博物馆陈列展览中AR-VR融合技术的应用<br/>——以潮州市博物馆《潮州七日红》主题展览为例

博物馆陈列展览中AR-VR融合技术的应用
——以潮州市博物馆《潮州七日红》主题展览为例

2021-02-27石奕栒

文化创新比较研究 2021年2期

石奕栒

（广东省潮州市博物馆，广东潮州 521000）

现代的博物馆建设与数据技术相融合，引进了大数据为依托的人工智能、计算机、图像处理、增强现实等现代高科技，实现了博物馆陈列的内容多变、形式多样化、声像、文字、游戏相结合的创新目标，为博物馆的可持续发展提供了坚实的保障。博物馆展厅是城市历史和地域文化展示的窗口，所以展出形式的新颖独特性和互动性是吸引观众的关键因素，“陈列形式要求艺术风格的完整统一，也要求统一风格设计手法的变化多样[1]”。为了改变这一陈旧的展览模式，有效提升潮州的软实力，潮州市博物馆进行改革创新，应用AR-VR 融合交互展陈技术有效提升了展览质量。该文将从以下几个方面进行分析。

1 潮州博物馆《潮州七日红》主题展览概况

南昌起义于1927年8月1日成功后,周恩来及贺龙率领部队南下进驻广东，于9月23日攻占潮州,周恩来、贺龙、叶挺、刘伯承、彭湃、郭沫若等同时到达，20 军第3 师戍潮州，师司令部设立在西湖涵碧楼,潮州红色政权正式建立，但红色政权仅存在7天，历史上被称为“七日红”。1987年，涵碧楼被正式设定为潮州市文物重点保护单位，既是革命传统的宣传教育窗口，也是广东省重要的爱国主义教育基地。

1.1 一楼“潮州七日红”主题展览内容

序厅的大型浮雕墙以革命为主题, 展示潮州七日红深厚内涵。一楼左侧展厅及右侧播放室以史实场景为主，展示“七日红”期间起义军在潮州的革命活动。

1.2 二楼“潮州七日红”主题展览内容

展厅对革命的红色元素活学活用，围绕“潮州七日红”主题内容, 利用现代科技手段进行增强现实（AR）和虚拟现实(VR)的互动体验项目，以及影片展示、咨询屏幕等不同媒体的交互形式，同时结合墙绘、沙盘等多种艺术形式，借助微场景与馆内文物陈列高度融合的展现形式，强化完善与观众互动环节的设计、增强版面的图文并茂的效果，突出实物展示的教育意义，以丰富多彩，喜闻乐见的形式讲述“潮州七日红”的革命历史, 调动游客和观众的参与意识，激发观众的爱国主义情怀。

2 AR-VR 融合陈列展览整体思路

AR 是Augmented Reality 的缩写，中文含义是增强现实，该技术是实时地对摄影机的影像的位置及角度进行计算并加上相应的图像的模式，核心目的是虚拟世界和现实世界的融合并产生互动。该技术从诞生那天起，就成为关注的焦点，相关专家一直在深入研究和进行应用的探索[2]。一些学者反复试验AR 系统在室外场景下，怎样应用传感器的优势去捕捉场景的变化；某大专院校的团队研发了数字圆明园体系，体验者可以借助头盔等技术载体在圆明园中漫步；还有学者把该技术应用到房地产产业，真正实现了线上样板房360 度体验；还有专家利用AR 技术设计互动性极强的恐龙馆。

通过实践证明，AR 技术是实现互动的最佳方式，让观众以自身的角度流连在虚拟的境地中。但AR 技术也有其不足之处，例如，在近距离接触模型时模型的细节内容不能清晰捕捉到。为了解决该技术的诸多难题，尝试应用AR 与VR 的融合技术，更增强了观众场景体验的感知能力。AR 和VR 的融合技术，真正实现了两者的切换与交互，比单一的AR技术有更强的体验性，公众的参与热情待提高。

3 博物馆陈列展览中AR-VR 融合技术的应用优势

博物馆陈列展览在新时期得到快速发展，ARVR 融合技术的应用更是让陈列展览展现出新的生命力。AR-VR 融合技术通过立体的显示、特种视效等，让博物馆藏品可以实现数字化，以三维立体方式展现在参观者眼前。在传统的博物馆展览陈列中，藏品是静止的，缺乏与参观者的互动，拉近与参观者之间的距离，让参观者可以对藏品进行立体的、纸质的参观，也可以让参观者通过视觉、听觉等多个感官的感受，沉浸在博物馆的数字化情境中。比如，在潮州市博物馆《潮州七日红》主题展览中，就可以通过ARVR 融合技术的应用，在展览厅中设置触控一体机及高清显示屏，对字画进行集中展示，参观者可以立体的（306 度）可视化的参观字画，在对屏幕的放大与缩小过程中，可以对字画等作品进行细致的观察。比单纯的AR 更富有体验情趣的模式，会把观众的视听感官系统充分调动起来，让观众感受到振动心灵的气势，而且可以达到张弛有度。三维制作的体验交互模式，以各种技术手段还原战争的残酷，引导观众走进所要展示的历史。主要表现在4 个方面。

第一，对历史的尊重。陈展中引用真实的历史资料，相关的图片、视频和音频等。第二，实现新陈代谢。在翔实的历史资料基础上，借助三维技术和后期修复技术复现当时潮州的生活风貌和“潮州七日红”的一些战斗场景。第三，突出体验效果。对历史场面进行真实的还原，借助现代的音频和视频效果，让观众铭记历史。第四，强调视觉元素。为了突出展示的主题，添加相关的地图重现斗争的态势，比如，利用火焰粒子、烟雾等表现战争的惨烈。

4 AR-VR 展示系统具体应用

4.1 系统框架

AR-VR 的结合发挥了两者各自的优势，也就是说AR 的沉浸感和VR 的交互感构成了系统的框架。第一是利用了AR 实现增强交互部分，第二是借助了VR 开发虚拟漫游部分。通过虚拟场景引导观众感受博物馆的内外气氛，虽然这些场景是模拟的，但经过逼真的构建，观众利用感知设备感受到的真实存在一般。同时观众还可以利用外部的设备，使用摄像头对场景数据进行猎取，结合电脑视觉跟踪注册的手段对真实环境下人为标记信息的辅助追踪，达到亦幻亦真的效果，增强观众的互动体验。系统框架如图1 所示。

图1 系统框架图

三维虚拟场景的设定，完善的AR-VR 系统的关键环节[3]，根据“潮州七日红”主题设定红色革命的场景，观众在真实场景的体验中可以进行多方位的移动，比如，根据自己的浏览需求前后左右方向的漫游，控制的手段可以是鼠标，也可以用头盔来控制。当需要进行AR、VR 切换的时候，观众如果想从虚拟意境切换到真实意境，只要点击虚拟AR 按钮就可以完成。切换成功后，系统摄像头就会马上启动采集场景初始识别图像，然后计算出摄像机位姿数据，计算的手段利用计算机视觉跟踪注册技术，向渲染模块不断传递位姿数据，在真实场景中加载虚拟的展品。

4.2 系统体验效果

开发后的AR-VR 融合系统，可以借助手机移动端扫描查看系统展示的内容。该次展示内容选取与《潮州七日红》发生时代背景相应的——民国时期潮州生活场景，经过对识别源的扫描，让游客目睹民国时期潮州的生活风貌。场景包括茂芝会议旧址、潮州涵碧楼、中央秘密交通线交通站旧址、黄埔军校潮州分校旧址，借助系统体验效果跨越起义军在潮州其他地方的革命活动[4]。

4.3 情景再现的效果

场景一：1927年9月，革命部队进入广东大埔三河坝，叶、贺大军直驱潮汕；朱德带领二十五军留守三河坝[4]。

起义军主力顶着酷热百里急行军直奔潮州。与此同时，根据指示，中共潮安县委发动各区、乡的党组织，联合农、妇、工各界爱国人士，组成自卫军进行武装革命，策应起义军。VR 游戏以一名起义军的第一人称视角，通过视觉、听觉、体感3 个方面让观众如该名士兵一样仿佛置身于战场之中，亲身感受战争的惨烈状况。

画面视觉方面：（1）以第一人称视角再现战争场景，观众仿佛部队一员跟随部队在街道中跟敌军战斗，亲身感受我军进攻到获胜的全过程。（2）突出了爆炸和烟雾视觉效果，在战斗过程中偶尔让场景变成慢速，让观众感受子弹从身边擦过。（3）让观众看到士兵中弹倒下，是观众感受到战争的残酷。

音效方面：清晰的枪击音效、爆炸音效、子弹穿过身边的音效。使观众更能感受战争的激烈。

体感方面：身边手榴弹爆炸时的手把的强烈震动，子弹擦过的时候手把也会轻微震动，通过不同程度的震动效果来感受战争的环境。

场景二：9月23日下午，南昌起义军主力进占潮州，潮州人民满怀喜悦迎接。周恩来和贺龙带领军队一路向前走，并向周围招手示好。

音效方面：增加更清晰的踏步音效。

场景三：起义军进占潮州后，司令部设在涵碧楼，在潮州建立了起义军第一个红色政权。沿途有大批欢迎革命军的群众在欢呼。

音效方面：（1）视角换成第一排中间士兵的视角。

（2）群众增加一个挥手动作。

由此可见，观众在观看展厅的视频时候，通过VR 眼镜的效果如同置身在民国时期的潮州街道，使《潮州七日红》场景的画面更加真实。

4.4 拓展博物馆展示手段

AR-VR 融合技术的应用，是博物馆不断提升服务、教育等职能的实际需求，也是数字时代发展的必然要求。通过AR-VR 融合技术的应用，不仅不会对藏品进行伤害与污染，还能为参观者营造一个具有交互性、体验性的展示氛围。当观众戴上VR 眼镜后，可以对潮州七日红的场景进行真实的体验，让参观者仿佛置身于民国时期的潮州街道，这个上面也说过了，不再详细赘述。AR-VR 融合技术的应用，可以对历史场景进行复原，通过多种感官的刺激，让参观者进入其中，感受那个时期的历史特色[5]。

5 博物馆陈列展览中AR-VR 融合技术的应用效果

5.1 经济效益

博物馆陈列展览中AR-VR 融合技术的应用，其实是一次文化与科技的完美融合，在数字化时代，传统的文化产业，一定要看到新技术的作用，并加强应用实践。博物馆的服务边界在AR-VR 融合技术的应用下，得到有效扩展，而博物馆在实现经济效益时，需要挖掘新的盈利点，知识产权付费、博物馆增值服务便是有效途径。同时博物馆也可以实现个性化服务、经营与管理，丰富经营渠道，确保博物馆发展的同时也能带动相关产业的发展。