AR增强现实技术在博物馆展示设计中的应用

发布时间：2022-03-26

　　【摘要】随着社会的发展和科技的进步，人们在物质生活丰盈的基础上更加注重对精神层面的追求与探索，博物馆作为展示人类文明的窗口，集中收藏了人类历史文化的精髓。现代博物馆如何利用高科技手段吸引并服务受众?本文以AR 增强现实技术为例，通过逼真的观展体验、趣味横生的互动模块了解其数字虚拟化的建设与应用。

　　【关键词】增强现实;AR 技术;博物馆;虚拟化

　　随着科技发展、互联网的普及、电子数码产品及各种软件的快速更新迭代，对于现今普通受众而言，简单的屏幕之上 3D 艺术的表达、对现实的简单模拟和在虚拟数字世界仅靠键盘畅游已经不能满足人们的感官需求，转而追求将虚拟投射到现实，或将现实带入虚拟的更高层次的精神与肉体的双重体验。这也对现代博物馆建设提出了更高端的要求，在 360°巨幕影院、多点触控技术、声学技术、多媒体演示、全息投影带给受众身临其境感受之后，AR 增强现实技术，因其强大功能性和沉浸体验，在博物馆展示设计领域越来越受到重视。那究竟什么是“增强现实技术 ”?

　　增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝 ”集成的新技术，它可以将现实生活中无法感知的或者在一定限制内无法体验到的实体信息通过电脑等科学技术，进行模拟再叠加，然后再将处理好的信息重新投射到现实之中，使之可以被人类感官感知到，从而达到超越现实的感官体验。我国于 2016 年出台了相关 AR 的政策扶持和促进发展相关技术产业的文件。近两年随着 AR 技术的日益成熟，在博物馆展览展示中地位愈加突出。

　　博物馆作为公益性服务机构，承担着向群众传播知识与文化的使命，肩负着传播优秀历史文化与保护传承中华文化的重担。如何让更多人走进博物馆，了解博物馆，爱上博物馆，收获于博物馆，是人们一直在探讨的话题。目前，仅凭单纯的静态陈列与简单的多媒体展示已经不足以引起深受各种科技产物影响的人们的关注。而“增强现实技术与博物馆文化 ”相融合，打破了人们对传统展示方式的认知，用科技的奥义重新诠释展览展品的前世今生，时空的界限变得越来越模糊，展览更加生动且互动，甚至完全沉浸。AR 增强现实技术在博物馆的应用主要体现在现实中的博物馆与数字展馆两大领域。

　　一、AR 增强现实技术在现实博物馆中的应用

　　(一)AR 技术对历史遗迹的呈现

　　国内有很多关于历史遗迹的大型博物馆，它们既是地域文化特色，也是中国五千年历史的见证。比如秦始皇陵，建馆之初人们在遗迹中修缮了通道，安装供电排水等设备方便观展者体验观展，针对一些脆弱的具有意义且珍贵的展品景观修建了围栏、玻璃窗等进行隔离保护，或者依照实物制作复制品供游人触摸感受。总体来说，展览展示形式单一缺少新意。

　　随着近两年AR 技术在其馆的应用，受众不仅可以近距离观察兵马俑，还可以看见会动的兵马俑与彩色的兵马俑。在 2017 年 6 月百度与秦始皇陵博物馆合作，通过人工智能技术对重点展品进行复原，并以AR 技术将其“上色” 与“复活 ”。人们在参观现场通过扫描兵马俑二号坑“平面布局图 ”“跪射俑灯箱 ”“铜车马结构图 ”三个触发物开启AR 功能，即可亲眼看到“活起来”的兵马俑等文物，了解其具体构造、工艺色彩、精准定位及变换不同角度等。

　　(二)AR 技术对传统技艺的呈现

　　现实生活中很多民俗类博物馆对于传统技艺的展示多是将工具 、半成品、成品等逐一在通排展柜或展台上陈列，过程则多是利用图片演示或液晶显示屏播放的形式。虽说可以让观展者直观且明确地了解这些技艺的流程及其制作，但也终归很难实现参与、体验过程中的有趣与辛劳，多是看后即忘，走马观花。

　　《东阳日报》于 2016 年有一篇报道 ：在第十一届中国木雕编竹工艺美术博览会上，“映像木雕城 ”AR 体验区曾取得不错的反响，那为何不把这种技术长期的应用于非遗技艺博物馆里呢?可以通过对虚拟设备(AR 软件承载设备 ：手机、平板电脑等)的简单操作来实现模拟复杂的传统工艺的制作，比如木雕、编竹、年画等，如果进一步开发，尽可能多的覆盖中国所有传统技艺，让观展者可以轻松且直观地模拟操作那些技法，起到推广与娱乐的目的，何乐而不为呢?

　　(三)AR 技术对历史事件的呈现

　　中华上下五千年，见证过辉煌盛世，也经历过血雨腥风，有很多的历史需要铭记也需要祭奠，博物馆空间代代传承着这些记忆。

　　尽管科技快速发展，但多数博物馆还停留在静态陈列方式，将过去的或辉煌璀璨或黑暗壮烈的历史通过文物、静物、文字、图片、影片等展示出来。少数做得精致的采用半景画、全景画配合多媒体声光电的形式，对一些场景进行还原，但沉浸感还是有限。

　　近两三年英国建设了一座运用了AR 技术的自然历史博物馆—— 伦敦自然历史博物馆。在这个博物馆里，展厅的建设更像是一个超级影院，内部只陈列少数静物展品，更多的是一个个硕大且空旷无物的展台，展台两边的墙面上镶嵌着荧幕。观展者进入展厅，只需要坐在座位上，然后拿起博物馆所配备的平板，便可以轻松地通过上边的 AR 程序观看到投射在展台之上，会动的会嚎叫的原始人或者恐龙等，同时两面的荧幕会给予讲解，震撼生动别具一格。如果同样可以利用这个技术来讲述人文历史，想必也会是同样撼人心魄。

　　(四)AR 技术对建筑分解的呈现

　　中国古代建筑之美独树一帜，其复杂的木结构更是一绝，例如斗拱结构，梁、柱、椽等。在历史展中建筑模型沙盘或微缩景观展示时，多数以完整建筑体量或是某一建筑构件的形式静态展览，如何做到更直观生动呢?可以利用科技动态体现展览意义。

　　在 2017 年Bentley 公 司 利 用AR 技 术 开 发 了一 套 Bentley 模拟施工系统，其中展示了工人们可以通过AR 眼镜，将电脑合成出来的施工所需材料，如木板、砖瓦、瓷砖等投射到现实的施工场地中，并通过工人对那些虚拟材料的操作来模拟施工，从而得知每个材料所需的精准尺度与最后的呈现效果，其最终目的是为了减少施工的容错率。若是将这项技术运用于博物馆中，对古建筑进行材料与架构的层层分解，重现其建造过程，并让观众佩戴 AR 眼镜时时感受、操控将会十分有趣且意义深远。

　　二、AR 增强现实技术在数字博物馆的应用

　　数字博物馆是指通过科学技术将实体博物馆数字化，上传于网络，通过音频讲解 、实景模拟、立体展现等多种形式，使人们可以在家等非博物馆的环境里，轻松地使用互联网来观展，如此极大地避免了参观博物馆的地域限制因素，人流量限制因素等，极大地减少了人们参观博物馆所需的成本与时间等。那么，AR 增强现实技术又在这一领域有何建树呢?

　　相关知识推荐：哪个论文发表作者准备保密审查证明

　　以比较成功的八大山人数字博物馆为例，AR 技术在数字博物馆中运用需要AR 技术的专业人才参与研究和程序制作 ;需要 3D 建模的人才与有关古物古迹古生物研究的权威人士合作创建大数据资料库，支持装载 AR 技术的软件顺利运行 ;需要计算机专业的技术人才在后台维护服务器，建立防火墙，编写运行程序等确保运作顺畅，可以容纳大量的流量，并且可以保障用户的个人信息与资产安全。观展者可以通过手机、平板电脑等人人都有的基本设备参与其中。

　　(一)增强定位指引

　　根据定位场馆展线布局图目标区域，由虚拟企鹅迈着萌萌的步伐一步步带你前进，轻松暖心之余还可以根据需要播放相应展品的介绍解析。

　　(二)增强文物展示

　　八大山人博物馆展出展品以书画作品为贵，其中有真迹有仿品。而真迹因其格外珍贵，对展览环境要求极严，有些根本不对外展示。这时利用增强现实技术进行数字化创建和拟真，先对书画珍品扫描、修复、增强，进而实现真迹与画作的交互。

　　(三)AR 互动游戏

　　八大山人数字博物馆中，提出希望游客可以作为一个虚拟人物完全地参与到以八大山人为背景的虚拟世界当中，以书画展品作为对象，创建单机类型的情景式交互游戏，而对于这种游戏模式，就可以利用AR 眼镜来强化沉浸效果，增加趣味性与沉浸性，为观展者带去趣味横生的互动体验。

　　三、结论

　　当增强现实技术发展得越发成熟，且被充分利用，在博物馆将可以看到很多潜藏在想象中的人事物，只能存在于相关学者认知中的世界完整地投射到现实世界中，让受众可观可感可知。将那些存在于书本中高深的、无趣的、死板的文化与知识变得生动有趣，直达灵魂，甚至刻骨铭心、鲜活地重现在眼前。——论文作者：姜 欣 徐婧淳

　　参考文献:

　　[1] 杨涛.数字展示技术在博物馆展览中的应用[J]. 科技传播,2016,(17).

　　[2]云微,蔡冠华,王泽.AR技术对旅游产业的影响[J]. 科技资讯 ,2018,(20).

　　[3] 李绚丽.数字展示技术在博物馆展览中的应用[J]. 中国博物馆,2015,(02).

　　[4] 吴晓阳.浅析博物馆文化建设的重要性[J].长江丛刊,2017,(22).

　　[5] 吴成浩.VR/AR 技术在八大山人数字博物馆的运用研究[D].南昌大学,2018.