增強現(xiàn)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(fā)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(xiàn)實技術的原理及關鍵技術，著重探析了增強現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)實技術得以快速發(fā)展，也為檔案展陳工作的升級轉型提供了機遇。與傳統(tǒng)的檔案展陳方式不同，基于增強現(xiàn)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(yōu)勢，因此基于增強現(xiàn)實技術的數(shù)字化展陳模式將會成為未來檔案宣傳教育工作發(fā)展的一個新方向。

增強現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)實世界，被人們的感官所感知，達到超越現(xiàn)實的感官體驗。

一、AR技術在檔案展陳工作中的價值體現(xiàn)

（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(jīng)濟等方面發(fā)生的變革，重現(xiàn)歷史的厚重感。檔案展陳是文化價值和傳統(tǒng)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(shù)字化展陳，為檔案提供了全新的宣傳模式，使原有的靜態(tài)觀賞形式轉變?yōu)閯討B(tài)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(fā)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(fā)展帶來了機遇和變革，豐富了現(xiàn)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(guī)劃時可根據(jù)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(yōu)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(xiàn)代化展陳模式是未來檔案展陳工作中一個重要的發(fā)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(xiàn)身說話”，以最直接、最生動的形式將展品呈現(xiàn)給大眾，滿足觀展者對檔案中蘊含精神實質的深度訴求。據(jù)統(tǒng)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(chǎn)生的圖像信息擴展至真實場景之中，虛擬圖像和現(xiàn)實場景相互疊加，圖像產(chǎn)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(fā)了可交互的、個性化強的原型向導系統(tǒng)，用于對希臘赫拉神廟遺跡進行數(shù)字化復原。該系統(tǒng)采用個人數(shù)據(jù)助理PDA作為終端，人們通過該系統(tǒng)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(jù)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(xiàn)，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(tǒng)性能優(yōu)劣的關鍵，也是AR現(xiàn)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(shù)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(jù)變化做出相應的指令，從而實現(xiàn)虛擬環(huán)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(qū)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(tǒng)；二是展示區(qū)域內可定制一定數(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(fā)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(xiàn)效果的真實程度，與顯示技術有著至關重要的聯(lián)系。顯示系統(tǒng)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(xiàn)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(qū)檔案館制作網(wǎng)上虛擬展廳，觀展者只需登錄對應的門戶網(wǎng)站即可瀏覽。天津市河西區(qū)檔案館以“河西歷史”為主題開設了網(wǎng)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(xiàn)展廳和作品原貌，用原汁原味的檔案反映河西歷史，受到當?shù)厥忻竦暮迷u。

四、結語

AR技術作為新時代的科技產(chǎn)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(tǒng)檔案展陳工作中服務能力不足、形式創(chuàng)新不夠、現(xiàn)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(fā)展與公眾需求的檔案信息資源開發(fā)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(xiàn)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(xiàn)實中的三維注冊算法研究[J].計算機與數(shù)字工程，2006（9）：38-40.

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

作者單位：河北省秦皇島市青龍滿族自治縣醫(yī)療保障局