增強現實技術在檔案展陳工作中的應用探析

張艷娟 王賽春 劉水英

摘要：信息技術的快速發展，不斷地改變著檔案館的工作方式，極大地提升了檔案部門的工作效率。本文主要介紹了增強現實技術的原理及關鍵技術，著重探析了增強現實技術在檔案展陳工作中的應用價值和原則，以期為檔案部門未來應用該技術提供借鑒。

關鍵詞：增強現實技術 檔案展陳 宣傳教育

隨著計算機圖形處理能力的不斷增強，增強現實技術得以快速發展，也為檔案展陳工作的升級轉型提供了機遇。與傳統的檔案展陳方式不同，基于增強現實技術的展陳模式不受場地空間條件、時間條件、技術條件等客觀因素的限制，同時又具有互動性強、形式豐富、內容更新速度快等優勢，因此基于增強現實技術的數字化展陳模式將會成為未來檔案宣傳教育工作發展的一個新方向。

增強現實技術（Augmented Reality，以下簡稱AR技術），是指通過計算機圖形技術和成像設備，將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成并進行互動的一種技術[1]。它把原本在現實世界難以體驗到的視覺、聲音、觸覺等信息，通過計算機技術模擬仿真并疊加，從而將虛擬的圖像、聲音、觸覺等信息應用到現實世界，被人們的感官所感知，達到超越現實的感官體驗。

一、AR技術在檔案展陳工作中的價值體現

（一）有利于檔案文化的廣泛傳播

檔案展陳背后蘊含著海量的信息資源，新技術能夠充分挖掘檔案資源內在的文化價值，讓大眾能夠更好地透過檔案史料了解社會制度、文化、經濟等方面發生的變革，重現歷史的厚重感。檔案展陳是文化價值和傳統理念的展示，AR技術能夠還原檔案展品的歷史情景，揭示檔案內在的知識性，使觀眾徜徉在前人留下的文化瑰寶之中，讓檔案文化以“潤物細無聲”的方式地走向大眾，促進檔案文化的廣泛傳播。

（二）提升檔案在大眾心中的影響力

基于AR技術的數字化展陳，為檔案提供了全新的宣傳模式，使原有的靜態觀賞形式轉變為動態互動方式，讓原本充滿神秘感的展品變得信手可觸，把學術性較強的檔案史料變得通俗易懂且更具觀賞性。以AR技術為傳播手段，充分發掘檔案中的文化價值和歷史內涵，進一步把一個國家的文化底蘊和價值理念滲透給大眾，這種潛移默化的宣傳牽引所帶來的文化向心力，有助于進一步提升檔案在大眾心中的影響力和感染力。

（三）加深大眾對檔案工作的認知

當AR技術嫁接于檔案這一載體時，既可為技術本身賦予持久的生命，又為檔案部門增添了新的宣傳手段。借助AR技術，社會大眾在欣賞檔案內在價值之美的同時，還可以通過文字、圖片、視頻影像、語音講解等形式了解檔案的修裱和鑒定工作，同時利用模擬程序讓大眾親身體驗書畫修裱和鑒定的過程，通過深度參與實際的檔案工作，使大眾進一步了解檔案知識，從而提升大眾對檔案工作的認同感。

二、AR技術在檔案展陳工作中的應用原則

（一）堅持適度合理原則

AR技術給檔案展陳工作的發展帶來了機遇和變革，豐富了現有的展陳模式，提升了檔案工作者在宣傳教育活動中主動作為的能力，應用時宜秉持適度合理原則，避免展陳形式過度娛樂化。一方面應嚴格控制投資成本，加強預算管理。規劃時可根據需要將AR設備的總量控制在合理范圍內，如對于常設展陳而言，運用AR技術的總預算不宜超過展陳總預算的30%；另一方面，應加強設備管理。過度體驗會造成人們視覺疲勞和大腦興奮，特別是對于青少年而言，單次體驗的時長不宜超過1小時。

（二）堅持易于操作原則

虛擬展陳的設計要充分考慮AR設備的便捷性，盡可能減少不必要設備的使用。設計者應注意優化操作程序，因為太過復雜的操作往往會成為技術的殺手，使觀展者投入過多精力研究程序而忽略展覽內容，喧賓奪主，有違舉辦展覽的初衷。可見，AR設備和程序要力求操作簡單便捷，使觀展者能夠快速上手，便于人們對檔案展品的快速認識和解讀。

（三）堅持互動體驗原則

在“走向開放”的要求下，注重參與感的“寓教于樂”的現代化展陳模式是未來檔案展陳工作中一個重要的發展趨勢。AR技術“你中有我，我中有你”的互動特性，能夠讓檔案史料“現身說話”，以最直接、最生動的形式將展品呈現給大眾，滿足觀展者對檔案中蘊含精神實質的深度訴求。據統計，人們在記憶信息時，單純地通過聽說僅能記住10%-20%的信息量，而身臨其境的互動能使記憶的信息量增加至50%。

三、AR關鍵技術在檔案展陳工作中的應用

目前，AR技術的關鍵技術主要包括虛擬成像技術、三維定位追蹤技術及顯示技術等內容。

（一）虛擬成像技術在檔案展陳中的應用路徑

AR技術的成像實質是真實場景與虛擬場景信息集成的結果。計算機成像設備通過AR技術將其產生的圖像信息擴展至真實場景之中，虛擬圖像和現實場景相互疊加，圖像產生類似于X光透視的效果，同時利用聲像技術，就可以達到人們預期的互動效果。在檔案展陳中，利用虛擬成像這一特點，可“修復”破損檔案，還原檔案原貌。以希臘赫拉神廟為例，基于虛擬成像技術，希臘研究機構開發了可交互的、個性化強的原型向導系統，用于對希臘赫拉神廟遺跡進行數字化復原。該系統采用個人數據助理PDA作為終端，人們通過該系統可以看到2000多年前古希臘赫拉神廟。此外，將虛擬成像技術與人工智能技術相結合，能夠增加檔案展陳的互動性和趣味性，提升展示的效果。天津泰達圖書館檔案館基于虛擬成像技術，將文字、圖片、音頻的百科知識與3D場景和模型相融合，同時借助人工智能的識別技術，打造了一種新型智慧閱讀的模式，深受大眾喜愛。AR互動百科提供兩種不同的終端互動模式，觀展者根據個人需求既可以通過觸摸屏幕點擊或拖拽所需內容，也可以通過移動終端遠程操作。書籍以3D形式鮮活呈現，讀者可捕捉到書中特定的場景，并與之互動游戲（例如與小動物互動），同時收集不同的場景，還能將其分享至自己的社交圈，增加與朋友之間的交流。

（二）三維定位追蹤技術在檔案展陳中的應用路徑

三維定位追蹤技術是決定AR系統性能優劣的關鍵，也是AR現實技術中最核心的技術。AR技術通過具有定位功能的硬件設備（如影像追蹤攝像機），實時跟蹤并采集使用者所處的位置信息和角度信息，準確地將虛擬圖像與三維空間的使用者同步。也就是說，計算機和影像追蹤設備將人所處的三維空間劃分為無數個精確的空間坐標點，當人們所處的三維空間坐標改變時，計算機會根據變化做出相應的指令，從而實現虛擬環境與真實場景更自然地融合。[2]在檔案展陳中，三維定位追蹤技術可應用于館內的導覽和指引服務。應用時，檔案部門還應做好相應的配套設備和服務。一是在AR展示區域內應做好Wi-Fi的全覆蓋，便于手機、平板電腦等移動設備訪問AR展陳導覽系統；二是展示區域內可定制一定數量的智能導覽終端設備，通過大屏幕讓人們獲得更為豐富的AR資源，實現智能式自助導覽、定位導覽等功能。例如，荷蘭奧盧大學圖書館將三維定位追蹤技術和GPS、電子羅盤等技術相結合，讀者可利用移動設備獲取館內導航服務，其原理與百度地圖相同。不同的是，定位追蹤設備捕捉到用戶位置后，使用者手機屏幕顯示的不僅是拍攝的景象，還會呈現疊加的虛擬信息，為用戶提供了信息延伸服務。此外，該館還在AR技術的基礎上開發智能圖書館應用，在讀者尋找所需圖書的過程中通過射頻識別和Wi-Fi定位技術，實時獲取讀者所在位置，并引導讀者不斷調整路徑以到達目標圖書的位置。

（三）顯示技術在檔案展陳中的應用路徑

顯示技術是AR技術中非常重要的一項內容。虛擬圖像呈現效果的真實程度，與顯示技術有著至關重要的聯系。顯示系統包括頭盔式顯示設備（或AR眼鏡）、手持式顯示設備（如手機）、投影式顯示設備等。目前，常用的手持式設備有攝像機、手機等。以手機為例，敦煌研究院利用華為河圖技術，將九色神鹿與莫高窟的壁畫完美融合，人們打開手機就可與九色神鹿互動。投影式顯示設備則是通過投影儀將虛擬圖像增強到現實世界，此時使用者無須穿戴特殊的眼鏡即可看到虛擬圖像。AR顯示技術為受眾營造了體驗實物的情境，引導受眾進入深度沉浸的觀展方式和基于實踐操作的互動模式，進一步提升了檔案展陳的效果。例如，上海浦東新區檔案館制作網上虛擬展廳，觀展者只需登錄對應的門戶網站即可瀏覽。天津市河西區檔案館以“河西歷史”為主題開設了網上全景虛擬展廳。該展廳基于河西歷史的真實場景，搭建了身臨其境的3D虛擬空間，有文字介紹、地圖導航、自動導覽、熱點縮放、分享、場景還原等功能，同時采用360°全景攝影等技術，全方位、多維度真實再現展廳和作品原貌，用原汁原味的檔案反映河西歷史，受到當地市民的好評。

四、結語

AR技術作為新時代的科技產物，將其科學合理地運用于檔案的展陳工作之中，彌補了傳統檔案展陳工作中服務能力不足、形式創新不夠、現代化水平不高等短板。它以其獨特的互動感、沉浸感、體驗感及較強實用性受到大眾喜愛，為提升檔案館公共服務能力，拓寬檔案工作的宣傳渠道，探索符合社會發展與公眾需求的檔案信息資源開發利用模式開辟了一條新的路徑。

參考文獻：

[1]侯穎，許威威.增強現實技術綜述[J].計算機測量與控制，2017（25）：1-2.

[2]蔣欽云，王乘.增強現實中的三維注冊算法研究[J].計算機與數字工程，2006（9）：38-40.

[3]齊越，馬紅妹.增強現實：特點、關鍵技術和應用[J].小型微型計算機系統，2004（5）：900-902.

作者單位：河北省秦皇島市青龍滿族自治縣醫療保障局