淺談AR/VR技術在數字化博物館中的應用與研究*

郎梓坤 趙忠波

（遼寧師范大學,遼寧大連 116029）

目前為止，在國內外越來越多的博物館開始采用AR/VR技術等前沿科技對館內物品來進行展示，保護，保存。正所謂“一個好的博物館展覽設計能給觀眾帶來絕佳的視覺體驗和享受。”可以利用這些虛擬科技打破時空界限將歷史文化文物生動形象地展現在大眾面前，以一種視覺，聽覺以及人機交互的形式讓文物“活”起來。這種沉浸式體驗也能夠幫助大眾快速了解紅色知識文化，同時這種新穎的模式也能極大地提高學習者的學習興趣，體驗中國歷史文化的獨特魅力與精神內核，進一步提升中國歷史文化的傳播速度，實現AR技術等新興科技為博物館歷史文化開辟新的途徑，為數字化博物館走出國門、傳播于海外提供新思路、新構想。

一、AR/VR技術概念與數字化博物館簡述

1.AR/VR技術概念

AR，稱為增強現實，利用多媒體、三維建模、人機交互等技術將現實世界與虛擬世界相互融合，可通過設備讓大眾看到融合后的畫面，能夠提高大眾的感官體驗。

VR，稱為虛擬現實，利用計算機技術，仿真技術等建立一個三維立體空間的虛擬世界，并伴隨著有關視覺、聽覺、觸覺等多種感官將這虛擬的世界呈現在大眾面前，可以即時、沒有限制地觀察事物并與之交互。

2.數字化博物館簡述

在以往的印象中，我們對博物館的印象一直都是古建筑，各種歷史文物展出，現如今，隨著5G時代的到來以及科學技術的不斷進步，數字化博物館漸漸成為一種趨勢，數字化博物館運用AR技術、VR技術、三維立體制作、多媒體信息技術等，建立了立體環繞式全景線上的虛擬展廳，立體、多角度地展示了歷史文物。

數字化博物館擺脫了時間上與空間上的限制，縮進歷史以及現代的距離，讓大眾能夠沉浸式的體驗歷史文化的魅力。

二、AR/VR技術與數字化博物館相互融合

1.博物館內歷史文物的數字化表現

目前，許多博物館都在通過三維技術、AR/VR技術、人機交互等相關科技擺脫以往傳統的展覽方式面向大眾進行廣泛傳播。對待不同的歷史文物的數字化表現方式都有不同的處理方式，例如各種瓷器、青銅器等，通過光學掃描儀進行數據采集，利用補光燈對此類文物的色彩以及紋理進行拍照；對待壁畫，油畫等將采用手持掃描儀和光學掃描儀進行共同工作以及利用照相機拍照進行數據的采集。

博物館將館內藏物以圖片、三維模型動畫、聲音、人機交互的形式進行表現出來，為數字化博物館提供了更豐富的載體，吸引了大眾們的加入，增強了我們的參與性與互動性，能夠更快了解、認知歷史文化并且能夠學習到很多的歷史知識，沉浸在知識的海洋里。博物館利用AR/VR技術、人機交互等技術可在智能手機上進行表現，在此平臺上大眾可以進行互相交流以及分享自己的感受。受到5G時代的影響，借助此系統可以通過電子媒介將歷史文化廣泛傳播，接收到此類信息的新大眾可以自由的下載，發表言論，進行再次傳播。這種形式，掙脫了傳統博物館傳播歷史文化的束縛，信息變得更加便捷，促進了大眾之間的交流與學習，這樣，歷史傳統文化的信息方面能夠更加全面，多方位地展現給我們，有利于促進歷史傳統文化的可持續性地發展。

2.AR/VR技術在數字化博物館中的應用

博物館對于大眾來說是具有重大意義的存在，大眾可以從不同的博物館中了解、體驗到不同的歷史知識。通過AR/VR技術可以讓傳統的博物館煥發出新的生機，所以現在AR/VR博物館成了業內人士研究的一種方向。隨著5G時代的到來以及AR/VR技術的成熟與發展，數字化博物館正逐漸進入到大眾的眼球。利用前沿科技與博物館相融合構建成一個虛擬的博物館，打破以前傳統博物館展覽的局限性，最大限度地擴大了博物館的功能，讓博物館內的歷史文物“動”起來，加強了大眾對歷史文物的欣賞能力，豐富了想象力并開闊了視野。

這些前沿科技與博物館相融合為大眾提供了一個嶄新的平臺，在這個平臺上，我們可以隨時感受歷史傳統文化的魅力，并可了解其歷史文物所涉及的歷史，拓展了大眾對歷史傳統文化的認知以及普及度。在我們參觀博物館時，只是在一旁看著陳列的冰冷的文物，與當時的歷史背景下無法產生共鳴，但結合了AR/VR技術等的應用，能夠為大眾沉浸式體驗當時所處在的歷史背景之下。在國內，最具備代表性的故宮，在幾年前，一幅《雍正行樂圖》中皇帝賣萌的形象形成了一種熱點，以及可以親身體驗置身在養心殿之上并聽著下面大臣們呼喊“吾皇萬歲萬歲萬萬歲”，并且在最近，故宮推出了VR故宮體驗，可以跟隨傳統工匠了解裝潢工藝，也可以欣賞文物，維護文物，能夠讓大眾以這種獨特的方式沉浸在里面。早在2012年就由劉少奇同志紀念館、上海博物館等8家知名博物館利用VR虛擬現實技術對圓明園遺跡等珍品進行了文物還原，將PC端和移動端同步進行藏品展現，提升了觀眾的體驗。在國外，意大利羅馬的PALAZZO MADAMA，博物館全程利用AR增強現實技術，能夠讓大眾親身體驗并可以身處在館內的各個角落，這所博物館在進門指示，視頻的講解方面以及由全息影像所投出來的人物，都很新穎，增添了大眾不少的樂趣。還有英國的帝國戰爭博物館也利用了VR虛擬現實技術，能夠讓大眾身處在三維立體的環境之下去參觀。這項技術的采用方式與谷歌的街邊瀏覽的模式相差無幾，可以在虛擬的環境之下行走參觀，在瀏覽時也可以利用3D立體導航模式。AR/VR技術、人機交互等科學技術的發展可以創造出一個新的數字空間，并身臨其境地在博物館內搜索、尋找自己時代的歷史文物。通過這樣的模式，大眾可以在參觀博物館過程中慢慢學習歷史，加強博物館的教育及社會價值。

三、數字化博物館中歷史文物的延承與發展

隨著新媒體技術的持續發展，AR/VR技術正日漸不斷走向成熟，推動著數字化博物館逐漸在大眾的眼前出現。隨著5G時代的到來，數字化博物館也是在不斷地發展，為往后地數字化博物館的成型與對博物館內歷史文物的延承與保護奠定了基礎。

1.博物館中數字技術的應用

隨著數字技術的成熟與發展，現在人們與各種各樣的電子設備、智能科技產品息息相關，將兩者結合并且廣泛傳播，所以由此看來，數字技術在運營博物館時具有重要的作用。基于數字技術，可以打破以往傳統的展覽方式，以三維立體、人機交互等主要手段來展覽博物館館內藏物，并且帶給大眾一種全新的參觀體驗，這樣就可以更好地展開博物館的工作。

在之前，博物館都是直接將文物擺在展臺上，單一、冰冷地展現給大眾，現如今都將會采用以大眾為中心，在博物館中引入人機交互的方式，能夠讓大眾主動參與歷史信息當中，可以將一個歷史的故事除了通過單一的文字敘述之外，采用AR/VR技術、人機交互、三維立體的形式再現該歷史的時代發生的真實情景。

這種體驗形式能夠讓大眾進入狀態，代入當代歷史背景，并且會增強對歷史的認知感，利用AR/VR技術、人機交互使原先只是單純的擺放文物變得更加有感情、有溫度。

博物館內藏品都是具有不可復制性和再生性，利用前沿科技與博物館相結合形成數字化博物館，可以擺脫之前傳統博物館展覽文物的形式。博物館內有些文物不能展出，所以可以通過前沿科技將不能展出的文物以三維立體的形式展示出來，這樣也同時滿足了被地區，時間所限制的大眾，這樣大眾可以隨時隨地參觀瀏覽。

如今科技的進步也促進了新媒體時代的到來，博物館是歷史文化傳承的重要載體，通過現如今已有的技術應用以及吸取外來先進技術的手段，采用AR/VR技術、人機交互等方式，以全新的思維理念呈現的展覽方式，實現虛擬與現實的交互。

隨著時代的進步與發展，這種互動方式的博物館將會吸引很多大眾走進博物館，博物館也將從大眾里獲得喜愛，這種方式不僅推動了加強了大眾對歷史文化的交流以及不同見解，還推動了歷史文化的傳承保護與發展。但要注意在將數字技術引用到博物館中應注重觀眾的可讀性，可以在應用設計過程中，針對不同年齡的人有不同的展覽方式，使大眾能夠較好地理解展覽內容；在博物館展覽過程中，也要注重將歷史文物融入現代時空當中，并對其進行展示。因此，在展覽歷史文物的過程中，注意將數字技術與歷史實物相結合的展示形式，才可以保證更好地展覽的效果，使大眾更好了解文物，從中獲得更多的知識以及感悟，并達到更好地觀賞體系以及展覽效果。

2.AR/VR技術對數字化博物館的延承與發展

隨著5G時代到來，數字化成了一個高頻詞匯，將博物館與數字技術相互融合是一種新穎的方式。“它將會成為傳統博 物館在互聯網絡上的深度拓展，進而滿足更多普通的受眾群 體對高質文產知識的需求。”這種方式促使了歷史文化的延承，并起到了推動、促進的作用，數字技術基于人工智能、人機交互等，與歷史文化深度融合帶來一個嶄新的平臺，這種新媒體技術能夠幫助我們了解、認知歷史文化，延承并發展悠久的歷史文化。

將新媒體數字技術加入博物館中，可以輔助館藏文物數據信息和展覽內容的呈現。除了已經采用與技術相結合的博物館，還有一部分博物館還是處于傳統的展覽方式階段。充分運用全新的數字化手段，附著在實體館藏文物之上，并將其基本信息甚至深層面的數據信息以數字技術的形式向大眾傳播。充分發揮出新媒體技術綜合傳播的優勢，讓歷史文物“活”起來，調動大眾的多種感官來接收信息。

在2020年10月15日，湖南省博物館聯合四川博物館、遼寧省博物館、上海博物館等等11家博物館在其藝術展廳共同舉辦了一場原創大展，“閑來弄風雅——宋朝人慢生活鏡像”展，運用AR技術、VR技術、三維影像制作、多媒體信息技術等，建立了立體環繞式全景線上的虛擬展廳，立體、多角度地展示了80余件歷史文物，能夠更好幫助大眾了解歷史，并且也向大眾提供了高質量的文化輸出，更積極有效地推動了歷史文化傳承保護與發展。還有，早在2017年5月，在中國園林博物館開展了“看見”圓明園數字體驗展。此次展覽將圓明園的數字修復數據及成果利用實體搭建方式以及AR/VR技術等多種的虛擬現實體驗相互融合，讓大眾可以在展廳中便能感受到當時的歷史場景，沉浸式體驗在其中。由此看來，數字化博物館不僅拉近了歷史以及現代之間的距離，也讓大眾能夠親身體驗到歷史傳統文化的魅力。

隨著移動互聯網的普及，可以將在博物館了解歷史文化從以往的在公共區域轉換為獨自學習。在后疫情時代，大眾受到地區區域以及時間的限制，無法去往博物館參觀、認知歷史。所以，可以合理利用博物館資源，網絡看展等等實現教育功能，結合數字技術以及與移動端的結合進行博物館學習教育，提供個性化服務，拓寬歷史文化視野,增強人民群眾互動性與興趣感，提升歷史文化在經濟社會中的文化價值和教育意義。

雖然目前，我國在相關方面的研究與國外相應的表達技術相比，在系統上、實用上等領域還存在很多不足，所以將博物館與AR/VR技術相結合，來實現對歷史文化延承是有必要的，并且也要符合當前的經濟水平。利用先進技術，不斷總結方法，相信會在不久的將來，數字化博物館會日趨完善數字技術與歷史文物的完美結合，讓傳統博物館重獲新生，豐富文化產品內容，還能引進中小學教育，為中小學生學習文物及其背后的文明傳承提供了高科技平臺，給對文物考究有興趣的學生提供多維、有趣的啟蒙。

四、AR/VR技術在數字化博物館中的意義

博物館起到了將歷史文化傳承的重要作用，隨著數字化浪潮的發展，涌現出了以數字化博物館為代表的智能化產物。比起傳統博物館的參觀體驗，數字化博物館能夠為大眾帶來不同的趣味與體驗。那么，AR/VR技術在數字化博物館中所存在的意義，會帶給大眾哪些不一樣的價值？

1.社會價值

數字技術對于保護歷史文物具有重要意義，由歷史留存下來的文物若暴露在空氣中難免會出現顏色變化等不利的情況。若是通過AR/VR技術、全息投影等數字技術能夠對文物、場景等等進行虛擬還原，充分展示歷史文化及其內涵，可以打破時間與空間的限制，來彌補被地區限制的外來游客，任何時間、任何地點就可以通過網上參觀、欣賞其他地區的歷史文物面貌，并且能夠身臨其境地觀賞到歷史文物之美。而且通過數字技術、多媒體展示等這些加持，博物館也將逐漸趨于智能化，這樣的新穎模式能夠在很大程度上激發參觀者的興趣，吸引更多的外來參觀者，也會收到很多充滿好奇心的青少年的青睞。

2.經濟價值

在后疫情時代之下，數字化博物館的建設在一定程度上緩解了實體博物館的發展形勢。利用數字技術和虛擬影像技術將館藏文物等數據通過數據建模以及信息傳播傳遞出去，豐富文物的信息傳播渠道，同時，大眾可以在這個平臺上發表自己的意見、心得，可以共享信息，增進博物館與社會之間的聯系，加強大眾對數字化博物館的了解；同時數字博物館實現了大眾隨時隨地參與游覽，可將數字博物館與教育功能相結合，促進歷史文化的傳播在教育方面全面升級改造，有利于將歷史文化融入現代教育當中，并進行普及。

結語

隨著AR/VR技術的成熟與發展，將此技術與博物館相互融合并且發展已成為一種熱點，數字化博物館將會改變以往單調枯燥的博物館參觀方式，利用這些前沿科技再由智能設備展現，能夠為大眾更加方便、直觀地了解、掌握歷史傳統文化，同時也會改變我們的學習、認知的方式。博物館利用AR/VR技術，集合人們多種感知讓大眾可以看見歷史文物在空間內運動，并立體式環繞呈現在眼前，讓大眾身臨其境，帶來獨特的感受以及體驗模式，通過AR/VR數字化技術可以進一步延承并且豐富歷史傳統文化。