预 展
预展区主要是通过石油及其产品与人类衣、食、住、行、娱的密切联系，深入浅出地体现石油石化无处不在的价值，对城市发展和现代生活的重要性。以趣味石油、多彩生活，拉近与观众的距离，主要功能是为主展区预热。预展区由上行电梯、欢迎平台、衣食住行娱三个部分组成。
上行电梯部分。利用封闭的、狭长的空间，营造时光隧道的感觉，表现从1859年世界石油工业起点到2010年，在石油石化工业的推动下，150年的城市发展历程。通过选取伦敦、悉尼、上海、纽约四个城市1859年、1959年、2010年的变化图片，让参观者置身不同年代的城市环境中。在3个时间节点的顶部，显示相对应年代全球的石油产量。两侧墙面及顶面采用软膜灯箱，在钢结构上制作灯箱边框，冷阴极荧光外绷软膜喷绘画面，达到800点以上清晰度。城市画面采用单面热压板饰面，原子灰补缝哑膜喷绘，画面精度达到1400点。通过3个年代、4个城市的12个影像的交替出现，形成强烈对比，引起参观者思考。
欢迎平台部分。全方位、360度展现上海外滩全景，同时全球排名前10大城市：洛杉矶、香港、首尔、多伦多、墨西哥城、北京、上海、东京、迪拜的城市风景画也位列其中。主要是说明城市的发展离不开能源，石油延伸城市梦想的道理。弧形玻璃墙上，镌刻石油馆的主题和4种语言的欢迎词的亚克力字，通过激光穿透，实现字体有放射性光束的效果。顶面圆形发光天花，利用13组圆形PC板裱画，制作圆形超薄发光灯箱，用钢丝绳在顶部吊挂。背墙灯光采用大功率LED白光泛光灯，使观众一进入欢迎平台，立即被现代化的城市所包围。悬浮在空中的世博会主题、展馆主题、企业标识、欢迎词等信息在激光的映衬下熠熠生辉，扑面而来，使观众产生奇妙的感觉体验。
衣食住行娱部分。关于“衣”通道，通过衣着时尚靓丽的模特、身穿鲨鱼皮泳装的健将、漫步太空的宇航员，展示从纤维到时装，石油不仅创造生活中的美丽，同时也赋予人类挑战极限的能力。在这个部分，用蒙太奇的手法表现化纤与“衣”的关系，通过空间的3个层面表达。第一个层面，用人群熙攘的商业街景营造氛围，街道橱窗里是身穿五彩时装的模特。第二个层面，运用两层交错的化纤丝编制出行走在街道前的人物剪影。第三个层面是1：1的经典人物蜡像，形象地展示化纤对服装的影响及其创造的五彩缤纷生活。一组与穿衣有关的数据，使你在不知不觉中感到石油的意义。
关于“食”平台，主要是告诉人们，我们餐桌上的食物，从培育、施肥、收割到物流的全过程都离不开石油石化产品的参与。在主体表现形式上，是一个由5种食物组成的倒金字塔。采用仿真食物模型，四面外打光和顶部向上打光的方式，突出食物的质感和诱人的气氛。四周悬垂各种数据，表明每吨农作物从生产到运输所消耗的石油，背景三角区是以投影方式投放的各组丰收场景画面。同样，一组有关“吃”的数据会令你大吃一惊。
关于“住”平台，非理性的家居空间，错位的家电布置，脚下的窗外美景、周围的背景音乐，使观者从不同的视角重新审视家居环境，重在启迪人们发现家居生活与石油的内在联系。通过错位摆放的家居环境组成的“石化之屋”，包括塑胶门窗、化纤壁纸、化纤布料、化纤地毯、PC衣柜饰面、PC家电外观、塑胶地砖、PC灯具饰面等等，贯穿其中的是生产每件家居物品、电器用具的石油用量，让观众体验到石油无处不在。这个展厅直接取材石化产品，可谓生动直观。周围的趣味数字，归纳出石油与人类居住生活的关系。
关于“行”通道，空中地下、路面水上，各种交通工具往来穿梭，高效快捷，石油使世界变成了地球村。这一部分主要表现石油使人类社会进入“汽车时代”，现代化的交通体系增强了人与人、城与城的沟通。当代，除燃油外，石油产品更广泛地用于交通业的各个领域。同时，在副展线上，以“旅行途中”、“车站重逢”、“机场送别”3个主题，表现人与交通的图片。
关于“娱”平台，石油石化行业的发展，推动城市化进程，极大丰富了城市生活。在公园、水族馆、影剧院、商场、健身房，欢乐的笑脸随处可见，石油的影子无处不在。在这一部分，借助蒙太奇视频手法，再现人们快乐生活的各种场景。平台中央放置真实的石油样品，以感应光带延伸至周边媒体，寓意石油与美好生活密不可分的关系。视频采用投影方式，配合电脑灯，背景为轻松愉快的音乐，表现石油石化行业所构成的现代化生活，给人们带来的精神层面的愉悦。
主 展
这是整个展览的核心部分。分为准备区、4D电影、延展平台、下行扶梯4个部分。
准备区。利用LED屏幕分别展示主展区相关入场须知，播放影片海报、片花。工作人员组织分配三维电影眼镜，并为特殊需要的参观者提供服务。顶部是圆形彩幕和画面配合灯光效果，使参观者的等候时间变得丰富，给参观者回顾思考的缓冲。
4D电影《石油梦想》。影片以时空之旅为结构，揭示石油的前世今生，承载100多亿时空长河，探寻生命之源、石油孕育，讴歌石油对人类文明进步的巨大贡献，展望石油石化产业与人类城市生活美好未来。影片全球视野、中国风韵、顶级制作、震撼体验。影片荣誉出品人韩三平，总监制陆川，艺术总监孙建君，导演钟汉超（香港），执行制片唐铭基（香港），制作统筹朱镇安（香港），动画总监王志刚，技术顾问Rusty Lemorande（美国）、Mark Thomas（美国），故事策划车周翰（韩国），美术总监郭少强（香港）制作团队为加拿大数字领域Digital Dimension、Red Fx、Rodeo Fx；新西兰Albedo Fx、Park Road Post；韩国Kinomotive、HFR；香港天极数码、中国水晶石、橙色特效。影片分为3个部分：第一部分石油的过去。历经100多亿年时光，宇宙生成，地球诞生，生命出现，生物进化。在特殊的环境和特定的条件下，石油经过漫长时间孕育而生。第二部分石油的现在。依靠聪明才智和艰苦奋斗，石油人创建了宏大的石油石化产业，不断推动人类文明和社会进步，加速城市发展，给人类和世界带来了深刻和本质的变化，并使石油及其衍生产品进入日常生活的方方面面。第三部分石油的未来。在未来相当长的时间内，以石油和天然气为代表的化石能源，依然是当今世界人类社会的主要能源，天然气将成为低碳经济的主要角色，科技进步是石油天然气行业可持续发展的推动力，大庆精神铁人精神仍然是石油石化行业不断发展的不竭动力。
延展平台。这个区域的功能是在观众经历4D体验后，平缓参观情绪。以弧形灯箱、投影等方式，展现三家石油公司的企业标识和石油石化人自信坚定的形象。这一部分与主展内容呼应，告诉人们中国的石油石化人在为美好城市、美好生活奋斗拼搏。
下行电梯。两侧静态灯箱展现石油勘探、开发、炼化的大规模场景。顶部空间投射影像，展现石油石化人的工作场景和生产场面。这里，与上行电梯相对应，从抽象的贡献，过渡到直观展现石油工业宏大气势和石油石化人的工作场面，首尾呼应，点明主题，使人们在思考中进入尾展厅。
尾 展
尾展以“石油绽放七彩生活”为主题，独具匠心地通过“火炬燃亮城市夜空的礼花”的造型，寓意石油创造了五彩缤纷的城市生活，阐释了在未来相当长的时期内，以石油和天然气为代表的化石能源，依然是当今世界人类社会的主要能源；石油天然气行业的持续发展，依然要靠科技进步；天然气将是低碳经济的主要角色；大庆精神铁人精神是石油石化行业不断发展的不竭动力，紧扣陈展主题。将较为理性地展示三家石油公司工艺技术、产品生活、历史未来、社会责任等内容。同时，为观众提供购物、留念和信息查询服务。主要包括以下内容：主题造型展示区。尾展的主题是“石油绽放七彩生活”，通过造型为“燃烧的火炬”来表现。整个造型采取倒螺旋结构，四周为悬浮的“油宝宝”，主体为带有祥云图案的红色飘带，凌空舞动构成火炬的抽象图案。在火炬点燃的过程中，四周的油宝宝按照向上螺旋的顺序，逐级点亮，一直到绸带的顶部。这时，用光效制造的火焰会腾空而起，挂在顶部的LED显示屏会同时绽放出五彩缤纷的礼花，这个造型是整个尾展区的亮点。
“油宝宝”是石油馆的吉祥物。“油”取自“油气”，即石油和天然气的总称。“宝宝”，寓意“成长和希望”。这既体现了石油资源来之不易，又表现了中国石油石化工业朝气蓬勃、活力四射、不断成长和进取的形象。“油宝宝”造型以“油滴”和“油气管道”为原型。头部和足部的“柔”与躯干和肢体的“刚”形成对比，有机结合，是石油石化行业“坚实栋梁”的象征。“油宝宝”色彩以金黄色为主，象征石油人无私奉献的温暖形象。
技术工艺展示区。主要展示石油物理概况、陆上及海上石油勘探、钻井、采油、集输、炼制的步骤，展示石油工业流程所蕴含的高科技技术和工艺。主要包括各大油田岩芯、油样；地震勘探互动模型；近钻头地质导向钻井动态演示和钻头实物；二氧化碳驱油可视模型；西气东输示意模型；石油炼制视频；海上开采平台模型。主要的表现手段是通过图文和模型方式，表现石油的技术工艺。
产品与生活展示区。这一部分主要从产品类别划分，展示石油对人类发展的至关重要的作用。抓住4个亮点来展示：一是在油品上，以“神舟七号”作为亮点，展示汽油、柴油、煤油等燃料油和润滑油、润滑脂、石油溶剂。二是在合成纤维上，以空中客车碳纤维A380作为亮点，展示乙纶、丙纶、腈纶、棉纶、维纶、氨纶、涤纶以及各种高性能纤维。展台放置防弹衣、碳纤维羽毛球拍、碳纤维自行车和可乐的重量对比。三是在合成树脂上，以“油立方”为亮点，结合树脂色母粒用实物样品来表现树脂不同方面的用途。四是在合成橡胶上，以F1赛道为亮点，添加赛车互动项目，周围摆放巨型轮胎。这一部分的主要表现形式是上下球分子结构造型，让观众置身于化学分子式的微观世界中。顶部的球体里放置石化日常生活用品，地面四个主体球里分别摆放具有石化代表性的产品类型。
历史未来展示区。通过图文数据，在通过守望石油、生命长城、共享蓝天等专题，展示了三家石油公司积极履行企业社会责任的形象。在形式上，运用绿色背景传达出石油石化行业科技、绿色、环保、低碳的理念，激起人们珍惜石油资源的意识，对未来能源的信心。
三家石油公司形象展示区。在一片转动的风车的衬托下，醒目的石油馆主题和三家石油公司企业标识首先映入参观者眼帘，下面是三台50寸等离子电视，分别循环播放三家石油公司企业宣传片。同时，分别展示三家石油公司总经理的照片，用立体字和手书体的形式表现三家石油公司的经营理念以及总经理致辞。观众留言区以“珍惜石油，爱护地球”为主题，背景由“油宝宝”和中国陆上、海上石油风光图片组成上海标志性城市风景。
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