AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在博物館展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

姜欣 徐婧淳

【摘要】 隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們?cè)谖镔|(zhì)生活豐盈的基礎(chǔ)上更加注重對(duì)精神層面的追求與探索，博物館作為展示人類文明的窗口，集中收藏了人類歷史文化的精髓。現(xiàn)代博物館如何利用高科技手段吸引并服務(wù)受眾？本文以AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為例，通過(guò)逼真的觀展體驗(yàn)、趣味橫生的互動(dòng)模塊了解其數(shù)字虛擬化的建設(shè)與應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí);AR技術(shù);博物館;虛擬化

【中圖分類號(hào)】G265? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】2096-8264（2021）08-0076-02

基金項(xiàng)目：2020年度吉林省“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目《A - Trip（AR - 旅行）》，國(guó)家級(jí)，項(xiàng)目編號(hào)202011261022;2020年吉林工商學(xué)院院級(jí)科研項(xiàng)目《基于受眾體驗(yàn)的民俗博物館數(shù)字展示技術(shù)應(yīng)用研究——以吉林省民俗類博物館為例》，一般課題，項(xiàng)目編號(hào)S[2020]第003號(hào)。

隨著科技發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)的普及、電子數(shù)碼產(chǎn)品及各種軟件的快速更新迭代，對(duì)于現(xiàn)今普通受眾而言，簡(jiǎn)單的屏幕之上3D藝術(shù)的表達(dá)、對(duì)現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)單模擬和在虛擬數(shù)字世界僅靠鍵盤(pán)暢游已經(jīng)不能滿足人們的感官需求，轉(zhuǎn)而追求將虛擬投射到現(xiàn)實(shí)，或?qū)F(xiàn)實(shí)帶入虛擬的更高層次的精神與肉體的雙重體驗(yàn)。這也對(duì)現(xiàn)代博物館建設(shè)提出了更高端的要求，在360°巨幕影院、多點(diǎn)觸控技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)、多媒體演示、全息投影帶給受眾身臨其境感受之后，AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，因其強(qiáng)大功能性和沉浸體驗(yàn)，在博物館展示設(shè)計(jì)領(lǐng)域越來(lái)越受到重視。

那究竟什么是“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)” ？

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，它可以將現(xiàn)實(shí)生活中無(wú)法感知的或者在一定限制內(nèi)無(wú)法體驗(yàn)到的實(shí)體信息通過(guò)電腦等科學(xué)技術(shù)，進(jìn)行模擬再疊加，然后再將處理好的信息重新投射到現(xiàn)實(shí)之中，使之可以被人類感官感知到，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。我國(guó)于2016年出臺(tái)了相關(guān)AR的政策扶持和促進(jìn)發(fā)展相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的文件。近兩年隨著AR技術(shù)的日益成熟，在博物館展覽展示中地位愈加突出。

博物館作為公益性服務(wù)機(jī)構(gòu)，承擔(dān)著向群眾傳播知識(shí)與文化的使命，肩負(fù)著傳播優(yōu)秀歷史文化與保護(hù)傳承中華文化的重?fù)?dān)。如何讓更多人走進(jìn)博物館，了解博物館，愛(ài)上博物館，收獲于博物館，是人們一直在探討的話題。目前，僅憑單純的靜態(tài)陳列與簡(jiǎn)單的多媒體展示已經(jīng)不足以引起深受各種科技產(chǎn)物影響的人們的關(guān)注。而“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與博物館文化”相融合，打破了人們對(duì)傳統(tǒng)展示方式的認(rèn)知，用科技的奧義重新詮釋展覽展品的前世今生，時(shí)空的界限變得越來(lái)越模糊，展覽更加生動(dòng)且互動(dòng)，甚至完全沉浸。AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在博物館的應(yīng)用主要體現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)中的博物館與數(shù)字展館兩大領(lǐng)域。

一、AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)博物館中的應(yīng)用

（一）AR技術(shù)對(duì)歷史遺跡的呈現(xiàn)

國(guó)內(nèi)有很多關(guān)于歷史遺跡的大型博物館，它們既是地域文化特色，也是中國(guó)五千年歷史的見(jiàn)證。比如秦始皇陵，建館之初人們?cè)谶z跡中修繕了通道，安裝供電排水等設(shè)備方便觀展者體驗(yàn)觀展，針對(duì)一些脆弱的具有意義且珍貴的展品景觀修建了圍欄、玻璃窗等進(jìn)行隔離保護(hù)，或者依照實(shí)物制作復(fù)制品供游人觸摸感受。總體來(lái)說(shuō)，展覽展示形式單一缺少新意。

隨著近兩年AR技術(shù)在其館的應(yīng)用，受眾不僅可以近距離觀察兵馬俑，還可以看見(jiàn)會(huì)動(dòng)的兵馬俑與彩色的兵馬俑。在2017年6月百度與秦始皇陵博物館合作，通過(guò)人工智能技術(shù)對(duì)重點(diǎn)展品進(jìn)行復(fù)原，并以AR技術(shù)將其“上色”與“復(fù)活”。人們?cè)趨⒂^現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)掃描兵馬俑二號(hào)坑“平面布局圖”“跪射俑燈箱”“銅車馬結(jié)構(gòu)圖”三個(gè)觸發(fā)物開(kāi)啟AR功能，即可親眼看到“活起來(lái)”的兵馬俑等文物，了解其具體構(gòu)造、工藝色彩、精準(zhǔn)定位及變換不同角度等。

（二）AR技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)技藝的呈現(xiàn)

現(xiàn)實(shí)生活中很多民俗類博物館對(duì)于傳統(tǒng)技藝的展示多是將工具、半成品、成品等逐一在通排展柜或展臺(tái)上陳列，過(guò)程則多是利用圖片演示或液晶顯示屏播放的形式。雖說(shuō)可以讓觀展者直觀且明確地了解這些技藝的流程及其制作，但也終歸很難實(shí)現(xiàn)參與、體驗(yàn)過(guò)程中的有趣與辛勞，多是看后即忘，走馬觀花。

《東陽(yáng)日?qǐng)?bào)》于2016年有一篇報(bào)道：在第十一屆中國(guó)木雕編竹工藝美術(shù)博覽會(huì)上，“映像木雕城”AR體驗(yàn)區(qū)曾取得不錯(cuò)的反響，那為何不把這種技術(shù)長(zhǎng)期的應(yīng)用于非遺技藝博物館里呢？可以通過(guò)對(duì)虛擬設(shè)備（AR軟件承載設(shè)備：手機(jī)、平板電腦等）的簡(jiǎn)單操作來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬復(fù)雜的傳統(tǒng)工藝的制作，比如木雕、編竹、年畫(huà)等，如果進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，盡可能多的覆蓋中國(guó)所有傳統(tǒng)技藝，讓觀展者可以輕松且直觀地模擬操作那些技法，起到推廣與娛樂(lè)的目的，何樂(lè)而不為呢？

（三）AR技術(shù)對(duì)歷史事件的呈現(xiàn)

中華上下五千年，見(jiàn)證過(guò)輝煌盛世，也經(jīng)歷過(guò)血雨腥風(fēng)，有很多的歷史需要銘記也需要祭奠，博物館空間代代傳承著這些記憶。

盡管科技快速發(fā)展，但多數(shù)博物館還停留在靜態(tài)陳列方式，將過(guò)去的或輝煌璀璨或黑暗壯烈的歷史通過(guò)文物、靜物、文字、圖片、影片等展示出來(lái)。少數(shù)做得精致的采用半景畫(huà)、全景畫(huà)配合多媒體聲光電的形式，對(duì)一些場(chǎng)景進(jìn)行還原，但沉浸感還是有限。

近兩三年英國(guó)建設(shè)了一座運(yùn)用了AR技術(shù)的自然歷史博物館——倫敦自然歷史博物館。在這個(gè)博物館里，展廳的建設(shè)更像是一個(gè)超級(jí)影院，內(nèi)部只陳列少數(shù)靜物展品，更多的是一個(gè)個(gè)碩大且空曠無(wú)物的展臺(tái)，展臺(tái)兩邊的墻面上鑲嵌著熒幕。觀展者進(jìn)入展廳，只需要坐在座位上，然后拿起博物館所配備的平板，便可以輕松地通過(guò)上邊的AR程序觀看到投射在展臺(tái)之上，會(huì)動(dòng)的會(huì)嚎叫的原始人或者恐龍等，同時(shí)兩面的熒幕會(huì)給予講解，震撼生動(dòng)別具一格。如果同樣可以利用這個(gè)技術(shù)來(lái)講述人文歷史，想必也會(huì)是同樣撼人心魄。

（四）AR技術(shù)對(duì)建筑分解的呈現(xiàn)

中國(guó)古代建筑之美獨(dú)樹(shù)一幟，其復(fù)雜的木結(jié)構(gòu)更是一絕，例如斗拱結(jié)構(gòu)，梁、柱、椽等。在歷史展中建筑模型沙盤(pán)或微縮景觀展示時(shí)，多數(shù)以完整建筑體量或是某一建筑構(gòu)件的形式靜態(tài)展覽，如何做到更直觀生動(dòng)呢？可以利用科技動(dòng)態(tài)體現(xiàn)展覽意義。

在2017年Bentley公司利用AR技術(shù)開(kāi)發(fā)了一套Bentley模擬施工系統(tǒng)，其中展示了工人們可以通過(guò)AR眼鏡，將電腦合成出來(lái)的施工所需材料，如木板、磚瓦、瓷磚等投射到現(xiàn)實(shí)的施工場(chǎng)地中，并通過(guò)工人對(duì)那些虛擬材料的操作來(lái)模擬施工，從而得知每個(gè)材料所需的精準(zhǔn)尺度與最后的呈現(xiàn)效果，其最終目的是為了減少施工的容錯(cuò)率。若是將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用于博物館中，對(duì)古建筑進(jìn)行材料與架構(gòu)的層層分解，重現(xiàn)其建造過(guò)程，并讓觀眾佩戴AR眼鏡時(shí)時(shí)感受、操控將會(huì)十分有趣且意義深遠(yuǎn)。

二、AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館的應(yīng)用

數(shù)字博物館是指通過(guò)科學(xué)技術(shù)將實(shí)體博物館數(shù)字化，上傳于網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)音頻講解、實(shí)景模擬、立體展現(xiàn)等多種形式，使人們可以在家等非博物館的環(huán)境里，輕松地使用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)觀展，如此極大地避免了參觀博物館的地域限制因素，人流量限制因素等，極大地減少了人們參觀博物館所需的成本與時(shí)間等。那么，AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)又在這一領(lǐng)域有何建樹(shù)呢？

以比較成功的八大山人數(shù)字博物館為例，AR技術(shù)在數(shù)字博物館中運(yùn)用需要AR技術(shù)的專業(yè)人才參與研究和程序制作;需要3D建模的人才與有關(guān)古物古跡古生物研究的權(quán)威人士合作創(chuàng)建大數(shù)據(jù)資料庫(kù)，支持裝載AR技術(shù)的軟件順利運(yùn)行;需要計(jì)算機(jī)專業(yè)的技術(shù)人才在后臺(tái)維護(hù)服務(wù)器，建立防火墻，編寫(xiě)運(yùn)行程序等確保運(yùn)作順暢，可以容納大量的流量，并且可以保障用戶的個(gè)人信息與資產(chǎn)安全。觀展者可以通過(guò)手機(jī)、平板電腦等人人都有的基本設(shè)備參與其中。

（一）增強(qiáng)定位指引

根據(jù)定位場(chǎng)館展線布局圖目標(biāo)區(qū)域，由虛擬企鵝邁著萌萌的步伐一步步帶你前進(jìn)，輕松暖心之余還可以根據(jù)需要播放相應(yīng)展品的介紹解析。

（二）增強(qiáng)文物展示

八大山人博物館展出展品以書(shū)畫(huà)作品為貴，其中有真跡有仿品。而真跡因其格外珍貴，對(duì)展覽環(huán)境要求極嚴(yán)，有些根本不對(duì)外展示。這時(shí)利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化創(chuàng)建和擬真，先對(duì)書(shū)畫(huà)珍品掃描、修復(fù)、增強(qiáng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真跡與畫(huà)作的交互。

（三）AR互動(dòng)游戲

八大山人數(shù)字博物館中，提出希望游客可以作為一個(gè)虛擬人物完全地參與到以八大山人為背景的虛擬世界當(dāng)中，以書(shū)畫(huà)展品作為對(duì)象，創(chuàng)建單機(jī)類型的情景式交互游戲，而對(duì)于這種游戲模式，就可以利用AR眼鏡來(lái)強(qiáng)化沉浸效果，增加趣味性與沉浸性，為觀展者帶去趣味橫生的互動(dòng)體驗(yàn)。

三、結(jié)論

當(dāng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展得越發(fā)成熟，且被充分利用，在博物館將可以看到很多潛藏在想象中的人事物，只能存在于相關(guān)學(xué)者認(rèn)知中的世界完整地投射到現(xiàn)實(shí)世界中，讓受眾可觀可感可知。將那些存在于書(shū)本中高深的、無(wú)趣的、死板的文化與知識(shí)變得生動(dòng)有趣，直達(dá)靈魂，甚至刻骨銘心、鮮活地重現(xiàn)在眼前。

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作者簡(jiǎn)介：

姜欣，漢族，講師，碩士，專業(yè)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)。

徐靖淳，漢族，本科在讀，18級(jí)動(dòng)畫(huà)專業(yè)。