增強現實技術在清東陵數字化導覽中的應用研究

王 珺，麥逸楠，陳 燁

（華北理工大學 藝術學院，河北 唐山 063000）

1 清東陵景區導覽及數字化導覽現狀

清東陵是我國首批國家重點文物保護單位，長期以來僅依托于陵墓建筑遺產本身，以人工解說、導游解說、景區解說以及展廳指南等方式作為景區導覽和文化輸出的方式，導覽的形式相對局限[1]。隨著國內智能手機的功能日益強大，二維碼的出現為人們的日常生活提供了便利。一些旅游景點為了提高景區的導覽體驗，為景區添加了二維碼導覽系統，主要用于特色景點的講解和歷史文物的多樣化呈現，展示方式以圖片和音頻為主。這樣的解說方式相比人工或導游解說，為游客帶來更大的自主性和時空上的便捷性，但是游客本身的參與性不高、互動性弱、走馬觀花的游覽方式等問題仍無法得到有效解決。

數字化導覽系統是指將景區信息轉化為二進制數字進行存儲、運算、傳送，讓游客通過手機、平板之類的電子設備查看的一種導覽系統。目前，數字化導覽的主流是應用于智能手機端，運用范圍最廣的是各景區開發的微信小程序。以當前市面上已有的小程序導覽來看，雖然其在使用體驗上比景區內的解說版及展廳指南有所改善，但并沒有突破傳統導覽線性、單向、被動的敘事模式[2]。

2 AR 技術在數字化導覽中的應用優勢

增強現實（Augmented Reality，AR）技術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。羅納德·阿祖瑪給出AR 的3 個特征：將虛擬世界與現實相融合、三維空間注冊技術和實時交互[3]?；贏R 技術的數字化導覽，總結出如下優勢。

2.1 豐富的信息傳達

基于AR 技術的數字化導覽系統能夠通過虛擬標識、人工智能（Artificial Intelligence，AI）數字圖像掃描等技術將更多的景區敘事信息傳遞給游客。這些信息通過媒體端與真實的空間環境融合，讓游客更加深入地了解景區的特色，達到旅游景區的宣傳效果。例如，華為與敦煌研究院合作共同推出的莫高窟AR 數字導覽系統，為275 號石窟開發了全景體驗的功能，1 ∶1 還原了275 號窟的敘事信息。游客通過媒體端能夠全面地從全景體驗中欣賞壁畫的細節，深入感知莫高窟的歷史文化，既避免了走馬觀花式的游覽，又解決了文物保護的難題。

2.2 沉浸式感官體驗，激發用戶的興奮感

基于AR 技術的數字化導覽模式在延續傳統導覽最基本的指引功能前提下，可以給游客帶來視覺、聽覺、嗅覺等多維度、多感官的沉浸式體驗，豐富文物或景點敘事內容的傳遞途徑，充分激發游客對景點的游覽興趣[4]。

某數字氣味技術研發公司研發的嗅覺遠程傳遞系統，能夠通過數字氣味播放器遠距離傳輸嗅覺信息。在氣味王國的體驗店“氣味元宇宙”還能夠體驗到脖戴式數字氣味播放器，這種特殊的體驗讓用戶對AR 的沉浸感有了顛覆性的認知。將搭載多感官AR 技術的移動式設備應用到景區導覽系統，游客對導覽系統的印象將從簡單的路線指引、音頻指南工具，轉變為貫穿整個游覽過程游覽體驗的一部分，延伸游客感知，拉近游客與觀賞對象之間的距離。

2.3 多樣的交互方式，提升參與感與成就感

當今的語音交互技術、手勢交互技術被廣泛應用于AR 系統的交互，大大提升了AR 的體驗感，為基于AR 技術的軟件系統帶來無限可能。AR 技術克服了傳統的平面導覽模式僅能被動展示敘事信息的弊端，游客能夠通過嶄新的交互技術獲取信息，從被動接收轉變為主動參與，激發了游客對景點的認知熱情[5]。AR 最顯著的特點就是虛實結合，而虛擬影像在現實場景中疊加能夠充分發揮導覽系統的交互特征，即通過導覽設備的新型交互方式，改變環境空間中的虛擬影像，最大限度體現游客在游覽過程中的自主性。

3 AR 技術在清東陵數字化導覽中的應用方法

3.1 增加虛擬內容的展示

AR技術能夠在真實世界中完美疊加虛擬內容，因此加強虛擬內容的構建能夠顯著提升數字化導覽的展示效果?，F階段，旅游景點或博物館中大多數虛擬內容都是旨在完整復原被損壞的文物，以還原文物曾經的風貌。

清東陵景區中遍布富有歷史價值的古文物和古建筑，但由于古建筑或文物體積巨大，即使游客近距離觀看，也受限于視角無法領略到文物遺產的歷史價值[6]。景區可以為文物或標志性建筑設計AR 文物卡片，投放在文物或建筑的展示板上，游客通過掃描該卡片在移動設備中觀看卡片上的三維立體文物模型。例如，清東陵入口處醒目的標志性建筑石牌坊，牌坊屋梁上有脊獸、吻獸，折柱、花板上繪制浮雕祥云，枋梁上還刻有大量浮雕。AR 技術能夠完整還原石牌坊上的精致雕刻，并且以自由旋轉和放大縮小的方式全方位展示文物的全貌，幫助游客獲得更佳的觀賞體驗。

3.2 增強信息空間的引導

導覽系統最基本的功能就是實現對空間的指引和導向，而景區作為一個面積遼闊且封閉的整體空間，更需要為游客規劃好游覽路線、標注基建設施以及景點定位。清東陵景區目前的導覽系統主要依靠景區內部的觀光擺渡車、導覽指示牌和景區導游等，每一座陵寢相互間的連貫性薄弱，缺乏歷史的縱深聯系[7]。

AR技術能夠突破傳統導覽模式的時空局限性，利用三維空間注冊技術將指引標識定位在地圖中的位置，生成虛擬標識映射在現實世界中，設計出直觀且富有趣味性的導航應用。例如，對清東陵的數字化導覽系統進行景點的虛擬展板設計，并利用AR 技術通過移動設備的屏幕查看不同景點的虛擬展板，結合導航定位技術顯示出移動設備與虛擬展板的實際距離。也可以設計一個虛擬地圖界面，在地圖下方附帶附近景點、專題推薦及行程安排等功能，大大提高導覽系統的信息空間引導能力。

3.3 加深游客與景區的互動

一些優質的旅游景區往往會致力于給游客留下良好且深刻的印象，進而提高游客對景區的評價。鑒于此，清東陵景區可以借助AR 技術即時交互的特性，在導覽系統的設計中打造出具有故事性和趣味性的互動式展示場景。例如，在“蟲洞：北京751·MR公共藝術體驗展”的數字場景中，游客的視覺導航被設計為可視化的黏菌，該導航可以識別記錄游客在虛擬場的游覽路線，模仿黏菌通過食物營養輸入的路徑構建網狀的線路圖，以這種方式優化游客的參觀線路。針對導航指向模塊的搭建，可以對路線的視覺效果進行設計，為不同的游客量身打造出不同的旅游線路。清東陵的游客比例中，中老年人占據了大部分，對年輕人的吸引力欠缺，景區可以對數字導覽系統進行符合年輕人喜好的游戲化設計。例如，在清東陵景區內設計打卡集齊類型的收集游戲，在景點與游客休息區域設置多個互動打卡點，并為游客創造出富有趣味性的路線景觀，鼓勵游客主動參與完成游覽旅途的游戲任務，甚至可以通過導覽系統的實時反饋系統收集處理游客的喜好，為其量身打造個性化的游覽路線及游覽方式[8]。這樣具有故事性與趣味性的數字導覽系統設計，讓游覽過程變得更有樂趣，從而吸引更多年輕的游客群體。

4 結語

AR 技術為景區的數字導覽提供了豐富多元的展示形式，得益于其多樣的交互方式、虛實無縫轉換的“沉浸感”以及先進的三維注冊技術等優勢，能夠最大限度滿足用戶的游覽體驗需求，更好地傳遞景區的人文信息與歷史文化，同時更好地實現地方歷史文化的數字化保護與利用。清東陵作為清朝規模最大的帝王陵寢建筑群，AR 技術的應用無疑是對清東陵文化遺產的賦能，為其開發與保護工作帶來更多的可能性。