增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在檔案展陳工作中的應(yīng)用探析

張艷娟 王賽春 劉水英

摘要：信息技術(shù)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(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的原理及關(guān)鍵技術(shù)，著重探析了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在檔案展陳工作中的應(yīng)用價(jià)值和原則，以期為檔案部門未來應(yīng)用該技術(shù)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù) 檔案展陳 宣傳教育

隨著計(jì)算機(jī)圖形處理能力的不斷增強(qiáng)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)得以快速發(fā)展，也為檔案展陳工作的升級轉(zhuǎn)型提供了機(jī)遇。與傳統(tǒng)的檔案展陳方式不同，基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的展陳模式不受場地空間條件、時(shí)間條件、技術(shù)條件等客觀因素的限制，同時(shí)又具有互動性強(qiáng)、形式豐富、內(nèi)容更新速度快等優(yōu)勢，因此基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)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(gè)新方向。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented Reality，以下簡稱AR技術(shù)），是指通過計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和成像設(shè)備，將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成并進(jìn)行互動的一種技術(shù)[1]。它把原本在現(xiàn)實(shí)世界難以體驗(yàn)到的視覺、聲音、觸覺等信息，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬仿真并疊加，從而將虛擬的圖像、聲音、觸覺等信息應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)世界，被人們的感官所感知，達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。

一、AR技術(shù)在檔案展陳工作中的價(jià)值體現(xiàn)

（一）有利于檔案文化的廣泛傳播

檔案展陳背后蘊(yùn)含著海量的信息資源，新技術(shù)能夠充分挖掘檔案資源內(nèi)在的文化價(jià)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(jì)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(jià)值和傳統(tǒng)理念的展示，AR技術(shù)能夠還原檔案展品的歷史情景，揭示檔案內(nèi)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(xì)無聲”的方式地走向大眾，促進(jìn)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(shù)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(zhuǎn)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(xué)術(shù)性較強(qiáng)的檔案史料變得通俗易懂且更具觀賞性。以AR技術(shù)為傳播手段，充分發(fā)掘檔案中的文化價(jià)值和歷史內(nèi)涵，進(jìn)一步把一個(gè)國家的文化底蘊(yùn)和價(jià)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(jìn)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(rèn)知

當(dāng)AR技術(shù)嫁接于檔案這一載體時(shí)，既可為技術(shù)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(shù)，社會大眾在欣賞檔案內(nèi)在價(jià)值之美的同時(shí)，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(shí)利用模擬程序讓大眾親身體驗(yàn)書畫修裱和鑒定的過程，通過深度參與實(shí)際的檔案工作，使大眾進(jìn)一步了解檔案知識，從而提升大眾對檔案工作的認(rèn)同感。

二、AR技術(shù)在檔案展陳工作中的應(yīng)用原則

（一）堅(jiān)持適度合理原則

AR技術(shù)給檔案展陳工作的發(fā)展帶來了機(jī)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(yīng)用時(shí)宜秉持適度合理原則，避免展陳形式過度娛樂化。一方面應(yīng)嚴(yán)格控制投資成本，加強(qiáng)預(yù)算管理。規(guī)劃時(shí)可根據(jù)需要將AR設(shè)備的總量控制在合理范圍內(nèi)，如對于常設(shè)展陳而言，運(yùn)用AR技術(shù)的總預(yù)算不宜超過展陳總預(yù)算的30%；另一方面，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備管理。過度體驗(yàn)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(yàn)的時(shí)長不宜超過1小時(shí)。

（二）堅(jiān)持易于操作原則

虛擬展陳的設(shè)計(jì)要充分考慮AR設(shè)備的便捷性，盡可能減少不必要設(shè)備的使用。設(shè)計(jì)者應(yīng)注意優(yōu)化操作程序，因?yàn)樘^復(fù)雜的操作往往會成為技術(shù)的殺手，使觀展者投入過多精力研究程序而忽略展覽內(nèi)容，喧賓奪主，有違舉辦展覽的初衷?？梢?，AR設(shè)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(rèn)識和解讀。

（三）堅(jiān)持互動體驗(yàn)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(gè)重要的發(fā)展趨勢。AR技術(shù)“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(yùn)含精神實(shí)質(zhì)的深度訴求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人們在記憶信息時(shí)，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(guān)鍵技術(shù)在檔案展陳工作中的應(yīng)用

目前，AR技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括虛擬成像技術(shù)、三維定位追蹤技術(shù)及顯示技術(shù)等內(nèi)容。

（一）虛擬成像技術(shù)在檔案展陳中的應(yīng)用路徑

AR技術(shù)的成像實(shí)質(zhì)是真實(shí)場景與虛擬場景信息集成的結(jié)果。計(jì)算機(jī)成像設(shè)備通過AR技術(shù)將其產(chǎn)生的圖像信息擴(kuò)展至真實(shí)場景之中，虛擬圖像和現(xiàn)實(shí)場景相互疊加，圖像產(chǎn)生類似于X光透視的效果，同時(shí)利用聲像技術(shù)，就可以達(dá)到人們預(yù)期的互動效果。在檔案展陳中，利用虛擬成像這一特點(diǎn)，可“修復(fù)”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(shù)，希臘研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了可交互的、個(gè)性化強(qiáng)的原型向?qū)到y(tǒng)，用于對希臘赫拉神廟遺跡進(jìn)行數(shù)字化復(fù)原。該系統(tǒng)采用個(gè)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(shù)與人工智能技術(shù)相結(jié)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(dá)圖書館檔案館基于虛擬成像技術(shù)，將文字、圖片、音頻的百科知識與3D場景和模型相融合，同時(shí)借助人工智能的識別技術(shù)，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(gè)人需求既可以通過觸摸屏幕點(diǎn)擊或拖拽所需內(nèi)容，也可以通過移動終端遠(yuǎn)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(shí)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(shù)在檔案展陳中的應(yīng)用路徑

三維定位追蹤技術(shù)是決定AR系統(tǒng)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵，也是AR現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最核心的技術(shù)。AR技術(shù)通過具有定位功能的硬件設(shè)備（如影像追蹤攝像機(jī)），實(shí)時(shí)跟蹤并采集使用者所處的位置信息和角度信息，準(zhǔn)確地將虛擬圖像與三維空間的使用者同步。也就是說，計(jì)算機(jī)和影像追蹤設(shè)備將人所處的三維空間劃分為無數(shù)個(gè)精確的空間坐標(biāo)點(diǎn)，當(dāng)人們所處的三維空間坐標(biāo)改變時(shí)，計(jì)算機(jī)會根據(jù)變化做出相應(yīng)的指令，從而實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境與真實(shí)場景更自然地融合。[2]在檔案展陳中，三維定位追蹤技術(shù)可應(yīng)用于館內(nèi)的導(dǎo)覽和指引服務(wù)。應(yīng)用時(shí)，檔案部門還應(yīng)做好相應(yīng)的配套設(shè)備和服務(wù)。一是在AR展示區(qū)域內(nèi)應(yīng)做好Wi-Fi的全覆蓋，便于手機(jī)、平板電腦等移動設(shè)備訪問AR展陳導(dǎo)覽系統(tǒng)；二是展示區(qū)域內(nèi)可定制一定數(shù)量的智能導(dǎo)覽終端設(shè)備，通過大屏幕讓人們獲得更為豐富的AR資源，實(shí)現(xiàn)智能式自助導(dǎo)覽、定位導(dǎo)覽等功能。例如，荷蘭奧盧大學(xué)圖書館將三維定位追蹤技術(shù)和GPS、電子羅盤等技術(shù)相結(jié)合，讀者可利用移動設(shè)備獲取館內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)，其原理與百度地圖相同。不同的是，定位追蹤設(shè)備捕捉到用戶位置后，使用者手機(jī)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(wù)。此外，該館還在AR技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)智能圖書館應(yīng)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(shù)，實(shí)時(shí)獲取讀者所在位置，并引導(dǎo)讀者不斷調(diào)整路徑以到達(dá)目標(biāo)圖書的位置。

（三）顯示技術(shù)在檔案展陳中的應(yīng)用路徑

顯示技術(shù)是AR技術(shù)中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。虛擬圖像呈現(xiàn)效果的真實(shí)程度，與顯示技術(shù)有著至關(guān)重要的聯(lián)系。顯示系統(tǒng)包括頭盔式顯示設(shè)備（或AR眼鏡）、手持式顯示設(shè)備（如手機(jī)）、投影式顯示設(shè)備等。目前，常用的手持式設(shè)備有攝像機(jī)、手機(jī)等。以手機(jī)為例，敦煌研究院利用華為河圖技術(shù)，將九色神鹿與莫高窟的壁畫完美融合，人們打開手機(jī)就可與九色神鹿互動。投影式顯示設(shè)備則是通過投影儀將虛擬圖像增強(qiáng)到現(xiàn)實(shí)世界，此時(shí)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(shù)為受眾營造了體驗(yàn)實(shí)物的情境，引導(dǎo)受眾進(jìn)入深度沉浸的觀展方式和基于實(shí)踐操作的互動模式，進(jìn)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(yīng)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(shè)了網(wǎng)上全景虛擬展廳。該展廳基于河西歷史的真實(shí)場景，搭建了身臨其境的3D虛擬空間，有文字介紹、地圖導(dǎo)航、自動導(dǎo)覽、熱點(diǎn)縮放、分享、場景還原等功能，同時(shí)采用360°全景攝影等技術(shù)，全方位、多維度真實(shí)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(dāng)?shù)厥忻竦暮迷u。

四、結(jié)語

AR技術(shù)作為新時(shí)代的科技產(chǎn)物，將其科學(xué)合理地運(yùn)用于檔案的展陳工作之中，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檔案展陳工作中服務(wù)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(dú)特的互動感、沉浸感、體驗(yàn)感及較強(qiáng)實(shí)用性受到大眾喜愛，為提升檔案館公共服務(wù)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(xiàn)：

[1]侯穎，許威威.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜述[J].計(jì)算機(jī)測量與控制，2017（25）：1-2.

[2]蔣欽云，王乘.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的三維注冊算法研究[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2006（9）：38-40.

[3]齊越，馬紅妹.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)：特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用[J].小型微型計(jì)算機(jī)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