AR增強現實技術在博物館展示設計中的應用

姜欣 徐婧淳

【摘要】 隨著社會的發展和科技的進步，人們在物質生活豐盈的基礎上更加注重對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。現代博物館如何利用高科技手段吸引并服務受眾？本文以AR增強現實技術為例，通過逼真的觀展體驗、趣味橫生的互動模塊了解其數字虛擬化的建設與應用。

【關鍵詞】 增強現實;AR技術;博物館;虛擬化

【中圖分類號】G265? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ?【文章編號】2096-8264（2021）08-0076-02

基金項目：2020年度吉林省“大學生創新創業訓練計劃”項目《A - Trip（AR - 旅行）》，國家級，項目編號202011261022;2020年吉林工商學院院級科研項目《基于受眾體驗的民俗博物館數字展示技術應用研究——以吉林省民俗類博物館為例》，一般課題，項目編號S[2020]第003號。

隨著科技發展、互聯網的普及、電子數碼產品及各種軟件的快速更新迭代，對于現今普通受眾而言，簡單的屏幕之上3D藝術的表達、對現實的簡單模擬和在虛擬數字世界僅靠鍵盤暢游已經不能滿足人們的感官需求，轉而追求將虛擬投射到現實，或將現實帶入虛擬的更高層次的精神與肉體的雙重體驗。這也對現代博物館建設提出了更高端的要求，在360°巨幕影院、多點觸控技術、聲學技術、多媒體演示、全息投影帶給受眾身臨其境感受之后，AR增強現實技術，因其強大功能性和沉浸體驗，在博物館展示設計領域越來越受到重視。

那究竟什么是“增強現實技術” ？

增強現實技術，它是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，它可以將現實生活中無法感知的或者在一定限制內無法體驗到的實體信息通過電腦等科學技術，進行模擬再疊加，然后再將處理好的信息重新投射到現實之中，使之可以被人類感官感知到，從而達到超越現實的感官體驗。我國于2016年出臺了相關AR的政策扶持和促進發展相關技術產業的文件。近兩年隨著AR技術的日益成熟，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機構，承擔著向群眾傳播知識與文化的使命，肩負著傳播優秀歷史文化與保護傳承中華文化的重擔。如何讓更多人走進博物館，了解博物館，愛上博物館，收獲于博物館，是人們一直在探討的話題。目前，僅憑單純的靜態陳列與簡單的多媒體展示已經不足以引起深受各種科技產物影響的人們的關注。而“增強現實技術與博物館文化”相融合，打破了人們對傳統展示方式的認知，用科技的奧義重新詮釋展覽展品的前世今生，時空的界限變得越來越模糊，展覽更加生動且互動，甚至完全沉浸。AR增強現實技術在博物館的應用主要體現在現實中的博物館與數字展館兩大領域。

一、AR增強現實技術在現實博物館中的應用

（一）AR技術對歷史遺跡的呈現

國內有很多關于歷史遺跡的大型博物館，它們既是地域文化特色，也是中國五千年歷史的見證。比如秦始皇陵，建館之初人們在遺跡中修繕了通道，安裝供電排水等設備方便觀展者體驗觀展，針對一些脆弱的具有意義且珍貴的展品景觀修建了圍欄、玻璃窗等進行隔離保護，或者依照實物制作復制品供游人觸摸感受。總體來說，展覽展示形式單一缺少新意。

隨著近兩年AR技術在其館的應用，受眾不僅可以近距離觀察兵馬俑，還可以看見會動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，通過人工智能技術對重點展品進行復原，并以AR技術將其“上色”與“復活”。人們在參觀現場通過掃描兵馬俑二號坑“平面布局圖”“跪射俑燈箱”“銅車馬結構圖”三個觸發物開啟AR功能，即可親眼看到“活起來”的兵馬俑等文物，了解其具體構造、工藝色彩、精準定位及變換不同角度等。

（二）AR技術對傳統技藝的呈現

現實生活中很多民俗類博物館對于傳統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上陳列，過程則多是利用圖片演示或液晶顯示屏播放的形式。雖說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，但也終歸很難實現參與、體驗過程中的有趣與辛勞，多是看后即忘，走馬觀花。

《東陽日報》于2016年有一篇報道：在第十一屆中國木雕編竹工藝美術博覽會上，“映像木雕城”AR體驗區曾取得不錯的反響，那為何不把這種技術長期的應用于非遺技藝博物館里呢？可以通過對虛擬設備（AR軟件承載設備：手機、平板電腦等）的簡單操作來實現模擬復雜的傳統工藝的制作，比如木雕、編竹、年畫等，如果進一步開發，盡可能多的覆蓋中國所有傳統技藝，讓觀展者可以輕松且直觀地模擬操作那些技法，起到推廣與娛樂的目的，何樂而不為呢？

（三）AR技術對歷史事件的呈現

中華上下五千年，見證過輝煌盛世，也經歷過血雨腥風，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。

盡管科技快速發展，但多數博物館還停留在靜態陳列方式，將過去的或輝煌璀璨或黑暗壯烈的歷史通過文物、靜物、文字、圖片、影片等展示出來。少數做得精致的采用半景畫、全景畫配合多媒體聲光電的形式，對一些場景進行還原，但沉浸感還是有限。

近兩三年英國建設了一座運用了AR技術的自然歷史博物館——倫敦自然歷史博物館。在這個博物館里，展廳的建設更像是一個超級影院，內部只陳列少數靜物展品，更多的是一個個碩大且空曠無物的展臺，展臺兩邊的墻面上鑲嵌著熒幕。觀展者進入展廳，只需要坐在座位上，然后拿起博物館所配備的平板，便可以輕松地通過上邊的AR程序觀看到投射在展臺之上，會動的會嚎叫的原始人或者恐龍等，同時兩面的熒幕會給予講解，震撼生動別具一格。如果同樣可以利用這個技術來講述人文歷史，想必也會是同樣撼人心魄。

（四）AR技術對建筑分解的呈現

中國古代建筑之美獨樹一幟，其復雜的木結構更是一絕，例如斗拱結構，梁、柱、椽等。在歷史展中建筑模型沙盤或微縮景觀展示時，多數以完整建筑體量或是某一建筑構件的形式靜態展覽，如何做到更直觀生動呢？可以利用科技動態體現展覽意義。

在2017年Bentley公司利用AR技術開發了一套Bentley模擬施工系統，其中展示了工人們可以通過AR眼鏡，將電腦合成出來的施工所需材料，如木板、磚瓦、瓷磚等投射到現實的施工場地中，并通過工人對那些虛擬材料的操作來模擬施工，從而得知每個材料所需的精準尺度與最后的呈現效果，其最終目的是為了減少施工的容錯率。若是將這項技術運用于博物館中，對古建筑進行材料與架構的層層分解，重現其建造過程，并讓觀眾佩戴AR眼鏡時時感受、操控將會十分有趣且意義深遠。

二、AR增強現實技術在數字博物館的應用

數字博物館是指通過科學技術將實體博物館數字化，上傳于網絡，通過音頻講解、實景模擬、立體展現等多種形式，使人們可以在家等非博物館的環境里，輕松地使用互聯網來觀展，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間等。那么，AR增強現實技術又在這一領域有何建樹呢？

以比較成功的八大山人數字博物館為例，AR技術在數字博物館中運用需要AR技術的專業人才參與研究和程序制作;需要3D建模的人才與有關古物古跡古生物研究的權威人士合作創建大數據資料庫，支持裝載AR技術的軟件順利運行;需要計算機專業的技術人才在后臺維護服務器，建立防火墻，編寫運行程序等確保運作順暢，可以容納大量的流量，并且可以保障用戶的個人信息與資產安全。觀展者可以通過手機、平板電腦等人人都有的基本設備參與其中。

（一）增強定位指引

根據定位場館展線布局圖目標區域，由虛擬企鵝邁著萌萌的步伐一步步帶你前進，輕松暖心之余還可以根據需要播放相應展品的介紹解析。

（二）增強文物展示

八大山人博物館展出展品以書畫作品為貴，其中有真跡有仿品。而真跡因其格外珍貴，對展覽環境要求極嚴，有些根本不對外展示。這時利用增強現實技術進行數字化創建和擬真，先對書畫珍品掃描、修復、增強，進而實現真跡與畫作的交互。

（三）AR互動游戲

八大山人數字博物館中，提出希望游客可以作為一個虛擬人物完全地參與到以八大山人為背景的虛擬世界當中，以書畫展品作為對象，創建單機類型的情景式交互游戲，而對于這種游戲模式，就可以利用AR眼鏡來強化沉浸效果，增加趣味性與沉浸性，為觀展者帶去趣味橫生的互動體驗。

三、結論

當增強現實技術發展得越發成熟，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，只能存在于相關學者認知中的世界完整地投射到現實世界中，讓受眾可觀可感可知。將那些存在于書本中高深的、無趣的、死板的文化與知識變得生動有趣，直達靈魂，甚至刻骨銘心、鮮活地重現在眼前。

參考文獻：

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[5]吳成浩.VR/AR技術在八大山人數字博物館的運用研究[D].南昌大學，2018.

作者簡介：

姜欣，漢族，講師，碩士，專業設計藝術學。

徐靖淳，漢族，本科在讀，18級動畫專業。