基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)的洛陽古代藝術(shù)博物館改良設(shè)計(jì)研究

摘? 要：為提升當(dāng)?shù)夭┪镳^的觀展體驗(yàn)感，配合數(shù)字化建設(shè)趨勢，達(dá)到促進(jìn)博物館現(xiàn)代職能發(fā)揮的目的，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)，選取洛陽古代藝術(shù)博物館為研究對象，對其進(jìn)行改良設(shè)計(jì)研究。首先對AR技術(shù)在博物館中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行概述;其次以博物館現(xiàn)代化職能為著力點(diǎn)，以沉浸式體驗(yàn)為核心，提出改良策略;最后對AR應(yīng)用方式與優(yōu)勢進(jìn)行具體分析。通過研究，以期為AR技術(shù)在博物館數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用研究提供參考。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí);數(shù)字博物館;虛擬現(xiàn)實(shí)

基金項(xiàng)目：本文系洛陽市社會科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目“AR技術(shù)在洛陽古代藝術(shù)博物館陳展中的應(yīng)用研究”（2020B333）階段性研究成果。

為深入貫徹習(xí)近平總書記“讓文物活起來”的重要指示精神，貫徹落實(shí)《關(guān)于讓文物活起來、擴(kuò)大中華文化國際影響力的實(shí)施意見》，洛陽市政府部署打造“東方博物館之都”的戰(zhàn)略規(guī)劃，旨在深化當(dāng)?shù)夭┪镳^現(xiàn)代化、數(shù)字化建設(shè)，推動博物館多項(xiàng)職能發(fā)揮，全面提升城市吸引力，彰顯優(yōu)秀傳統(tǒng)文化魅力。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為前沿的數(shù)字化技術(shù)手段之一，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展逐漸進(jìn)入到大眾應(yīng)用階段，在數(shù)字化博物館的建設(shè)中發(fā)揮作用。

一、AR技術(shù)功能及其現(xiàn)階段在博物館中的應(yīng)用

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented Reality，簡稱AR）區(qū)別于沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)完全建立虛擬場景或圖形的方式，通過信息技術(shù)將虛擬圖形疊加于現(xiàn)實(shí)之上，體驗(yàn)者能同時(shí)感知虛擬與現(xiàn)實(shí)，并借由一些人機(jī)互動，獲得沉浸式體驗(yàn)。隨著5G時(shí)代的到來與科技的發(fā)展，博物館全面迎來向智慧博物館的轉(zhuǎn)型，而AR技術(shù)作為打造智慧博物館的重要手段之一，發(fā)揮了信息擴(kuò)容與互動娛樂兩大功能。

（一）信息擴(kuò)容增強(qiáng)展示效果

在體驗(yàn)者使用AR應(yīng)用時(shí)，主要通過識別現(xiàn)實(shí)載體的方式獲得虛擬信息?，F(xiàn)實(shí)載體指具有一定特征、可被技術(shù)識別的一切圖形和事物;虛擬信息指識別后獲得的文字、語音、視頻等一切可顯示于屏幕之上的信息內(nèi)容。AR技術(shù)將虛擬信息與現(xiàn)實(shí)載體進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使原本現(xiàn)實(shí)載體所包含的可見信息得到了虛擬擴(kuò)展與補(bǔ)充。

現(xiàn)階段，在博物館的展示設(shè)計(jì)中，以展示的藏品為設(shè)計(jì)對象進(jìn)行AR應(yīng)用的設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮了其信息擴(kuò)容功能。這取代了原本單一的觀看方式，增強(qiáng)了參觀過程的趣味性。在此過程中，參觀者通過掃描藏品后獲取語音解說、文字說明、圖形動畫的方式，能全面了解到藏品的相關(guān)信息。底特律藝術(shù)博物館作為美國第六大博物館，是最早將AR技術(shù)融入展示設(shè)計(jì)的博物館。該博物館利用GuidiGO增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用程序，讓參觀者可以使用手機(jī)鏡頭對準(zhǔn)展品來探索更多信息。例如“掃描”木乃伊即可觀看其內(nèi)部構(gòu)架;對準(zhǔn)石灰石雕塑，通過互動即可在屏幕上還原其浮雕原本的顏色。此外，近些年國內(nèi)部分的博物館也開始嘗試將AR技術(shù)融入其展示設(shè)計(jì)。例如2017年百度與秦始皇兵馬俑博物館合作推出了一系列AR應(yīng)用，其中包含了與底特律藝術(shù)博物館相似的應(yīng)用功能：參觀者通過手機(jī)掃描兵馬俑與其進(jìn)行互動，兵馬俑原本的色彩將被“還原”，其最原始的樣貌得以展現(xiàn)。

（二）互動娛樂提高沉浸式體驗(yàn)

AR技術(shù)互動娛樂的功能體現(xiàn)于兩個(gè)方面。首先，AR應(yīng)用本身具備互動性，在體驗(yàn)者進(jìn)行應(yīng)用操作的過程中得以體現(xiàn)。其次，開發(fā)者通過在“掃描”出的虛擬信息中增添可交互按鈕的方式，增強(qiáng)了使用者的互動體驗(yàn)。

現(xiàn)階段AR技術(shù)的互動娛樂功能在博物館中以AR游戲的方式得以發(fā)揮。博物館AR游戲的設(shè)計(jì)，可形成以任務(wù)為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)體驗(yàn)環(huán)境，吸引青少年游客，達(dá)到寓教于樂的效果[1]。例如，大英博物館推出的AR冒險(xiǎn)游戲“獻(xiàn)給雅典娜的禮物”，需要參觀者利用AR功能識別特定的展品，以收集詞語和數(shù)字道具來進(jìn)行下一環(huán)節(jié)。在整個(gè)AR游戲中，參觀者通過體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，可以熟悉展品，了解展品背后的歷史文化內(nèi)容。

二、洛陽古代藝術(shù)博物館簡介及其功能

洛陽古代藝術(shù)博物館于1987年建成開放，是我國第一座和目前規(guī)模最大的以陳列歷代典型墓葬和古代壁畫為主要內(nèi)容的專題性博物館。其展館陳列反映了古代的喪葬文化發(fā)展，是集考古、歷史、建筑、美術(shù)等多種學(xué)科為一體的古墓博物館。洛陽古代藝術(shù)博物館現(xiàn)為國家二級博物館以及國家古代壁畫保護(hù)和科研基地。作為一座現(xiàn)代博物館，洛陽古代藝術(shù)博物館具備文物收藏與展示、文化遺產(chǎn)研究、文化教育、服務(wù)大眾與休閑娛樂的四大功能。

（一）文物收藏與展示功能

文物的收藏與展示是博物館最原始的存在意義與基本功能。其收藏功能是指對發(fā)掘出的具有文化價(jià)值與歷史意義的文物器具和藝術(shù)作品，有目的地進(jìn)行保護(hù)與收藏。其展示功能是指對藏品進(jìn)行有序展示，使博物館成為參觀者感受歷史與拓寬視野的窗口。

（二）文化遺產(chǎn)研究功能

博物館的另一原始功能是文化遺產(chǎn)的研究功能。文物作為人類歷史長河的遺留產(chǎn)物，蘊(yùn)含著深刻的人文意義，是人類文明的記錄者。博物館作為研究基地，對文物背后所蘊(yùn)含的文化價(jià)值進(jìn)行發(fā)掘與研究，并進(jìn)行系統(tǒng)整理，這對推動人類文化發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

（三）文化教育功能

作為文化的重要傳播窗口，博物館一直以學(xué)校外的第二課堂的身份發(fā)揮其文化教育的功能。通過講解員的講解和展板文字的說明，對展覽文物的歷史背景和工藝進(jìn)行展示，并對其所蘊(yùn)含文化與文明進(jìn)行解讀，能夠起到對參觀者的教育作用。

（四）服務(wù)大眾與休閑娛樂功能

隨著現(xiàn)代社會的不斷進(jìn)步與發(fā)展，博物館逐漸從強(qiáng)調(diào)其專業(yè)職能的功能性場館轉(zhuǎn)變?yōu)閷ι鐣蟊婇_放的重要城市休閑場所。博物館在服務(wù)城市居民進(jìn)行參觀與休閑的同時(shí)，也作為部分城市的標(biāo)志性旅游場所來吸引外來游客，帶動地方旅游文化發(fā)展。因此其“以人為本”的服務(wù)大眾與休閑娛樂功能也變得重要[2]。

三、以沉浸式體驗(yàn)為中心的改良設(shè)計(jì)

為提高洛陽古代藝術(shù)博物館的展覽效果，充分發(fā)揮其不同功能，推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)變，應(yīng)以加強(qiáng)沉浸式體驗(yàn)為著力點(diǎn)，引入AR技術(shù)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)。沉浸式體驗(yàn)是指參觀者在觀展過程中進(jìn)入先前預(yù)設(shè)的觀展場景，專注于參觀內(nèi)容，并在整個(gè)過程中感受到滿足與愉悅，從而忘記真實(shí)場景的其他因素的過程。以沉浸式體驗(yàn)為中心的展示設(shè)計(jì)，其改良的關(guān)鍵在于以人為中心，即實(shí)現(xiàn)從突出“展品展出效果”到突出“參觀者觀展體驗(yàn)”的轉(zhuǎn)換。

以AR應(yīng)用技術(shù)為切入點(diǎn)，以沉浸式體驗(yàn)設(shè)計(jì)法則為著力點(diǎn)，對古代藝術(shù)博物的展示設(shè)計(jì)進(jìn)行改良。沉浸式體驗(yàn)的設(shè)計(jì)法則首先在于故事情景的營造，即挖掘展品的歷史本質(zhì)。利用AR技術(shù)對展品進(jìn)行藝術(shù)再創(chuàng)作，營造觀展中的歷史氛圍，增添觀展過程的趣味性，使參觀者沉浸于我國喪葬文化中所包含的歷史、藝術(shù)、建筑等魅力中;也讓展示不再局限于視覺，而是使參觀者獲得了視覺、聽覺等層面的全方面多維感知[3]。其次是最省力法則，即參觀者在觀展過程中做到感知與行動間的無障礙，在認(rèn)知層面上可快速便捷獲得所需知識，即利用AR技術(shù)，讓參觀者快速獲取所見展品的歷史背景、制作工藝、藝術(shù)鑒賞等內(nèi)容;在行動層面上感受到無障礙，即利用AR應(yīng)用方便易操作的特點(diǎn)，使參觀者能做到所見即所得以及感知與行動的統(tǒng)一。

四、AR技術(shù)在洛陽古代藝術(shù)博物館

改良設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方式

通過對洛陽古代藝術(shù)博物館不同展區(qū)、展品與展覽狀況的系統(tǒng)分析與整理，在參觀者體驗(yàn)層面可引入AR應(yīng)用進(jìn)行改良，主要可以從AR講解、AR游戲、AR展示三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（一）AR講解設(shè)計(jì)

AR講解是利用AR技術(shù)對展品進(jìn)行多維度說明的一種虛擬講解方式。具體是指在AR應(yīng)用中通過移動設(shè)備識別到目標(biāo)展品后，生成虛擬導(dǎo)游、音頻視頻、文字說明等虛擬信息來對現(xiàn)實(shí)展品進(jìn)行解說。AR講解適用于一切具有明顯特征的藝術(shù)展品。AR講解在博物館中的應(yīng)用以展示不同展品的歷史背景、人文內(nèi)核、藝術(shù)美學(xué)為著力點(diǎn)，進(jìn)行合適的內(nèi)容講解與形式設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對參觀者的全面科普，發(fā)揮博物館的教育功能。

AR講解具備兩點(diǎn)優(yōu)勢：首先，相較于傳統(tǒng)導(dǎo)游講解的方式，AR講解更為自由與靈活，參觀者可根據(jù)自己的節(jié)奏進(jìn)行觀展并隨時(shí)獲得講解，而且這也符合當(dāng)下防疫時(shí)期保持安全距離的政策導(dǎo)向。其次，AR講解相較于傳統(tǒng)語音講解來說更為直觀，能在展品之上直接疊加相關(guān)的標(biāo)記或文字說明。例如對于紋樣圖騰類石刻來說，可利用AR技術(shù)將詳細(xì)描圖疊加在實(shí)物之上，使參觀者可以充分對照實(shí)物來獲得傳統(tǒng)紋樣基本知識;也可將壁畫數(shù)字修復(fù)與還原成果在真實(shí)空間中進(jìn)行展示，對展出內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)容。

（二）AR游戲設(shè)計(jì)

AR游戲是以AR技術(shù)作為核心，通過內(nèi)容創(chuàng)作來設(shè)計(jì)制作出將現(xiàn)實(shí)與虛擬結(jié)合的趣味性游戲。在實(shí)地展開的AR游戲可充分利用現(xiàn)實(shí)場景，將線上虛擬場景與線下真實(shí)世界進(jìn)行合理結(jié)合，利用AR的圖像識別功能在真實(shí)世界獲取的線索，來轉(zhuǎn)換為虛擬場景中的道具，以完成游戲。博物館作為具備大量展品的場所，是創(chuàng)建“尋寶類”AR游戲的最佳場景。

尋寶類AR游戲的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于選取“寶物目標(biāo)”與創(chuàng)建情景。結(jié)合AR技術(shù)特點(diǎn)與古代藝術(shù)博物館自身的特點(diǎn)，可將壁畫畫面作為目標(biāo)，通過AR識別點(diǎn)亮游戲內(nèi)圖標(biāo)來完成游戲。例如展出于河南壁畫館展區(qū)中的壁畫，其分別出土于不同朝代的15座壁畫墓，題材豐富，顏色艷麗，大多經(jīng)歷了不同程度的修復(fù)，并進(jìn)行了殘缺部位可識別性的補(bǔ)全與補(bǔ)繪，已達(dá)到了很高的觀賞效果。創(chuàng)建場景是指創(chuàng)建合理的游戲背景，使元素之間產(chǎn)生聯(lián)系來建立游戲主題。同時(shí)期出土的壁畫往往具備一定相同或相似的元素，如在漢墓壁畫中經(jīng)?？梢姷降捏蛤苄蜗?，在洛陽淺井頭西漢壁畫墓、西漢卜千秋壁畫墓等六七座壁畫墓中均有體現(xiàn)，這是緣于西漢時(shí)期人們的宗教信仰[4]。建立游戲內(nèi)容、添加科普性信息、制作交互界面、設(shè)定游戲規(guī)則以構(gòu)建AR尋寶類游戲，使參觀者在參觀的同時(shí)可通過游戲了解壁畫間的聯(lián)系，從而挖掘其背后的故事與含義。這增添了觀展過程中的互動性與娛樂性，充分發(fā)揮了博物館的休閑娛樂功能。

（三）AR展示設(shè)計(jì)

利用AR技術(shù)的虛擬展示可分為AR藝術(shù)展示與3D展示兩種。

AR藝術(shù)展示是通過對原本展品進(jìn)行二次創(chuàng)作，制作例如數(shù)字繪畫、數(shù)字動畫等數(shù)字藝術(shù)作品的方式，用AR技術(shù)將二次創(chuàng)作的數(shù)字藝術(shù)作品與原本展品相結(jié)合，最終達(dá)到增添展覽的趣味性、豐富展示效果的目的。AR藝術(shù)展示適用于原本具有故事性或動態(tài)氛圍的壁畫作品，如新莽墓中的男主人宴飲圖，它表現(xiàn)了宴席上三組人物的不同狀態(tài)與情景，其中兩位男賓玩六博棋的姿態(tài)極具動態(tài)感。再如卜千秋墓中的鳳鳥，其作展翅狀，整體氣宇軒昂，仿若要從壁畫中飛出。AR藝術(shù)展品的引入大幅度增強(qiáng)了洛陽古代藝術(shù)博物館的娛樂功能，對提高展示設(shè)計(jì)藝術(shù)性、推進(jìn)博物館數(shù)字化建設(shè)起到了正面作用。同時(shí)，也一定程度上消減了部分參觀者因“墓”產(chǎn)生的畏懼心態(tài)，給參觀者帶來更好的心靈體驗(yàn)。

3D展示是通過3D建模對原本展品進(jìn)行虛擬復(fù)制，在形成虛擬展品后借助一定的入口媒介，通過圖像識別技術(shù)與AR技術(shù)，對虛擬展品在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行展示，以供參觀者多角度細(xì)致觀察。3D-AR展示不僅可以應(yīng)用在觀展過程中，同時(shí)也可以將其應(yīng)用于AR文創(chuàng)產(chǎn)品中，以供消費(fèi)者在參觀后隨時(shí)進(jìn)行后續(xù)虛擬觀賞。文創(chuàng)產(chǎn)品是通過提取與重構(gòu)歷史文化元素而形成的藝術(shù)性作品，如明信片、文化衫、書簽等具有一定文化元素符號的日常用品，或者是通過仿制與加工所形成的與原本文物相似的復(fù)制品。文創(chuàng)產(chǎn)品的主要意義是使消費(fèi)者在無法擁有真實(shí)藏品的情況下，通過相似性線索來形成歷史真實(shí)性感知[5]。在文創(chuàng)產(chǎn)品中引入AR技術(shù)，將兩種類型的文創(chuàng)產(chǎn)品進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使消費(fèi)者在獲得藝術(shù)性感知的同時(shí)也得到了歷史真實(shí)性感知。AR文創(chuàng)產(chǎn)品制作成本低，實(shí)物體積小，對于購買者來說，可一次購買一套卡片來獲得大量的虛擬展品，隨時(shí)隨地通過AR應(yīng)用對其進(jìn)行多角度觀摩，延續(xù)其在洛陽古代藝術(shù)博物館參觀過程中獲得的感知。

五、結(jié)語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，古老的歷史文化與先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)碰撞出新的火花，洛陽古代藝術(shù)博物館的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是時(shí)代發(fā)展與群眾需要的必然結(jié)果。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)的介入，重新打造“以人為本”的沉浸式觀展體驗(yàn)，改變博物館單向展示的模式，增強(qiáng)展示設(shè)計(jì)藝術(shù)性。AR技術(shù)的博物館數(shù)字化轉(zhuǎn)型，不僅能推動文旅發(fā)展、彰顯歷史文化魅力、推進(jìn)歷史文化傳承，還可以讓博物館在新時(shí)代的發(fā)展中創(chuàng)造出新的社會文化價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚孺婧，張煜鑫，景劍雄.基于虛實(shí)融合環(huán)境的博物館體驗(yàn)學(xué)習(xí)方式研究——以大英博物館為例[J].中國民族博覽，2021（13）：196-198.

[2]史吉祥.博物館在現(xiàn)代社會中的功能[J].中國文化遺產(chǎn)，2005（4）：77-80.

[3]張夢迪.基于體驗(yàn)式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的文化博物館研究[J].設(shè)計(jì)，2018（7）：146-147.

[4]洛陽古代藝術(shù)博物館，河南古代壁畫館.河南古代壁畫館壁畫品鑒[M].鄭州：中州古籍出版社，2014：33-34.

[5]崔楠，陳全，徐嵐，賀靖婷，徐華謹(jǐn).當(dāng)歷史文創(chuàng)產(chǎn)品遇上AR：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)品展示對消費(fèi)者歷史文創(chuàng)產(chǎn)品評價(jià)的影響[J].南開管理評論，2021（6）：50-61.

作者簡介：李倩雯，碩士，洛陽理工學(xué)院助教。