基于移動增強現實的博物館數字展示技術的研究

宋昌江　費磊　何艷

摘 要

隨著當今科學技術水平的不斷提高，極大地促進了移動增強現實技術的飛躍發展，并廣泛應用到社會生產生活的各個方面，取得了理想的實際應用效果，博物館展示便是其應用的重要方面之一。基于此，本文首先介紹了博物館應用移動增強現實技術的重要性，分析了增強現實技術的發展及其在數字博物館中的應用現狀。在深入探討移動增強現實應用體系框架的同時，論述了增強現實技術在博物館展示中的創新發展，望對博物館數字展示技術的相關實踐有所裨益。

關鍵詞

移動增強現實;博物館;數字展示;研究

中圖分類號： G260.7;TP391.9 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.049

0 引言

博物館展示技術具有自身的特殊性，如何采取有效技術措施，強化博物館數字展示效果，一直以來便是業內廣泛關注的焦點課題。通過移動增強現實技術的運用，則可有效提升博物館實際展示效果，豐富博物館藏品與展品的內涵與韻味。本文就此展開了探討。

1 博物館應用移動增強現實技術的重要性

博物館是歷史文化遺產的資源寶庫，是一個國家和民族歷史文化內涵的重要載體，體現著文化與精神的匯聚與融合。在傳統博物館藏品展品展示中，盡管種類豐富、品類眾多，但更多地局限在瀏覽觀看的層面，若要進行深層次了解與品位，則要依賴于講解員的講解，方法相對單一，過程相對簡單，信息量相對較少。通過移動增強現實技術的有效應用，可將虛擬數據與現實環境進行充分疊加，通過一種全新的交互方式豐富博物館藏品展品的表現形式，虛實結合，使用戶得以更為直觀形象、客觀準確地感知藏品展品的內在魅力，實現情景再現，將傳統被動的感官參觀方式向著主動性、探索性、品味性、互動性的參觀方式轉變，對于優化參觀效果，強化博物館藏品展品展示價值具有極為深刻的現實意義[1]。

2 移動增強現實在數字博物館應用中的現狀分析

移動增強現實技術是一種基于虛擬現實技術衍生而來的新興技術方法。在博物館應用中，移動增強現實技術可豐富藏品展品展示效果，通過虛擬和現實的充分疊加，使展示效果立體化、形象化，增強參觀者的感官體驗。當前，移動增強現實技術已經成為優化博物館數字展示效果的重要手段[2]。

2.1 增強現實技術

增強現實技術立足于計算機技術，將相對虛擬的畫面與圖像進行充分融合，在現實情景中營造立體形象畫面，優化感官體驗，促進現實技術與虛擬技術的高度融合。當前，現代化技術方法發展迅速，移動虛擬技術創新不斷，為博物館數字展示提供了更為可靠而穩定的技術手段，并在相關實踐中取得了理想應用效果。具體而言，增強現實技術可細化分為兩個方面。一是實時交互。通過實時交互，可將某一特定展現點向著更為廣闊的空間與環境進行擴展轉移，參觀者不再單純地面對屏幕進行交流，而是將自身融于所營造出的虛擬結合的空間與對象中，成為該空間與對象的一個組成要素。二是虛實結合。通過虛實結合，將顯示器屏幕擴展到真實環境，以現實對象為載體，實現計算機窗口與圖標的重疊映現，并可進行必要指令操作，同時根據用戶實際需求，調整參觀角度及方法，實現全景再現[3]。

2.2 Wi-Fi定位技術

當前，Wi-fi技術發展勢頭迅猛，是人們開展網絡交流與數據信息獲取的重要載體，已經成為人們日常生活必不可少的關鍵組成要素之一。在Wi-fi定位技術應用中，通過傳播定位、指紋定位等不同方法，利用移動端對特定參考點進行定位分析，在精準處理相應指令與型號的基礎上，獲取目標位置。通過Wi-Fi定位技術的應用，參觀者突破了傳統參觀模式的束縛，享受到更為便捷和舒適的導覽服務，通過打開移動終端的定位系統，根據參觀路線的即時變化，對藏品展品信息進行定位，進行信息交流，使參觀者可更為生動形象地了解藏品展品的客觀歷史背景信息。

2.3 跟蹤注冊原理技術

針對特定目標物體，將相對虛擬的信息融入到現實環境中來，全面體現目標物體的預期狀態。在現實場景精準定位的基礎上，構建虛擬物體與現實場景的相互映射關系，將跟蹤注冊采集到的相關模式投射到現實場景中，并對目標物體的關鍵特征點進行相應校驗，提高映射精準度[4]。

3 移動增強現實應用的體系框架

3.1 系統功能模塊劃分

基于移動增強現實的博物館數字展示過程中，其系統的主要功能模塊可細化分為移動終端、線路導航、藏品展品信息標識等。移動終端是進行特定網絡數據信息通訊的關鍵工具，可接受與發出相應指令與信號，并進行準確定位，感知路線方向，使參觀者能夠結合自身實際，獲取相應的展示信息。在部分特定場景中，將所采集到的圖像進行分析加工與處理，將實物、場景、虛擬現實等進行重合展示，為參觀者營造優良的感官效果，并可進行動態化、真實化的交流互動。

3.2 系統架構設計

為充分滿足參觀者個性化、差異化的游覽參觀需求，可將系統架構細化分解為移動智能終端、遠程服務端、藏品展品數據端等多個不同層次。遠程服務端可對特定信息進行定位、校驗、識別，實現對藏品展品程序及客觀現實圖像的辨識，并將藏品展品信息展示在移動終端上。在移動智能終端的作用下，其所收集的數據信息可第一時間傳遞到后臺服務器，縮短中轉與等待時間，實現更為直接的數據信息交流與互動，滿足參觀者自身不同需求[5]。

3.3 視頻采集模塊

視頻采集模塊主要承擔圖像獲取、動態取景等功能，需要用戶進行必要的設置，實現不同端口之間的視頻＼圖像數據信息截取。無論是當前相對流行的安卓系統，還是相對單一的iOS系統，視頻采集模塊均具有良好的適配性能。

3.4 定位模塊

定位模塊功能實現的關鍵在于通過定位傳感器實現位置確認，準確判斷參觀者與藏品展品之間的位置對應關系，為后續相關圖像映射的形成提供便利，同時可將相應無用數據信息進行過濾清除，提高虛擬現實的匹配性。

4 增強現實技術在博物館展示中的創新發展

從本世紀初期階段開始，虛擬現實技術便得到了實踐應用，取得了理想的應用效果，并贏得了社會各界的廣泛贊譽，用戶僅可通過一部手機便可在進行虛擬互動。隨著科學技術的快速發展，虛擬現實技術的應用范圍已經極為廣泛，并衍生出移動增強現實技術。當前，移動增強現實技術正處于高速發展階段，谷歌眼鏡等載體與產品的陸續出現使移動增強現實的應用效果更為優化及突出，呈現出快速商業化的發展態勢。可以預見，在未來博物館數字展示中，移動增強現實技術的應用程度將會越來越深，在技術層面將會有更多的創新形態出現，也將會有更多的參觀者投入到移動增強現實技術的應用中來，通過移動智能終端獲取藏品展品展示信息，享受到更為主觀、清晰、形象的互動體驗。

5 結語

綜上所述，移動增強現實技術的優勢特征決定了其在博物館數字展示中的應用地位。對此，相關人員要密切結合博物館管理實際，從數字化展示的客觀需求出發，充分遵循移動增強現實技術的基本發展規律，創新思維模式，優化應用流程，強化應用效果，為推動博物館管理及藏品展品展示始終向著更高質量、更高水平、更要效率的方向發展提供可靠的技術保障。

參考文獻

[1]田蕊，龔惠玲，陳朝暉，楊琳.基于移動技術的國外博物館新型傳播模式對圖書館服務的啟示[J].情報資料工作，2017（05）：189-192.

[2]付躍安，申繼平，師丹青.移動增強現實（AR）技術在圖書館中應用前景分析[J].中國圖書館學報，2018，39，59（3）：304-309.

[3]李曉娟，任思琪，黃國彬.國外高校圖書館應用增強現實技術的案例研究[J].圖書情報工作，2018，59（11）：273-277.

[4]劉奇扉，王姍姍，方向明.新技術助力美國圖書館創新服務——2013年美國圖書館新技術應用案例介紹[J].情報探索，2018，（7）：114-116，120.

[5]李燁，楊敏，李玉蘭，陳剛.基于增強現實技術的移動虛擬電子書研究[J].軟件導刊，2018，12（1）：112-114.