增强现实技术在档案展陈工作中的应用探析

张艳娟 王赛春 刘水英

摘要：信息技术的快速发展，不断地改变着档案馆的工作方式，极大地提升了档案部门的工作效率。本文主要介绍了增强现实技术的原理及关键技术，着重探析了增强现实技术在档案展陈工作中的应用价值和原则，以期为档案部门未来应用该技术提供借鉴。

关键词：增强现实技术 档案展陈 宣传教育

随着计算机图形处理能力的不断增强，增强现实技术得以快速发展，也为档案展陈工作的升级转型提供了机遇。与传统的档案展陈方式不同，基于增强现实技术的展陈模式不受场地空间条件、时间条件、技术条件等客观因素的限制，同时又具有互动性强、形式丰富、内容更新速度快等优势，因此基于增强现实技术的数字化展陈模式将会成为未来档案宣传教育工作发展的一个新方向。

增强现实技术（Augmented Reality，以下简称AR技术），是指通过计算机图形技术和成像设备，将真实世界信息和虛拟世界信息“无缝”集成并进行互动的一种技术[1]。它把原本在现实世界难以体验到的视觉、声音、触觉等信息，通过计算机技术模拟仿真并叠加，从而将虚拟的图像、声音、触觉等信息应用到现实世界，被人们的感官所感知，达到超越现实的感官体验。

一、AR技术在档案展陈工作中的价值体现

（一）有利于档案文化的广泛传播

档案展陈背后蕴含着海量的信息资源，新技术能够充分挖掘档案资源内在的文化价值，让大众能够更好地透过档案史料了解社会制度、文化、经济等方面发生的变革，重现历史的厚重感。档案展陈是文化价值和传统理念的展示，AR技术能够还原档案展品的历史情景，揭示档案内在的知识性，使观众徜徉在前人留下的文化瑰宝之中，让档案文化以“润物细无声”的方式地走向大众，促进档案文化的广泛传播。

（二）提升档案在大众心中的影响力

基于AR技术的数字化展陈，为档案提供了全新的宣传模式，使原有的静态观赏形式转变为动态互动方式，让原本充满神秘感的展品变得信手可触，把学术性较强的档案史料变得通俗易懂且更具观赏性。以AR技术为传播手段，充分发掘档案中的文化价值和历史内涵，进一步把一个国家的文化底蕴和价值理念渗透给大众，这种潜移默化的宣传牵引所带来的文化向心力，有助于进一步提升档案在大众心中的影响力和感染力。

（三）加深大众对档案工作的认知

当AR技术嫁接于档案这一载体时，既可为技术本身赋予持久的生命，又为档案部门增添了新的宣传手段。借助AR技术，社会大众在欣赏档案内在价值之美的同时，还可以通过文字、图片、视频影像、语音讲解等形式了解档案的修裱和鉴定工作，同时利用模拟程序让大众亲身体验书画修裱和鉴定的过程，通过深度参与实际的档案工作，使大众进一步了解档案知识，从而提升大众对档案工作的认同感。

二、AR技术在档案展陈工作中的应用原则

（一）坚持适度合理原则

AR技术给档案展陈工作的发展带来了机遇和变革，丰富了现有的展陈模式，提升了档案工作者在宣传教育活动中主动作为的能力，应用时宜秉持适度合理原则，避免展陈形式过度娱乐化。一方面应严格控制投资成本，加强预算管理。规划时可根据需要将AR设备的总量控制在合理范围内，如对于常设展陈而言，运用AR技术的总预算不宜超过展陈总预算的30%；另一方面，应加强设备管理。过度体验会造成人们视觉疲劳和大脑兴奋，特别是对于青少年而言，单次体验的时长不宜超过1小时。

（二）坚持易于操作原则

虚拟展陈的设计要充分考虑AR设备的便捷性，尽可能减少不必要设备的使用。设计者应注意优化操作程序，因为太过复杂的操作往往会成为技术的杀手，使观展者投入过多精力研究程序而忽略展览内容，喧宾夺主，有违举办展览的初衷。可见，AR设备和程序要力求操作简单便捷，使观展者能够快速上手，便于人们对档案展品的快速认识和解读。

（三）坚持互动体验原则

在“走向开放”的要求下，注重参与感的“寓教于乐”的现代化展陈模式是未来档案展陈工作中一个重要的发展趋势。AR技术“你中有我，我中有你”的互动特性，能够让档案史料“现身说话”，以最直接、最生动的形式将展品呈现给大众，满足观展者对档案中蕴含精神实质的深度诉求。据统计，人们在记忆信息时，单纯地通过听说仅能记住10%-20%的信息量，而身临其境的互动能使记忆的信息量增加至50%。

三、AR关键技术在档案展陈工作中的应用

目前，AR技术的关键技术主要包括虚拟成像技术、三维定位追踪技术及显示技术等内容。

（一）虚拟成像技术在档案展陈中的应用路径

AR技术的成像实质是真实场景与虚拟场景信息集成的结果。计算机成像设备通过AR技术将其产生的图像信息扩展至真实场景之中，虚拟图像和现实场景相互叠加，图像产生类似于X光透视的效果，同时利用声像技术，就可以达到人们预期的互动效果。在档案展陈中，利用虚拟成像这一特点，可“修复”破损档案，还原档案原貌。以希腊赫拉神庙为例，基于虚拟成像技术，希腊研究机构开发了可交互的、个性化强的原型向导系统，用于对希腊赫拉神庙遗迹进行数字化复原。该系统采用个人数据助理PDA作为终端，人们通过该系统可以看到2000多年前古希腊赫拉神庙。此外，将虚拟成像技术与人工智能技术相结合，能够增加档案展陈的互动性和趣味性，提升展示的效果。天津泰达图书馆档案馆基于虚拟成像技术，将文字、图片、音频的百科知识与3D场景和模型相融合，同时借助人工智能的识别技术，打造了一种新型智慧阅读的模式，深受大众喜爱。AR互动百科提供两种不同的终端互动模式，观展者根据个人需求既可以通过触摸屏幕点击或拖拽所需内容，也可以通过移动终端远程操作。书籍以3D形式鲜活呈现，读者可捕捉到书中特定的场景，并与之互动游戏（例如与小动物互动），同时收集不同的场景，还能将其分享至自己的社交圈，增加与朋友之间的交流。

（二）三维定位追踪技术在档案展陈中的应用路径

三维定位追踪技术是决定AR系统性能优劣的关键，也是AR现实技术中最核心的技术。AR技术通过具有定位功能的硬件设备（如影像追踪摄像机），实时跟踪并采集使用者所处的位置信息和角度信息，准确地将虚拟图像与三维空间的使用者同步。也就是说，计算机和影像追踪设备将人所处的三维空间划分为无数个精确的空间坐标点，当人们所处的三维空间坐标改变时，计算机会根据变化做出相应的指令，从而实现虚拟环境与真实场景更自然地融合。[2]在档案展陳中，三维定位追踪技术可应用于馆内的导览和指引服务。应用时，档案部门还应做好相应的配套设备和服务。一是在AR展示区域内应做好Wi-Fi的全覆盖，便于手机、平板电脑等移动设备访问AR展陈导览系统；二是展示区域内可定制一定数量的智能导览终端设备，通过大屏幕让人们获得更为丰富的AR资源，实现智能式自助导览、定位导览等功能。例如，荷兰奥卢大学图书馆将三维定位追踪技术和GPS、电子罗盘等技术相结合，读者可利用移动设备获取馆内导航服务，其原理与百度地图相同。不同的是，定位追踪设备捕捉到用户位置后，使用者手机屏幕显示的不仅是拍摄的景象，还会呈现叠加的虚拟信息，为用户提供了信息延伸服务。此外，该馆还在AR技术的基础上开发智能图书馆应用，在读者寻找所需图书的过程中通过射频识别和Wi-Fi定位技术，实时获取读者所在位置，并引导读者不断调整路径以到达目标图书的位置。

（三）显示技术在档案展陈中的应用路径

显示技术是AR技术中非常重要的一项内容。虚拟图像呈现效果的真实程度，与显示技术有着至关重要的联系。显示系统包括头盔式显示设备（或AR眼镜）、手持式显示设备（如手机）、投影式显示设备等。目前，常用的手持式设备有摄像机、手机等。以手机为例，敦煌研究院利用华为河图技术，将九色神鹿与莫高窟的壁画完美融合，人们打开手机就可与九色神鹿互动。投影式显示设备则是通过投影仪将虚拟图像增强到现实世界，此时使用者无须穿戴特殊的眼镜即可看到虚拟图像。AR显示技术为受众营造了体验实物的情境，引导受众进入深度沉浸的观展方式和基于实践操作的互动模式，进一步提升了档案展陈的效果。例如，上海浦东新区档案馆制作网上虚拟展厅，观展者只需登录对应的门户网站即可浏览。天津市河西区档案馆以“河西历史”为主题开设了网上全景虚拟展厅。该展厅基于河西历史的真实场景，搭建了身临其境的3D虚拟空间，有文字介绍、地图导航、自动导览、热点缩放、分享、场景还原等功能，同时采用360°全景摄影等技术，全方位、多维度真实再现展厅和作品原貌，用原汁原味的档案反映河西历史，受到当地市民的好评。

四、结语

AR技术作为新时代的科技产物，将其科学合理地运用于档案的展陈工作之中，弥补了传统档案展陈工作中服务能力不足、形式创新不够、现代化水平不高等短板。它以其独特的互动感、沉浸感、体验感及较强实用性受到大众喜爱，为提升档案馆公共服务能力，拓宽档案工作的宣传渠道，探索符合社会发展与公众需求的档案信息资源开发利用模式开辟了一条新的路径。

参考文献：

[1]侯颖，许威威.增强现实技术综述[J].计算机测量与控制，2017（25）：1-2.

[2]蒋钦云，王乘.增强现实中的三维注册算法研究[J].计算机与数字工程，2006（9）：38-40.

[3]齐越，马红妹.增强现实：特点、关键技术和应用[J].小型微型计算机系统，2004（5）：900-902.

作者单位：河北省秦皇岛市青龙满族自治县医疗保障局