AR動畫技術(shù)在歷史博物館中的應(yīng)用研究

[ 摘要] 文章通過研究AR 動畫技術(shù)在歷史博物館中的多元應(yīng)用，旨在拓展傳統(tǒng)博物館的展示方式，從而更好地提升觀眾的互動體驗。文章首先對國內(nèi)外多個歷史博物館中AR 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，包括大英博物館、新加坡國家博物館和北京故宮博物院等博物館中AR 動畫技術(shù)的應(yīng)用；其次，在案例分析的基礎(chǔ)上，探討了為廣州南越王博物院進(jìn)行AR動畫應(yīng)用的具體方案。通過綜合性的AR 應(yīng)用，可以豐富觀眾的參觀體驗，也能為歷史教育和文化傳播提供新的途徑。

[ 關(guān)鍵詞]AR 動畫；歷史博物館；文化傳播

[ 項目名稱] 2022 年度廣東白云學(xué)院校級科研項目“AR動畫技術(shù)在歷史博物館中的應(yīng)用研究”（ 項目編號：2022BYKY25）。

一、引言

博物館是人們了解歷史、文化和藝術(shù)的重要場所，傳統(tǒng)的博物館展示方式往往依賴于物理展品和標(biāo)簽解釋，這些方式雖然為大眾所接受，但在某種程度上也限制了觀眾與展品之間的互動和信息獲取。尤其是在信息爆炸和數(shù)字化快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)博物館的展示方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代觀眾的多樣需求。因此，如何使用先進(jìn)的技術(shù)來豐富博物館的展示形式和增加信息密度，成為當(dāng)下博物館需要解決的共同問題。

AR 動畫作為一種能夠?qū)⑻摂M信息疊加到真實環(huán)境中的數(shù)字技術(shù)，正逐漸在多個行業(yè)和領(lǐng)域中顯示出其巨大的應(yīng)用潛力。尤其是在歷史博物館這樣側(cè)重于教育和文化傳播的場合，AR 技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。全球范圍內(nèi)的許多著名歷史博物館，如大英博物館、新加坡國家博物館，以及我國的北京故宮博物院等都已經(jīng)開始在不同層面和方向上應(yīng)用AR 動畫技術(shù)。

本研究旨在全面探討AR 動畫技術(shù)在歷史博物館中的多元應(yīng)用，以解決上述的問題和挑戰(zhàn)。通過對國內(nèi)外博物館中AR 應(yīng)用案例的綜合分析，本研究將提供一系列具體的AR 應(yīng)用設(shè)計方案，這些方案將以廣州的南越王博物院為特定的應(yīng)用場景來實施，讓AR 技術(shù)極大地豐富歷史博物館的展示內(nèi)容，提升觀眾的互動體驗，從而為歷史教育和文化傳播開辟新的渠道。

二、國內(nèi)外歷史博物館中的AR技術(shù)應(yīng)用

（一）國外博物館的AR應(yīng)用

1．大英博物館（The British Museum）：獻(xiàn)給雅典娜的禮物

大英博物館的三星數(shù)碼探索中心開發(fā)了一個名為“獻(xiàn)給雅典娜的禮物”的AR 冒險游戲，該游戲借助平板設(shè)備，幫助孩子們更好地參觀帕特農(nóng)神廟館，他們可以在游戲里解開一個個小謎團(tuán)來解鎖并通往下一個故事。

例如：當(dāng)他們走到狄俄尼索斯的雕塑前時，屏幕中就會出現(xiàn)與狄俄尼索斯相關(guān)的信息和故事；在他們到達(dá)特定地點時，會出現(xiàn)拼圖游戲等互動環(huán)節(jié)，完成游戲后可以解鎖新的內(nèi)容。通過這樣的互動形式，參與者可以在游戲的過程中愉快地接受相關(guān)展品的知識。

2．史密森尼國家自然歷史博物館（SmithsonianN a t i o n a l M u s e u m o f N a t u r a l H i s t o r y ） ：Skin&Bones

史密森尼國家自然歷史博物館位于美國，其推出了一個名為“Skin&Bones”的AR 應(yīng)用程序，該程序通過3D 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)與追蹤技術(shù)使博物館骨頭展廳（bone hall）的13 架脊椎動物骨骼“重獲生命”，游客可以通過自己的設(shè)備看到這些骨骼和化石“復(fù)活”[1]。

例如，一個恐龍化石在屏幕上會變?yōu)橐粋€活動的、生動的恐龍，進(jìn)而與人們進(jìn)行互動。這個應(yīng)用為參觀者提供了一種全新的學(xué)習(xí)方式，使他們能夠更直觀地理解這些生物的結(jié)構(gòu)、功能和生活習(xí)性。

3． 新加坡國家博物館（National Museum ofSingapore）：森林的故事[2]

“森林的故事”是新加坡國家博物館和日本數(shù)字藝術(shù)團(tuán)體聯(lián)合打造的沉浸式展覽，它從科學(xué)和藝術(shù)相結(jié)合的角度為觀眾講述馬來半島的博物史[3]。展覽傳達(dá)的理念是讓公眾以新的視角來欣賞新加坡的歷史與文化，重點展出威廉·法夸爾（William Farquhar）的《自然圖集》（William Farquhar Collection ofNatural History Drawings）里面的69 幅水彩畫。這些畫作被制成三維動畫，參觀者可與之互動。參觀者下載一個應(yīng)用程序，就可使用手機(jī)或平板電腦上的攝像頭來瀏覽畫作。參觀者可尋找和“捕捉”圖像中的植物和動物，并將其添加到自己的虛擬收藏中。一旦收藏，應(yīng)用程序就會顯示與這些動植物相關(guān)的更多信息，參觀者可了解諸如該物種的棲息地、飲食習(xí)慣，以及稀有程度等信息[4]。

（二）國內(nèi)博物館的AR應(yīng)用

1．北京故宮博物院：故宮日歷

《故宮日歷》是故宮博物院的一張文化名片，它自2009 年開始已經(jīng)連續(xù)出版至今。2022 年，《故宮日歷》開始與科技手段相結(jié)合，把AR 技術(shù)運(yùn)用到日歷中，讓日歷中的文物可以“活起來”。當(dāng)年的日歷封面圖片采用了故宮藏品“清代紅色紗繡云紋飛虎旗”，其為清代戲劇演出機(jī)構(gòu)升平署所用旗類道具[5]。只要拿起手機(jī)掃一掃，這只萌態(tài)十足的“老虎”就可以躍出紙面，扭胯擺腰，讓讀者體驗到增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)給文物藏品帶來的全新視覺感受。

2．湖北省博物館：全息劇《遇見·楚莊王》

2023 年4 月，借助AR 和VR 等技術(shù)制作的沉浸式全息劇《遇見·楚莊王》在湖北省博物館舉行。該劇以系列劇的形式深挖歷史文化資源，打造出了地方特色的文博IP，這在全國博物館中也是首次嘗試。該劇再現(xiàn)了楚莊王韜光養(yǎng)晦、一鳴驚人、問鼎中原的傳奇故事。神秘的楚巫、優(yōu)雅的楚舞、委婉的楚歌，氣壯山河的楚國將士，以及經(jīng)3D 建模后呈現(xiàn)的編鐘、虎座鳥架鼓等文物，借助“虛擬現(xiàn)實、真人演出、裸眼3D”等技術(shù)，顯得分外鮮活與壯麗。

3．上海市歷史博物館：AR 眼鏡智慧導(dǎo)覽

2023 年1 月，上海市歷史博物館推出AR 眼鏡智慧導(dǎo)覽服務(wù)，第一批共上線30 件重要館藏。當(dāng)觀眾帶上AR 眼鏡走到特定展點區(qū)域時，就可以從眼鏡中看到這件文物的活化過程。比如鎮(zhèn)館之寶“物華號百子大禮轎”，觀眾站在文物面前，是看不到它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和所有部件細(xì)節(jié)的，但是通過三維建模技術(shù)，觀眾不但可以動態(tài)地看到每個部件是如何構(gòu)建出這頂轎子的，而且能清晰地看到每個部件各自所演繹的歷史故事。

三、南越王博物院中AR技術(shù)應(yīng)用的設(shè)計方案

廣州南越王博物院分為王墓和王宮兩個展區(qū)，它承載著嶺南文化兩千余年的歷史底蘊(yùn)，是中華文明多元一體格局的重要見證，是公眾讀懂廣州、感受人文灣區(qū)的文化窗口。然而，面對日益多樣化的觀眾需求和科技的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的展示方式顯得有些局限。因此，本方案致力于通過應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）動畫技術(shù)來提升觀眾的互動體驗，使文物和歷史場景更加生動和深入地呈現(xiàn)出來。

（一）應(yīng)用目標(biāo)

1．提高觀眾與展品的互動性

AR 由于其增強(qiáng)現(xiàn)實及本身的圖像化視覺化等優(yōu)點，能夠讓大眾比較全面地了解展品的特色及文化的價值，同時也以多樣的展陳方式讓游客主動與博物館展品之間進(jìn)行有效的互動[6]。例如，觀眾可以使用手機(jī)或AR 眼鏡“觸摸”或“操作”文物，以獲得該文物更多層面的信息。此外，通過AR 應(yīng)用模擬歷史場景或事件，觀眾還可以更深入地理解展品背后的歷史背景和文化含義。

2．多維度解釋文物

在傳統(tǒng)的博物館設(shè)置中，文物標(biāo)簽或信息板的內(nèi)容通常都是非常有限的，它們僅包含一些基礎(chǔ)的日期、來源和簡單描述。這種方式很難傳達(dá)文物背后更為復(fù)雜和豐富的信息，如其制造工藝、與其他文物或事件的關(guān)聯(lián)，以及其在特定文化或歷史語境中的意義等。而運(yùn)用AR 技術(shù)能夠在更多維度上展示文物的各類信息，讓觀眾不僅可以看到文字介紹，還可以接觸到與其相關(guān)的圖像、視頻，甚至是三維重建的歷史場景等信息。

3．吸引兒童和年輕人

年輕群體通常對于新技術(shù)具有強(qiáng)烈的興趣，并且喜歡通過互動和體驗來學(xué)習(xí)新知識。AR 技術(shù)可以依據(jù)這一群體的特點開發(fā)新奇好玩的應(yīng)用，更好地幫助他們探索和理解藏品的文化底蘊(yùn)。例如，博物館可以推出AR 互動游戲或挑戰(zhàn)活動，讓兒童和年輕人在參與游戲和活動的過程中了解到博物館藏品的相關(guān)知識，從而提高他們對歷史和文化的認(rèn)知水平，同時培養(yǎng)他們的觀察和思考能力。

4．促進(jìn)學(xué)術(shù)研究

通過AR 技術(shù)展現(xiàn)虛擬的文物模型，能夠使研究者在不接觸實物的情況下對文物的各個角度和細(xì)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)的觀察。對于古代紙張、織物等極其脆弱的文物，或者由易碎材料制成的藝術(shù)品，以及不能公開展示的文物，就可以通過這種技術(shù)時研究者近距離地詳細(xì)查看。同時，AR 技術(shù)所模擬出的文物使用環(huán)境和歷史背景，會有助于增強(qiáng)研究的深度和廣度，為歷史文物的保存、解讀和研究提供新的可能性。

5．提高博物院的影響力

現(xiàn)在，越來越多的博物館開始探索如何將現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)展示相結(jié)合，有些博物館已經(jīng)成功地利用AR 技術(shù)提供了豐富多元的觀眾體驗。通過借鑒這些成功的案例，結(jié)合南越王博物院的自身特點，可以打造AR 技術(shù)的新玩法，吸引更多的參觀者和研究者前來觀看展覽，這將提高博物院在公眾中和學(xué)術(shù)界的影響力。

（二）應(yīng)用內(nèi)容

1．文物的3D 掃描與AR 展示

為了更好地展示南越王博物院內(nèi)文物的細(xì)節(jié)，可以采用最先進(jìn)的3D 掃描技術(shù)對選定文物進(jìn)行精細(xì)掃描。當(dāng)觀眾使用AR 眼鏡或手機(jī)掃描相應(yīng)的展示牌時，屏幕上將出現(xiàn)一個可以旋轉(zhuǎn)和放大的3D 文物模型，使觀眾直觀地了解到文物的制作工藝和細(xì)節(jié)設(shè)計。AR技術(shù)可以展示出那些裸眼幾乎察覺不到的裂紋和修復(fù)痕跡，以及模擬這些文物的原始使用場景，從而極大地豐富觀眾的參觀體驗。

2．南越王宮AR 應(yīng)用開發(fā)

可以開發(fā)一個以南越王宮歷史為背景的互動式AR 應(yīng)用，運(yùn)用動態(tài)的虛擬環(huán)境再現(xiàn)這個古老的文明。觀眾通過AR 眼鏡或手機(jī)、平板等設(shè)備，就能“步入”這個虛擬的歷史世界中。觀眾在這里可以與歷史人物交流，參與到宮廷的日常生活甚至重大的歷史事件中去。參觀者的選擇和互動都將影響他們的旅程方向，使一名普通的參觀者轉(zhuǎn)變?yōu)闅v史事件的親歷者。

這種深度參與不僅增強(qiáng)了參觀者的沉浸感，也使他們對南越王朝的歷史和文化有了更生動、直觀的理解。

3．AR 標(biāo)簽解讀

傳統(tǒng)的展示牌或音頻導(dǎo)覽的解讀方式存在信息量有限且缺乏交互性的問題。而采用AR 標(biāo)簽進(jìn)行文物解讀，能讓文物在觀眾面前“活起來”。當(dāng)觀眾使用AR 眼鏡或手機(jī)掃描這些標(biāo)簽時，就會看到一個全面的解讀界面，包括文物的歷史和制作工藝等多維度信息，以及與文物相關(guān)的圖片和視頻，如專家和學(xué)者對選定文物的詳細(xì)解讀，讓觀眾能夠結(jié)合自己的興趣點快速了解文物的重要信息。

4．AR 虛擬導(dǎo)游

為了提供更加智能和個性化的講解服務(wù)，還可以開發(fā)一個基于機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語言處理的AR 虛擬講解員。觀眾通過語音或文本與這個虛擬講解員進(jìn)行交流，提出他們對于展品或博物館的各種問題和疑惑，虛擬講解員就會以近乎人類的方式進(jìn)行回應(yīng)，提供精準(zhǔn)和全面的解答。這不僅能夠節(jié)省博物館的人力資源，還能大大提升觀眾的訪問體驗。

這些具體應(yīng)用的開發(fā)和實施將使南越王博物院成為一個真正現(xiàn)代化、互動性強(qiáng)、信息量豐富的展覽平臺。觀眾將能從多個角度和層面去感知和理解文物和歷史，而博物館也將因此得到更高的認(rèn)可和關(guān)注。

四、結(jié)語

文章通過對國內(nèi)外博物館現(xiàn)有AR 應(yīng)用的案例分析，深度構(gòu)思增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）技術(shù)在歷史博物館，特別是在南越王博物院中的具體應(yīng)用方案，其中包括文物的3D 掃描與AR 展示、南越王宮AR 應(yīng)用開發(fā)、AR 標(biāo)簽解讀，以及AR 虛擬導(dǎo)游。這些技術(shù)的實施需要來自計算機(jī)圖形學(xué)、歷史學(xué)和藝術(shù)學(xué)等多個學(xué)科方向的專家，將這些復(fù)雜的理念和技術(shù)進(jìn)行整合，同時在實施過程中也面臨著成本效益等諸多挑戰(zhàn)，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的優(yōu)化，這些挑戰(zhàn)將被逐步克服。

在歷史博物館中引入AR 技術(shù)進(jìn)行展示方式的創(chuàng)新會為整個博物館行業(yè)帶來顯著的社會和文化影響。希望文章的成果能夠為博物館的展示方式提供有價值的參考，并為該領(lǐng)域的進(jìn)一步研究和技術(shù)應(yīng)用打下一定的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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