增強現(xiàn)實技術(shù)在中小型博物館文物展示設(shè)計中的應(yīng)用前景

譚嫄嫄

摘 要：本文針對地市級（以桂林市為例）中小型博物館文物陳列展示單一的現(xiàn)狀，提出在信息化時代的背景下，要關(guān)注觀眾的參觀體驗需求，結(jié)合新興的增強現(xiàn)實技術(shù)，提升地市級中小型博物館的文物展示效果，以提高觀眾的參觀興趣，并且提升地市級中小型博物館存在價值的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：增強現(xiàn)實；中小博物館；文物展示；模式

近年來，國家為了提升文化軟實力而大力弘揚傳統(tǒng)文化，中央領(lǐng)導(dǎo)多次指出，要把博物館辦成弘揚中華民族傳統(tǒng)和愛國主義精神的教育基地。地市級博物館作為城市的名片，是市民了解城市歷史和文化傳統(tǒng)的窗口。而地市級歷史博物館規(guī)模較小，藏品、人才、設(shè)施等諸多方面與國家級、省級博物館相比都處于弱勢，文物的陳列展示更是簡單、沒有特色，“玻璃柜加展品名稱紙牌”的形式一成不變，即使對市民免費開放，但是由于陳列跟不上時代的發(fā)展，也是門前冷落，無法發(fā)揮其應(yīng)有的文化傳播作用。從信息化時代的背景和觀眾需求的角度出發(fā)，本文分析了地方中小型博物館的陳列展示不足之處，提出結(jié)合現(xiàn)代科技手段提升中小型博物館陳列展示效果的策略。

一、地市級中小型博物館文物陳列展示的現(xiàn)狀

我國地市級的中小型博物館普遍存在人員編制少、財政投入少等現(xiàn)狀，工作上積極性低，同時受專業(yè)水平的限制，多年以來展品陳列的形式過于單一——櫥窗傳播。例如，于1964年籌建、1986年開放的，以歷史文物、少數(shù)民族風(fēng)情陳列為主的桂林博物館，館藏文物大概有21500余件，其中以靖江王陵出土的明代青花梅瓶為最。展館的設(shè)施除了梅瓶廳是有意識地按歷史、藝術(shù)價值進(jìn)行陳列之外，其他的展館均按櫥窗展柜貼墻走的方式陳列，乏善可陳。博物館在陳列設(shè)計中過多專注于自身的藏品，利用玻璃櫥窗進(jìn)行保護，注重的是藏品的收藏和研究價值。在展品的陳列設(shè)計上，每件文物都對應(yīng)有個紙牌，用寥寥幾個字標(biāo)記著它的時代和品名。觀眾的既定參觀模式就是帶上從服務(wù)臺借的語音導(dǎo)覽器，隔著玻璃，走馬觀花地按指導(dǎo)順序參觀完成任務(wù)。當(dāng)然，博物館還會提供人工導(dǎo)覽服務(wù)，但是，部分工作人員由于熱情不高，對展品的介紹也只是點到為止。博物館展示藏品給觀眾看，觀眾在固定的展示陳列中進(jìn)行文化學(xué)習(xí)和體驗，模式單一，觀眾無法進(jìn)行有選擇性（例如角度）的和深入全面（往往展品介紹的內(nèi)容信息有限）的參觀?？偟目磥?，博物館與觀眾之間呈現(xiàn)出來的關(guān)系是單向的，沒有交互的，觀眾無法通過展品的陳列沉浸到相應(yīng)的環(huán)境中去體驗?zāi)嵌螝v史。因此，展品豐富的博物館，如果陳列展示做的不到位，會大大削弱博物館身負(fù)的文化、歷史傳播的功能。很難想象，展品數(shù)量不多、特色不鮮明、有一定歷史研究價值但藝術(shù)價值不高的中小型歷史博物館會對陳列展示的設(shè)計提出更高的要求。桂林的甑皮巖遺址博物館一直在摸索如何以獨特的手段、獨特的角度展示甑皮巖遺址的發(fā)現(xiàn)和文化分期。但是，目前的陳列設(shè)計是用甑皮巖人的實體仿真模型和生活場景以展示體質(zhì)面貌和生活方式，用標(biāo)記著地層年代的指示牌來展示發(fā)掘過程、地層發(fā)展，用玻璃柜陳列各種出土遺物（大部分不完整）來展示當(dāng)時的技術(shù)、生產(chǎn)方式等內(nèi)容。該陳列雖然在內(nèi)容上做了精心的設(shè)計，但展示形式單一，就是靜態(tài)的陳列，作為參觀者，無法通過一片殘破的陶片想象當(dāng)年甑皮巖人用的是什么樣式的器皿，無法通過發(fā)掘現(xiàn)場地層上標(biāo)記的一塊塊牌子想象甑皮巖人的生活方式，感受歷史變遷，如此種種離獨特手段和獨特角度的展示目標(biāo)還有很長遠(yuǎn)的距離。雖然桂林博物館的現(xiàn)狀并不能代表所有地市級中小型博物館的展示效果，但也足以從一定的角度、一定的程度上說明問題，即中小型博物館對文物的展示更多的是單向的展示，缺乏與觀眾之間的互動，不注重制造觀眾參觀文物時的臨場感。

二、增強現(xiàn)實技術(shù)可以適當(dāng)解決中小型博物館展示手段單一、互動體驗欠缺的問題

文物是死的，而人是活的，人對參觀體驗的要求也是隨著時代背景而發(fā)生變化的。如果博物館的陳列展示只以文物為重，而不考慮觀眾與時俱進(jìn)的需求，是無法有效地發(fā)揮其傳承歷史、弘揚文化的作用。在信息化時代背景下，隨著信息技術(shù)地不斷發(fā)展，人們的生活方式、獲取信息的渠道也發(fā)生了巨大的變化。人們可以通過網(wǎng)絡(luò)，使用互聯(lián)網(wǎng)終端就能獲取原先必須要親臨實地才能獲得的知識和信息，所獲信息量之大、之快是過去無法想象的。博物館要勇于面對網(wǎng)絡(luò)化知識傳播的沖擊，改變傳統(tǒng)的實體展館單一形式，從20世紀(jì)傳統(tǒng)定義中解放出來，利用新的技術(shù)手段尋找嶄新的解決之道，探索新的生存之道，考慮如何讓實地參觀博物館成為不可替代的體驗。對于提升觀眾的參觀體驗、重拾博物館學(xué)習(xí)的興趣、加深參觀記憶等重要問題而言，通過利用計算機虛擬技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模擬臨場體驗，獲得令人印象深刻且難以忘懷的信息，會是值得探索和嘗試的方向。[1]

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，人類社會進(jìn)入了一個數(shù)字時代，這對博物館的發(fā)展是一次深刻的社會變革。更為集中、快捷而高效的信息流動是技術(shù)發(fā)展的重要趨勢，當(dāng)代世界博物館的發(fā)展趨勢表明，數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化將是博物館發(fā)展的必然趨勢。對于展覽方式和展示設(shè)計而言，更具多樣性和設(shè)計性。針對實體博物館數(shù)字化展示的特點提出“擴增展示空間”的展示方式新概念。而增強現(xiàn)實則是當(dāng)下一個奇妙的例子，增強現(xiàn)實技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域，對真實場景有著更好的增強效果，能將計算機產(chǎn)生的虛擬場景融合到真實環(huán)境中，虛實融合，增強用戶對真實環(huán)境的感知。由于用戶與虛擬世界聯(lián)系的同時，也未切斷與真實世界的聯(lián)系，交互方式更加符合人們的認(rèn)知需求。[2]基于圖像識別的增強現(xiàn)實技術(shù)，目前在展示設(shè)計中應(yīng)用比較普遍，將其應(yīng)用于博物館文物的數(shù)字展示中，將會擴展博物館的展示空間，它把相關(guān)信息通過計算機技術(shù)現(xiàn)實化、視覺化，讓現(xiàn)實環(huán)境與虛擬內(nèi)容進(jìn)行互補、疊加，提供展品的全方位信息，增強觀眾在展品參觀中的感受，提升數(shù)字化瀏覽的互動性和體驗感，為文物展示發(fā)展帶來新的生機。

歐洲、美國的一些著名研究機構(gòu)在此方面展開了最早的探索和研究，2001年希臘多家研究機構(gòu)和政府部門成立了聯(lián)合開發(fā)小組設(shè)計開發(fā)Archeoguide 系統(tǒng)，用于對希臘古遺址如太陽神廟的數(shù)字增強再現(xiàn)。瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的MIRALAB 實驗室也在古遺址以及古代人物情景的數(shù)字化增強再現(xiàn)方面做出了突出的研究成果。在2009年的SIGGRAPH大會新興技術(shù)展示部分，Multimodal Floor（多模式反饋地板）的出現(xiàn)讓人們更加深化了對這方面技術(shù)的認(rèn)識。哥倫比亞大學(xué)開發(fā)的移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)（MARS）為校園景觀提供附加的多媒體信息，以便人們了解它們的歷史。例如，早期的增強現(xiàn)實技術(shù)系統(tǒng)均采用桌面計算機或工作站作為系統(tǒng)運行平臺，采用透視式頭盔顯示器作為融合顯示設(shè)備?；谠缙跇?gòu)架的AR系統(tǒng)限制了用戶的運動范圍，無法應(yīng)用于戶外環(huán)境。隨著移動計算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的急速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)和各種移動設(shè)備上的研究和應(yīng)用也日益廣泛，針對移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)的研究和應(yīng)用也應(yīng)運而生。

三、基于增強現(xiàn)實技術(shù)手段的中小型博物館文物展示設(shè)計展望

增強現(xiàn)實技術(shù)的特點是把原本現(xiàn)實世界的一定時間空間范圍內(nèi)難以體驗到的信息，通過技術(shù)模擬仿真后疊加到現(xiàn)實世界被人類感知。把這項技術(shù)應(yīng)用在文物陳列展示中，實現(xiàn)“虛實結(jié)合，實時交互”，不僅可以為觀眾帶來新的感官體驗?zāi)Ｊ蕉夷軘U展中小型博物館的時空表達(dá)范圍。地市級中小型博物館的文物陳列展示存在與時代的技術(shù)發(fā)展、觀眾需求不相稱的矛盾，創(chuàng)新勢在必行，引入新的技術(shù)手段成為近年來輔助文物陳列的發(fā)展方向。在這樣的前提下，我們不禁會擔(dān)憂發(fā)生這樣的問題：

不惜成本的運用技術(shù)手段，是否真能提升文物展示的水平，而不會舍本逐末。博物館肩負(fù)開展社會教育和公共服務(wù)的重任，在基于現(xiàn)代科技手段進(jìn)行文物展示設(shè)計前，在制定策略之前首先要明確國家的相關(guān)要求。國家文物局于2012年發(fā)出了《關(guān)于加強博物館陳列展覽工作的意見》，其中提到陳列要突出科學(xué)品質(zhì)，創(chuàng)造有豐富意境、觀點和故事的陳列展覽，避免缺乏價值觀的所謂“精品文物展”；規(guī)范設(shè)計制作，要科學(xué)地運用具有較高藝術(shù)水準(zhǔn)的輔助展品和聲、光、電等現(xiàn)代科技手段，避免花費超常、牽強附會的設(shè)計制作；提高策展能力，強化陳列展覽策劃的觀眾導(dǎo)向原則，把知識性、趣味性和觀賞性有機結(jié)合起來，增強陳列展覽的表現(xiàn)力、吸引力、感染力。[3]從上述意見中我們可以看出，國家在倡導(dǎo)有意識、有目的、經(jīng)濟地運用現(xiàn)代科技手段，提高陳列展覽的水準(zhǔn)。

未來的博物館陳列展示時代因為技術(shù)的參與會有很大的變革，這種變革同新技術(shù)革命和信息社會的發(fā)展趨勢相聯(lián)系。博物館陳列展示向電子化、現(xiàn)代化、空間化的方向發(fā)展已是主流。增強技術(shù)帶來的會是展品與觀眾之間交互的提升，近5年來，增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用也成為我國虛擬技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容，其在國家級博物館陳列中的應(yīng)用也變得非常普遍。例如，北京理工大學(xué)的學(xué)者提出基于關(guān)鍵幀匹配的增強現(xiàn)實跟蹤注冊算法，實現(xiàn)圓明園大水法遺址的數(shù)字重現(xiàn)。并采用隨機樹的方法將特征點的匹配問題轉(zhuǎn)化為特征模式分類問題，解決圖像間的寬基線特征匹配。基于該算法構(gòu)建出基于視頻透視式頭盔顯示器的移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)。實驗驗證表明，該方法具有實時、魯棒，適用于戶外跟蹤注冊。[4]該研究構(gòu)建了基于視頻透視式頭盔顯示器的移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)，體驗效果雖然增強了，但是造價昂貴，對維護也有較高的要求。這對于資金、人手都有所欠缺的地方中小型博物館而言，只能是望洋興嘆。而小型手持式移動設(shè)備（如掌上電腦、智能手機）的興起，為移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)的發(fā)展提供了嶄新的技術(shù)途徑。目前大多數(shù)的主流手持移動設(shè)備都內(nèi)置了百萬像素以上的攝像頭，并集成了如紅外通信接口、藍(lán)牙無線接口以及無線局域網(wǎng)卡等高速無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。將智能手機作為AR技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用平臺，已經(jīng)成為新一代AR技術(shù)的主流發(fā)展。當(dāng)前，智能手機的普及率也比較高，基于手機的平臺進(jìn)行增強現(xiàn)實技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，通過軟件的設(shè)計，逐步提升文物展示的體驗效果，應(yīng)該是比較現(xiàn)實的。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳 翔，朱培棟.臨場體驗和功能復(fù)合——信息化背景下的當(dāng)代博物館設(shè)計的兩種傾向[J].建筑學(xué)報，2009（07）：74—77.

[2]杜鳳儀.增強現(xiàn)實在文物展示中的應(yīng)用研究[D].成都：電子科技大學(xué)，2009.

[3]國家文物局.文物局發(fā)布《意見》要求加強博物館陳列展覽工作[DB/OL].http：//www.gov.cn/gzdt/2012-12/21/content_2296102.htm.

[4]陳 靖，王涌天，林精敦，等.基于增強現(xiàn)實技術(shù)的圓明園景觀數(shù)字重現(xiàn)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報，2010（02）：424—428.

（作者單位：桂林電子科技大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院）