构建空间意义——博物馆空间功能设计
Jean D. Wineman，密歇根大学
John Peponis，佐治亚理工学院
摘要：博物馆的非正式教育是通过空间运动来组织的。本文总结了一系列研究，探讨了空间的布局作用，形成游客参观博物馆探的索、参与和理解方式。它证明了行为模式与可达性和可见性的空间特征有系统的联系。此外，还提出了访问和可见模式相构造的空间话语，它以自己的方式流动，并不与策展者想法分离。
关键词:博物馆;非正式教育;空间布局;运动模式
博物馆的独特之处在于:它是非正式教育的重要组成部分，教育信息是通过空间的运动来建构的。游客参观展览的方式，无论是沿着一条明确界定的路线，还是自由地编织一条自我导向的路线，都将构筑展览的整体印象，通过展览空间的可达性，连接或分隔在空间或展览元素之间，对元素进行排序和分组，形成感知和理解。
博物馆的空间结构以特定方式明确和引导运动选择和运动顺序，本文重点介绍参观者运动选择的设置。在展览空间中，布局是否有意义，直观上不太影响游客探索和参观展厅内容的方式。理论和方法上的挑战在于：展示空间对行为似乎没有多少限制时，他是如何运作的。我们主张空间的形式，无论在空间布局、展览元素，还是其他空间结构，都会影响探索运动、视觉和接触。因此，这种空间运动的“概率”模式形成，是了解游客如何看展览的基础。此外,建议有意地控制和阐述这些影响，通过对视觉和知觉的影响进行更细致的考察，使展览设计更好理解空间对游客体验的影响。
简而言之，基于研究，我们认为，游客活动模式不属于两种两极分化的类别，要么是高度受限的均匀排序，要么完全自由随机排序。第三类运动，涉及空间结构，我们称之为空间引导运动。我们试图理解布局、结构如何向游客呈现出多种运动选择，从而使某空间展品比其他空间展品被更多的参观。
循环模式和观看顺序是至关重要的，博物馆的文化功能在文学中并不新鲜(吉尔曼，1923;莱文,1983;Montaner amp; Oliveras, 1986)。博物馆的功能是在其他随机分布的模式建立一种社区意识(希利尔，佩珀尼斯，amp;辛普森,1982;Peponis amp; Hedin, 1982)。希利尔、汉森和佩珀尼斯(1987)称这种形式为虚拟社区，人们可能不会产生积极的互动。但在某种意义上，它是公共的，人们会被带入到他人的系统意识模式。当游客穿过博物馆和展览空间时，体验是基于展览的内容和顺序展开的展览元素。从这次调查中可以看到，还有一个本身就存在的，就是基于访问和可见性模式的空间话语。
空间句法分析
以往研究空间效应的局限性之一，是对访客移动的布局一直缺乏严谨的工具来评价空间构型特征。采用系统的方法对本文进行了综述，报道博物馆环境的整体配置。这些方法主要从空间句法的理论和方法发展而来伦敦大学的希利尔等人(希利尔，1996;Hillier amp; Hanson, 1984;Peponis amp; Wineman, 2002)。
“空间句法分析”根据空间存在的方式来描述空间系统与大系统内的关系，而不是通过度量距离佐证。例如，一个的房间距离另一个房间50米，但对于使用模式来说，可能更重要，该房间可能直接连接到另一个房间，或者一个房间可能需要穿过其他几个空间才能到达该房间。在语法上，如果空间可以很容易地从一个空间到达另一个空间，那么空间系统就更为完整；如果一个空间必须经过许多其他空间才能从一个空间移动到另一个空间，那么空间系统就更为分离。
句法分析可用于二维建筑，规划和城市布局。该分析将空间系统表示为一系列较小的空间单元，或潜在运动线系统在这些空间单元之间。
句法分析的空间单位也可以基于可见性多边形或等值线(Benedikt, 1979)。这里使用的术语是可见多边形，从数学意义上说:可见多边形涵盖了所有可能的点通过不被任何中断的可见性线连接到给定的根点边界。当可见多边形，或等值线，绘制在眼睛的水平，他们捕获由可视性构成的视野的客观属性环境问题(吉布森，1979)。当他们在地板上画的时候，它们捕捉环境影响运动的客观特性。在空间句法中，根据交叉点的形式来研究空间布局的可见多边形，使每个位置的描述不仅根据以其自身的属性可见多边形，也可根据多边形的与它与所有其他位置的关系相关的可见阈值在布局。
之前的研究表明，空间组织影响生成以及运动模式在空间中的分布和游客在空间中遇到其他人(计划外的相遇;Grajewski,1993;Hillier amp; Penn, 1991;Peatross amp; Peponis, 1995;佩恩,Desyllas amp;沃恩,1999;Peponis, 1985;Serrato amp; Wineman, 1999)。进入空间也意味着获得信息和思想。空间属性影响我们的培养认知理解的能力，并找到我们内在的道路空间系统(Haq amp; Zimring, 2003;潘,2003;Peponis、Zimring amp;崔,1990;Zimring amp; Dalton, 2003)。
展示布局与知识结构
英国自然历史博物馆(British Natural History Museum)的新旧展览表明了：展览布局影响着展示、传播和社会组织。在19世纪80年代，博物馆的设计中，对事物的分类体现了科学的理解。到20世纪80年代，人类生物学厅的设计，知识转移到概念上的理解。显示对象本身并不重要，重要的是它们如何表示抽象概念。学习理论提倡主动的、自我导向的学习，而不是被动的观察者。转换成空间布局，意味着在空间中产生互动的、独立的知识单元，从而允许在展览元素之间选择多种路线和意识。此外，建议这种空间布局影响知识的社会化，而不是“如何”“什么”的参观学习。在人类生物学厅，它代表了20世纪70年代末出现的新原则：路线的多样性选择将游客分成更小的群体，人们通过展品构建自己的路线，而交互式机器则鼓励个人学习。
可访问性、可视性、和访客运动
Tversky(2003)在她关于心理映射的工作中描述了认知由元素(地标、路径、链接和节点)参考。她认为三维空间的体验可以被图式化为一个二维的表示，其中系统引入判断错误来维持整个参考系。Peponis(1990)等人对一所老年医疗机构进行了研究，该机构的来访者不熟悉设施被要求自由探索，以获得对空间的理解布局。研究发现，游客能迅速辨别并依照提供的路线访问多个目的地。这类似于其他物种的探索行为，例如蚂蚁，侦察兵的觅食路径，他们的搜索是一个广泛的数组的随机搜索轨迹，但很快通过巩固这些路线，找到一个较小的一系列访问路径(线性骨架)，然后扇在主要的觅食区域(见Camazine等，2001;戈登,1999)。这种搜索模式类似于博物馆中的游客探索，他们开始跟随一个骨架连接到目标的多个区域的主路径，并且可以在语法术语中定义为访问和可见性，路径基于博物馆的全球空间特征。这些路径到当地的展览社区，在那里活动变得依赖局部特征展示的可视性和可访问性。
一些研究强调了空间配置的优势。泰特美术馆的游客运动研究英国(Hillier等，1996;特纳等，2001;特纳amp;以及对美国8个复杂艺术博物馆的研究(Choi, 1999)报告了空间布局对两个游客运动的影响。此外，Choi(1999)指出，在博物馆空间较多的情况下(不论空间大小)和有更多的路线选择，游客的行程更有选择性，个体空间就不那么均匀被参观了。Choi还发现，游客的观看路径多样化具有高度整合的空间布局，易于访问其他空间的作用。总体而言，访客有机会建立自己的行程，但总体上是可访问和可预测的，它们独特的参观路径将覆盖整个博物馆空间。
博物馆里的游客活动可以被描述为“穿行”太空，Choi(1999)的研究结果表明游客们倾向于停留在能看到更多人的地方。因此，游客更多地停留在与其他空间视觉联系更强的空间;它们还停留在与博物馆的更综合的空间(最常用于移动的空间)。这样，博物馆里的人们的意识就形成了通过可见性和可访问性的空间模式。建筑形式成为工具在构建别人的意识，并以此方式，创造一个基于视觉相遇的社区意识。
可访问性和可见性的模式
在开放的展览空间内扩展我们对展览空间如何影响的理论理解在展览空间内，我们展示了参观者的运动和停止模式比较研究相对简单的开放式科学展览空间。在这些简单的空间里，它具有高可达性和可视性直观上不太清楚的是，布局会对访问者的模式产生影响探索和参与。与之前专注于运动模式的研究相比通过空间，本研究探索了单一开放空间内的运动并将布局描述为可见性和可访问性产生的空间模式从物体在空间中的分布。首先，我们讨论如何探索运动，视觉接触，与个人展品的积极参与受这些简单空间变量的影响。然后我们讨论的影响考虑到空间分组的更复杂的空间变量以及根据概念主题对展品进行视觉协调。这允许我们讨论所观察到的行为模式可能不仅反映关于可见性和渗透性模式的简单感知信息所提供的展览设置，也更复杂感性与展品的认知内容有关的信息。
方法
我们的研究在由卡内基科学中心，每个都在两种不同的环境下进行评估。“机器人”介绍了机器人设计和功能的原理，第二届展览“ZAP外科”呈现全新面貌医学手术技术。
研究旅游展览的优势在于空间在设置变化。每个展览元素随着展览适应了新的环境，视觉吸引力保持不变设置，空间变量的度量会改变。
这可以检验空间变量对游客行为模式的影响，单个展品元素提供了自包含的信息，然而,它们也根据概念主题加以分类。例如,在Zap展览中，元素在视觉上和空间上是协调的按以下主题分组:伽马射线、激光束、冷冻外科，内窥镜和超声波。在机器人的例子中，演示涉及行动、感应、应用范围的展品，使用示范，以及针对“初级”参观者的展览(见图1按主题划分的展品空间分布)。的概念在ZAP展览中，主题在视觉上更加明显;在机器人,概念主题的建议不那么强烈，无论是通过空间分组或者通过视觉设计。然而，在这两种情况下个别展览元素的主题被客观地记录在与展览有关的文学作品，不论是印刷目录或Web页面。
临时展区本身与相对紧凑的展区有所不同，如大湖科学中心的形状与卡耐基中心的细长形状。少数几个大型的、独立的展览元素，如ZAP cam仿真舱在ZAP展会上展出(标签S，图1a和1c)，或者机器人中的篮球机器人手臂展览(标签A1、图1b和图1d)的位置倾向于划分空间同时又作为视觉注意的焦点。在那里个别展品之间有充分的交叉可视性。这种安排允许探索路径的最大选择，因为有相对的移动几乎没有障碍。
行为描述。行为数据是通过观察收集各领域大约100名随机访客，并在图表上记录它们的路径计划。当参观者的路径足够接近单个展品时，这样才能充分意识到个人展品的视觉内容有可能，而且确实很有可能发生了接触。当一个客人停在一个单独的展示元素前，是否进行物理交互为了研究它的视觉内容，我们注册了一个项目。接触包括约定，但不是所有的接触都包含约定，还登记了重复接触和重复约定。这些计数将是指定的行为性能评分以个别展示元素。表1提供了访问者行为的基本定量概要游客每小时总共花费16到23分钟展览，视场地而定。每个单独的展览元素是46%到59%的人接触过，13%到总人数的24%，也取决于设置。
图1 两项科学展览在不同环境下的图解图
（1a）ZAP大湖科学中心（1b）大湖科学机器人中心
（1C）卡耐基ZAP科学中心 （1d）智能机器人
表1四种展览环境下游客行为的定量分析
ZAP大湖科学中心 大湖科学机器人中心 ZAP科学中心 智能机器人
跟踪的访客数 96 97 103 102
每位访客平均总时间（分钟） 22.7 15.9 21.1 16.6
每位访客平均总停留时间（分钟） 18.8 12.5 17.4 12.8
每位访客平均联系人数 28.26 23.80 32.10 23.11
每个展品的平均接触人数 48.74 44.44 57.71 60.60
每个单独展品的参观者百分比 51% 46% 56% 59%
每位访客的平均参观个数 10.38 6.03 12.51 9.82
同一展品的重复展出次数 31.78 17.63 38.55 36.88
为了确定单个展品元素的吸引力的顺序，首先描述单个访问者路径接触，包括接触顺序。例如，数字串(3,2,1,4,8,12,13，36、37、35、23、1、3、2、19)将访问者的路径描述为一个联系人序列每个数字代表一个单独的展览;的字符串描述相同访
Constructing Spatial Meaning
Spatial Affordances in Museum Design
Jean D. Wineman University of Michigan
John Peponis Georgia Institute of Technology
Informal education in museums is structured through movement in space. This article summarizes a range of research that examines the role of spatial layout in shaping the ways in which visitors explore, engage, and understand museums and museum exhibitions. It is demonstrated that behavior patterns are systematically linked to spatial characteristics of access and visibility. Furthermore, it is suggested that these patterns of access and visibility construct a spatial discourse that flows in its own right, although not entirely separate from the curatorial message.
Keywords: museums; informal education; spatial layout; movement patterns
The unique characteristic of informal education in museums is that the educational message is constructed through movement in space. The ways in which visitors are encouraged to move through an exhibition, whether along a clearly defined path or more freely weaving a self-directed path, will structure the overall impression of the exhibition. Patterns of accessibility through the space of the exhibition, connections or separations among spaces or exhibition elements, sequencing and grouping of elements, form our perceptions and shape our understanding. In contrast to museum environments whose spatial structure clearly constrains and channels movement choices and movement sequences in particular ways, this article focuses on settings that offer visitor choice. In such exhibition space, it is intuitively less clear that layout will have significant effects on the way in which visitors explore and engage exhibition contents. The theoretical and methodological challenge is to examine how exhibition space works when it seemingly imposes few restrictions on behavior. We argue that the form of space, whether in the building layout, the positioning of exhibit elements within that layout, or the structure of the remaining available space, affects exploratory movement, visual contact, and active engagement with exhibit elements. These effects may be much more subtle than the influence of the content or design of the exhibition elements themselves; however, this “probabilistic” pattern of movement in space forms the basis of understanding how visitors perceive exhibitions. Furthermore, it is suggested that these effects can be deliberately controlled and elaborated through a closer examination of the influence of the visual and perceptual properties of an exhibition so that exhibition design is based on a more complete understanding of the effects of space on visitor experience.
In a nutshell, we argue, based on our studies, that patterns of visitorsrsquo; movement do not fall in two polarized categories, either highly constrained and uniformly sequenced, or entirely free and randomly sequenced. There is a third category of movement, involving choices within a spatial structure. We call this spatially guided movement, for want of a better term, and we distinguish it from spatially dictated movement and spatially random movement. We seek to understand how the structure of layouts that present visitors with multiple movement choices makes it more likely that certain spaces, or exhibits, will be visited more than others, or that certain spaces, or exhibits, will be viewed in relatively close succession, irrespective of the particular sequence. This understanding is important because it allows the construction of a hierarchy of messages. Within a context that provides visitors with multiple choices, exhibition designers can convey a larger idea, one that is more primary and more likely to be received, and some set of secondary ideas aimed at elaboration or enhancement of primary messages, whose reception will depend to a larger extent on the interests and paths followed by particular visitors. The tools of analysis that we bring to bear on our project may be useful to museum and exhibition designers because they help us to understand with precision how layout works to encourage spatially guided movement.
The idea that the circulation pattern and viewing sequence are vital to the cultural function of museums is not new in the literature (Gilman, 1923; Levin, 1983; Montaner amp; Oliveras, 1986). In addition to viewing the content of the exhibition, an essential part of the museum visit is coming together with other people (Stephens, 1986). As a by-product of the exploration of museum content, visitors are seeing and being seen by others. Thus, museums function to construct a sense of community arising according to patterns of otherwise random copresence (Hillier, Peponis, amp; Simpson, 1982; Peponis amp; Hedin, 1982). Hillier, Hanson, and Peponis (1987) called this form of community virtual in that the copresence of people may not engender active interaction, yet it is communal in the sense that people are brought into systematic patterns of awareness of others. The awareness of the presence of others as structured through space generates the social character of the museum visit. In the museum, architectural space and the objects and boundaries of space define a field of coawareness and copresence among museum visitors and exhibition elements.
As visitors move through the museum and through its exhibition spaces, experience unfolds based on the content and sequencing of exhibitions and exhibition elements. What becomes clear from this investigation is that there is also a spatial discourse based on patterns of access and visibility that flows in its own right, although not entirely separate from the curatorial message.
Space Syntax Analysis
One of the limitations of previous research exploring the effects of spatial layout on visitor movement patterns has been the lack of rigorous tools for assessing the characteristics of spatial configuration. The st
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