能、种类、组合方式和彼此关系都是必须预先构思、组织和管理的。因此，博物馆的空间在设计完成以后，其空间的功能及用途一旦确定下来，人们在空间中的活动及行为方式也因此可以预见或引导的。通过对人的视觉感知特点进行分析研究，建立理论支持基础，在实际应用当中还要从访问人群的特点出发建立具有针对性的导识系统。

整体来看，博物馆导识设计服务的人群，年龄跨度较大，从学龄前儿童、青少年到中老年，既要考虑健康常人的使用习惯，又要充分考虑儿童、老年人甚至是残疾人等弱势群体的出行特点；从语言文字识别能力角度来看，不仅要考虑中国人，还要考虑对中文识别能力较弱的外国人，另外还要考虑视觉能力障碍者的识别方式；从人们出行目的来看，主要是以参观游览和公务访问为主，对于信息的需求质量、准确性、效率性都提出了较高的使用需求。

第三，建立复合型定位框架系统。之前我们论述过人们习惯于从自身视点出发感知空间，并建立三种模式的视觉定位参考框架。在博物馆导识系统设计中，应将这三种模式融合起来，结合空间的功能管理特质和人群特点建立复合式的导识框架系统。

人的视知觉活动是一个复杂而高级的活动，通过对视知觉活动的研究深入展开空间相关研究与应用。空间是人设计的，也是为人而服务的。近年来，国内博物馆建设方兴未艾，针对博物馆导识系统的相关研究和应用也层出不穷。空间导识系统作为空间环境的重要组成部分，不仅与人的活动息息相关，与空间本身也是密不可分的。博物馆空间的格式塔特质为我们提供了空间管理和方位定向的基础，从而借助对博物馆空间的管理实现对人的引导和管理。

注释：

[1]1989年《国际博物馆协会章程》第2条.

[2] [美]爱德华·霍尔著，关绍箕译.隐藏的空间[M].台北:三山出版社.50.51.

[3]杨公峡.视觉与视觉环境[M].上海：同济大学出版社.2002.2.

[4] [美]戴维·迈尔斯著，黄希庭等译.心理学[M].北京：人民邮电出版社.2006.193.

[5] Paul Arthur,Romedi Passini. Wayfinding:people,sign andarchitecture[M].New York: McGraw-Hill,Inc,1992

[6]徐磊青，黄波，汤众.格式塔空间中空间差异对寻路河方向感的影响[J].同济大学学报（自然科学版）.2009. (37).2.

[7]霍林林.复杂空间关系模型及空间描述逻辑中若干问题的研究[D].吉林大学计算机科学与技术学院博士学位论文.2013.4.

[8]Chen, L: The topological approach to perceptual organization. Visual Cognition,2005,12(4):P553-701.

翟 睿:中国国家博物馆