基于增強現實技術的檔案館公共服務優化研究

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增強現實技術作為一種新興的技術，吸引了不少來自各行各業專業人士的目光。與虛擬現實技術不同，它利用自身的核心技術，給用戶呈現出與眾不同的體驗。隨著時代的發展，檔案館作為一種社會機構，逐漸向社會公眾開放服務。人口基數的眾多和歷史底蘊的沉淀使得檔案館的檔案信息資源十分豐富，因此利用增強現實技術這一新興技術可以充分利用檔案館信息資源，提升檔案館公共服務能力。

一、增強現實技術的概述

伴隨著計算機的不斷發展，增強現實技術也于20世紀90年代初應運而生，但要究其更早的源頭，應該就要追溯到20世紀60年代美國計算機科學家Ivan Sutherland提出的“靈境技術”概念。增強現實技術（Augmented Reality，簡稱AR）又稱混合現實技術、擴增技術，是一種通過電腦等科學技術捕捉現實世界中一定的時間空間范圍內難以具化的感官信息（如視覺、嗅覺、觸覺、聽覺、味覺等），將其進行模擬仿真后再不斷疊加，使得虛擬信息被應用到現實世界之中，從而讓人們感受到超越現實的體驗[1]。增強現實技術通俗一點來說就是在現實場景的基礎上加之以虛擬對象，以此增強受眾用戶的感官認知。與虛擬現實技術不同，增強現實技術是利用計算機模擬仿真而成的虛擬信息加在真實的現實世界之上，接受者能夠更加準確快速地掌握現實世界中已被形象化的信息，而虛擬現實技術是創造一個完全虛擬的環境，用戶借助某種設備獲得沉浸式的體驗，兩者之間存在較大差別[2]。

二、增強現實技術在檔案館的應用

目前增強現實技術依舊處于發展階段，在國內的檔案館中還尚未獲得廣泛的推廣應用，但是英美國家的檔案館已經有了增強現實技術應用的先例，比如美國費城的檔案機構將19世紀以來費城的城市照片檔案建立了“費城歷史”在線數據庫，并在美國國家人類基金的支持下于2010年開啟了一項有關增強現實技術的研究，旨在利用手機應用程序將歷史照片與真實影像的疊加使得用戶通過手機鏡頭里的場景中就可看到歷史照片以及相關信息[3]。英國的部分大學與圖書館合作了一個“利用增強現實技術促進對特藏的研究和教學”的項目[4]，學生在深入仔細研究古籍檔案的同時，能夠對古籍檔案起到不小的保護作用，以此來延長古籍檔案的壽命。

三、增強現實技術的關鍵技術

增強現實系統的虛實結合不是簡單地將現實場景與虛擬對象進行結合，而是實時互動融合，這些必須借助其強大的關鍵核心技術：跟蹤注冊技術、虛擬對象生成技術、顯示技術。

（一）跟蹤注冊技術

跟蹤注冊技術指的就是通過一系列相應的算法，快速并且準確無誤地計算出虛擬空間和現實空間坐標系之間的映射關系，使得兩者之間精準對齊，從而實現虛擬世界的信息能夠與現實世界的目標達到完美疊加的程度。目前通用的跟蹤注冊技術又可以分為以下三種：基于計算機視角的跟蹤注冊技術、基于硬件設備的跟蹤注冊技術以及混合跟蹤注冊技術。

（二）虛擬對象生成技術

增強現實技術就是將虛擬空間與現實空間進行融合，因此虛擬對象生成技術賦予了該技術的靈魂之處。目前虛擬目標的生成是在三維建模的基礎上實現的。在生成虛擬物體的過程中，較為關鍵的技術內容當屬自然交互，在具體實施的過程中，對增強現實技術的有效實施有一定的輔助效果，能夠更好地實現信息注冊。

（三）顯示技術

顯示技術是直接與用戶使用增強現實技術的體驗感、科技感等因素掛鉤的，為了能夠盡可能實現虛擬與現實的完美契合，使用色彩較為豐富的顯示器顯得至關重要。目前，增強現實技術系統的顯示器分為：頭戴顯示式、手持顯示式和投影顯示式。頭戴式顯示器更能增加使用者的沉浸式體驗，谷歌公司之前推出的Google Glass就是一款基于光學原理的光學透視式頭戴式顯示器，這類頭戴式顯示器主要是利用光的反射原理以及一塊半透明的光學組合器實現虛擬信息與真實的物理空間相融合的結果[5]。除此之外，還有一種基于攝像機原理的視頻透視式頭戴式顯示器，其原理就是利用對顯示器上相機獲取的一定數目的圖像信息，將虛擬世界與真實世界相結合。手持式顯示器多為借助手機、平板電腦等的移動終端設備的顯示器，這類顯示器的優點在于可以隨時隨地的利用，便攜可觸控，適用于人機交互的設計理念。投影式顯示器則是借助投影設備進行虛擬世界和真實世界的融合顯示，其應用范圍有所局限，主要受到設備體積龐大不方便、光照等因素的限制。

四、增強現實技術應用于檔案館的可能性

（一）國內外大環境的需要

首先，作為擁有千年歷史底蘊的文化大國和人口大國，我們需要結合本國自身的特點，在檔案館公共服務方面不斷尋求創新，其中技術創新是創新的重要方面。如今，個人以及組織的檔案意識較之以往有了明顯的提升，人們走進檔案館的機會也逐漸增多，僅僅依靠傳統單一的方式是難以滿足社會日益增長的檔案需要的。其次，在前文中筆者就有提到，目前在我國，增強現實技術尚未應用到檔案館的公共服務之中，然而在歐美發達國家卻早有應用的先河。由此看出，本國自身的需求以及國內外的懸殊差距促使我們必須推進增強現實技術等其他一系列的新技術盡早應用于檔案館的公共服務。

（二）新技術應用于傳統檔案館公共服務方式的挑戰

由于受到歷史因素的影響，檔案館自產生以來就是為國家統治階級服務的機構，封閉守舊的工作氛圍一直是人們對檔案館的印象。然而，隨著新中國的建立，檔案館也不再是統治階級的“專屬物”，而是人民所共同擁有的。服務方式也漸漸發生了改變，不再僅僅局限于保管檔案等傳統的服務方式。盡管這樣，在面對增強現實技術等新技術的挑戰時，檔案館也依然顯得略遜一籌。增強現實技術可以實現檔案館導航、信息推送服務、檔案展覽講解和檔案保護四種主要應用，豐富檔案館公共服務的方式。因此，想要擺脫單一傳統的公共服務方式提升檔案館的公共服務能力，就必須迎接包括增強現實技術在內新技術的挑戰。

（三）專業技術人員的需要

近年來，檔案館逐漸引進專業技術人員，以此來豐富壯大檔案建設的隊伍，為其注入新鮮活力的血液。這些專業技術人員都是掌握新技術的人才，因此在面對增強現實技術等的新技術時能夠更好更快地掌握并付諸應用，使得增強現實技術應用于檔案館公共服務顯得更有信心。

（四）最大程度實現檔案的使用價值的需要

我國是四大文明古國之一，擁有的古籍檔案不計其數。但是時間變化和空間的轉移會加快古籍檔案壽命的衰減。如何更好地保存古籍檔案，發揮其最大的歷史價值和使用價值是我們必須解決的一個關鍵問題。除此之外，人口眾多的我國意味著檔案數量基數的龐大以及增長的迅速，如何讓每一個人或組織快捷便利準確地使用檔案也同樣引人思考。增強現實技術能夠在很大程度上解決這兩個問題，基于檔案信息化的基礎上，我們利用增強現實技術使人們可以足不出戶，直接利用手機應用程序即可完成檔案的查詢、研究以及其他用途，用戶可以在現實世界感受到檔案館內才能擁有的非凡體驗，從而最大程度上實現檔案的使用價值，同時還能延長古籍檔案的壽命，緩解紙質檔案占地空間大使用難度不便的壓力。

（五）國家政策的鼓勵

2016年國家檔案局印發了《全國檔案事業發展“十三五”規劃綱要》，《綱要》提出要“提高檔案公共服務能力”“加快檔案管理信息化進程”，在“保障措施與實施建議”中指出需要“積極應對新技術、新業態、新模式發展對檔案工作的要求和影響，創新檔案管理理念和管理模式”。加強理念創新、手段創新，充分運用新技術，利用檔案報刊等媒體，擴大檔案工作的社會影響力[6]。這些都為增強現實技術應用于檔案公共服務提供了條件。國家政策的鼓勵在一定程度上體現了我國對于檔案工作事業的重視。作為檔案工作重中之重的檔案公共服務更加需要創新來加快發展腳步。

五、增強現實技術應用于檔案館公共服務應用的建議

（一）完善增強現實技術與檔案館公共服務應用的適用性

信息時代的快速發展使人們的閱讀方式也發生了改變，人們不再僅僅滿足于傳統的閱讀瀏覽檔案的模式。如果想要將增強現實技術更好地應用到檔案館的公共服務，應該抓住這一關鍵點。傳統的檔案館主要以紙質載體為保管和利用對象，紙質載體的檔案的表現形式基本上都是文字和圖畫。這一點與增強現實技術基于文字特征的識別注冊方法相契合。在我們以往的查詢利用檔案的體驗中，翻閱和靜態的互動性增加的查詢利用的快感增強現實技術在紙質載體的基礎上建立了完整的全新體驗系統，從靜態的查詢瀏覽轉變成動態的，在紙質媒介向電子媒介轉化的情況下，使畫面立體或動態化起來，形成了視覺跳躍性的二次媒介轉變，體驗感和科技感翻倍[7]。增強現實技術也需要克服自身存在的一些不足，迎合檔案館公共服務的需要和受眾的訴求，把工作重點放在增強內容的有用性和操作的易用性上，提高用戶的接受度，盡善盡美以求達到更好的地步，檔案館豐富的檔案信息資源也必須借助增強現實技術等的新技術才能得到最大程度的利用，因此也需要緊跟信息技術時代的步伐，不能一味地固步自封，不求創新不謀發展。二者只有做到相互促進共同改善，才能實現最佳適用性。

（二）增強與其他相關領域的技術交流

增強現實技術自提出以來，首先被應用于軍事領域，隨著技術的發展和開放，逐漸應用到醫療衛生事業和娛樂教育事業之中，并且取得了非凡的成果。除此之外，增強現實技術的應用已經涉及到數字圖書館和智慧博物館的建設之中，理論和實踐均有初步成果。例如，2014年，中國美術學院周偉等人將二維碼和增強現實技術進行融合，并且借助RSSI（Received Signal Strength Indication，接收的信號強度顯示）的Wi-Fi室內定位技術，為該校圖書館實現了基于增強現實技術的圖書導航系統[8]。利用增強現實技術，能夠有效提升展覽的智能化水平。借此，在建設智慧博物館的過程中，將各種文物的3D掃描圖像以一種合理的布局疊加到某個文物實景之中，如在馬王堆漢墓展覽中研究如何運用增強現實技術還原墓葬下葬之初的景象，觀眾可以直接在移動設備終端觀看到平時存放在其他展柜中原本存放在出土棺槨的文物。北京理工大學王涌天教授從事通過數字化手段重現圓明園的研究工作，特別是通過增強現實技術，將圓明園損毀或者丟失的部分以虛擬圖像的形式疊加到現實遺址之中，觀眾可以欣賞到圓明園本來的樣貌。借助增強現實技術實現檔案館公共服務優化存在巨大潛力，通過增強與其他相關領域的技術交流，可以讓公眾查詢利用檔案更加準確便利，同時也能感受到來自檔案的魅力，增加與其接觸的趣味性。

（三）建立相應的人才培養制度