AR 技术在传承与弘扬非物质文化遗产中的应用——以敦煌文化为例

昌湘泽，李 岩，甘 旺，张秦川，李 佳

（天津科技大学，天津 300000）

随着科学技术迭代速度的加速，我国非物质文化遗产（以下简称“非遗”）的生存面临危机。由于新潮文化的广泛传播，非遗的可持续发展空间进一步受到挤压。为了在高速发展的社会中立足，保持其传承与弘扬，必须对非遗的表现形式及内容进行基于当下科学技术的改良和创新。

早在2005 年，国务院办公厅就发布了《关于加强我国非物质文化遗产保护工作的意见》（以下简称“《意见》”），其中明确指出，为适应社会发展的需要，必须保护、传承并利用好非遗。随着工业和信息化部等在2022年发布的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026 年）》的实施，推进关键技术融合创新，提升“虚拟现实+”内生能力与赋能能力成为行业发展的核心目标。基于政策要求，将非遗与新型科技相结合已成为符合时代要求的趋势和潮流。通过发挥新兴科技的优势，为传统非遗注入蓬勃的生机和旺盛的活力[1]。

目前，世界文化传播领域与“元宇宙”联系紧密。作为可以拉近虚拟世界与现实世界之间距离的桥梁，“元宇宙”备受各界人士的追捧。运用其中最为便捷的增强现实（Augmented Reality，AR）技术，对非遗进行不断赋能，有望在虚拟世界与现实世界之间实现文化魅力发挥的动态平衡。在顺应时代潮流、传播非遗文化的同时，也能够在激荡的世界文化交流中建立文化自信，助力中国文化软实力的提高[2]。

1 敦煌文化的历史、内容和发展现状

敦煌文化形式包罗万象，内容丰富多彩，融合绘画、雕刻、建筑、古代文书和佛教文化等多种形式。其基础为洞窟考古、石窟美术、古代文书的研究。以莫高窟为代表的敦煌石窟艺术，从出现开始便达到了一个令人惊叹的艺术高度。敦煌壁画中的内容精彩无比，工艺高超，形式丰富多样，涵盖佛像、经变图、人像、装饰画、人物图和山水画等多种类型。其中的故事画生动地展现了佛经中的故事，例如，根据《鹿王本生》改编的经典国产动画《九色鹿》。

敦煌文化因其特殊的地位，从古至今一直受到国家的保护。然而，由于多种不可抗拒因素的影响，敦煌文化仍然面临不断消逝的风险。但是，随着科学技术的不断发展，敦煌文化与数字信息技术的融合为其在新时代下再创辉煌打下了可能的基础。虽然数字敦煌文化的推广有许多益处，但真正展现其价值却不容易。当前，在各种充满信息的互联网平台上，大众往往过分关注娱乐和媒体所推崇的一些新奇事物，忽视对接信息的文化渊源进行深入研究。这使得数字敦煌文化的内涵难以被大众所认识。此外，互联网上信息过多，文化传播也容易受到负面影响[3]。

2 使用AR 技术传承与弘扬非物质文化遗产的特点、优势

2.1 AR 技术概述

AR 技术是“元宇宙”的核心技术之一。AR 即增强现实，作为从虚拟现实领域不断发展的一个方向，近些年受到越来越多学者的研究青睐。AR 技术是一种可以借用包括传感技术在内的电子信息技术，并通过实时摄影影像位置和附加相应图像将计算机生成的多维数字信息（图形、动画等）精准“叠加”在现实世界，最终实现将现实世界及虚拟世界链接的技术。美国学者Ronald T.Azuma总结增强现实具有3 个方面的明显特点：虚实融合、实时交互、三维注册[4]。国际上信息技术发展较为先进的国家已经从不同维度开展了AR 技术在包括历史文物维护、军事、数字文化等领域的研究和开发。

2.2 利用AR 技术进行非物质文化遗产资源产业化开发的特点和优势

2.2.1 AR 技术赋予用户全新的体验感

借助AR 技术不仅能够实现非物质文化遗产与科技的融合，巧妙利用科技对当代人的吸引力，同时也可以驱使非物资文化遗产拥有超越时空限制的能力，赋予用户全新的体验感，具体体现在以下几方面。

1）虚实结合的沉浸感：虚拟的图像可以借助AR 技术实现与现实环境同一地点和时间的融合，从而使用户可以感受到现实环境的立体感，使其有虚实结合的感受。

2）互动性的提升：AR 技术给予用户能够参与到非物质文化遗产活灵活现展示的可能，AR 技术凭借其独特的动作传感技术实现其互动。

2.2.2 AR 技术提供用户独一无二的个性化服务

AR 技术作为应运而生的时代科技，具有极强的个性化，具体体现在交互方式、体验式、设计风格及用户数据等方面。AR 技术因此具备较以往科技更强的自适应能力和灵活性能，能够更好地满足非物质文化遗产数字化设计的需要。

1）交互方式：AR 技术凭借其强大的数据库系统可以帮助用户实现多种交互方式，例如语音、手势等，并可以依据用户们的偏好自由定制。

2）体验模式：AR 技术可以实现多种体验模式，例如全息、虚拟现实等，并可以依据不同情景筛选最适合用户的体验模式[5]。

3）设计风格：AR 技术所展示出的内容全部依据设计者的喜好，用户在使用不同设计师设计的AR 时能够收获独一无二的视听享受。

4）用户数据：AR 技术能够接入到用户的数据平台收集用户的偏好数据，并借此来提高内容展示的个性化，实现其满意度的提升。

2.3 利用AR 技术进行非物质文化遗产资源产业化开发的意义

敦煌莫高窟早在1961 年就被国务院列入首批全国重点文物保护单位，1987 年被联合国科教文组织列入世界文化遗产保护名录，并于1991 年被授于“世界文化遗产”证书。敦煌文化相关历史遗迹资源非常丰富，因此迫切需要进行数字非物质文化遗产化。基于AR 技术对敦煌文化进行开发的新思路，为敦煌文化产业化开发提供了创新思维方式，对于敦煌文化的继承和发展具有重要意义。

首先，可以构建敦煌文化资源开发的文化与新兴科技、文化与动漫等多方位产业融合模式。利用AR 技术对敦煌文化再现的过程，是一个包含文化方面和艺术方面深层再创作的过程，涉及到动画、新型技术等多种方法。除此之外，当前动漫产业市场巨大，然而动漫数字产品的开发却面临着很多问题。而敦煌文化是优质的精神财富，能够为动漫创作领域提供创作源泉[6]。

其次，可以提升敦煌文化相关产业的旅游竞争力。尽管敦煌非物质文化遗产旅游资源丰富，但仍面临着区域劣势和周边地区的文化产业旅游资源带来的竞争压力。因此，运用AR 技术和数字信息技术等多种方法结合敦煌文化资源优势特点，合理地对敦煌文化资源进行产业化开发，将有利于发挥敦煌文化资源优势，增强敦煌文化旅游产业竞争力。

3 基于AR 技术的敦煌产品开发设计路线

以AR 技术为核心去制作一款敦煌实物产品，其中的一种设计方案如图1 所示，具体流程分为3 部分，分别是实物产品设计、可执行程序制作和终端小程序整合。

3.1 基于敦煌文化进行艺术创作，并制作实物产品

在实物产品设计这个环节，采用了敦煌文化作为主题进行艺术创作，并最终制作出了一款九色鹿台历。九色鹿，作为敦煌文化的代表之一，是一种神秘传说中的动物，在古代中国的许多文学作品中都有其身影的出现。深入研究九色鹿这个文化符号的内涵，将其融入到设计中，旨在通过实物产品的形式传达敦煌文化的精神内涵和价值观。图2 为九色鹿台历实物图。图3 和图4 所展示的是九色鹿台历的设计原稿。

图2 九色鹿台历实物图

图3 九色鹿台历设计原稿一

图4 九色鹿台历设计原稿二

在设计中，运用多种设计手法，包括色彩搭配、图案设计、文字排版等，以达到最佳的艺术效果。在色彩搭配方面，选择敦煌壁画中常见的暖色调，如红、黄、橙等，既能表现出敦煌文化的瑰丽绚烂，又能使整个台历显得温暖而富有生命力。在图案设计方面，采用传统的中国画风格，以九色鹿为主题，绘制多幅精美的插画。这些插画不仅具有强烈的视觉冲击力，更能够准确地表达九色鹿的神秘气质和敦煌文化的深刻内涵。在文字排版方面，使用书法字体将敦煌文化的精神内涵以精美的文字形式呈现，让整个台历更具有文化内涵和艺术价值。

为了增加观赏性，在台历上加入AR 技术，让使用者可以通过扫描九色鹿台历，欣赏到更加生动、逼真的3D效果和动态动画。

3.2 基于AR 技术制作可执行程序用于AR 实物作品扫描

作为目前较为热门的AR 开发框架，UnityAR 可以让创作者在AR 作品中使用丰富的素材和特效，以提高AR 作品的观赏性和趣味性。AR 作品常规的素材除了3D 模型以外，还可选择二维视频动画进行创作。这里选择对台历的月份图片覆盖二维视频动画来进行AR 制作，对台历整体添加观赏性更佳的3D 敦煌仙女模型用于讲解展示，从而提高AR 作品的视觉效果和吸引力。

为了实现虚拟化的仙女形象，可以使用Blender 或Maya 等建模软件来制作3D 模型和动画。在Unity5.4 开发平台中下载高通AR 插件VuforiaDeveloperPortal（Vuforia 的特性是对图片、物体、文本和标记的识别和追踪，以及重建环境，其支持包括IOS 和Android 在内的通用操作平台）来实现AR 效果，采用C#计算机语言编写脚本控制模型动画的出现、消失、播放和暂停，利用Unity5.4 开发平台发布APK（安装包），安装此应用程序后，用户可以使用具有Android 运行环境的智能设备，开启摄像头，扫描设计的九色鹿台历，从而实现AR 的实物扫描和展示AR 内容。通过简单的移动控制，可以让3D 仙女形象更加动态和生动，增强展示效果。具体展示如图5所示。

图5 AR 产品展示图

在AR 作品制作中，选择合适的素材是至关重要的一步。除了常规的3D 模型外，二维视频动画也可以成为非常有趣的AR 素材。通过将二维动画和现实场景融合，可以创造出非常独特的AR 体验。例如，对于台历部分，这里以简单的二维动画覆盖台历原图，这样的AR 应用不仅具有趣味性，操作量少，也能达到极佳的观赏效果。

当然，在AR 制作中不仅需要选择合适的素材，还需要掌握一些基本的制作技巧。比如，在使用3D 模型制作AR 应用时，需要注意模型的大小和复杂度。过大或过于复杂的模型会导致AR 应用的运行速度变慢，甚至无法正常运行。此外，还需要注意模型的纹理贴图和材质，以确保模型在AR 应用中显示得更加逼真。例如，在使用Unity 引擎进行AR 应用开发时，除了模型制作可以利用其识别和追踪功能来实现虚拟物体与现实场景的融合。在AR 应用中，识别和追踪是非常重要的技术，其可以帮助虚拟物体实现与现实场景的交互，并且可以让用户更加自然地与AR 应用进行互动。 此外，在AR 应用中还可以使用其他技术来增强用户体验。例如，可以使用音效技术来为AR 场景添加音效，从而提高用户的沉浸感。还可以使用手势识别技术来实现用户与AR 应用之间的交互，从而增强应用的可玩性和互动性。

AR 应用制作是一个非常复杂和有趣的过程。通过掌握一些基本的技术和技巧，可以创造出更加出色和独特的AR 作品，为广大人民群众带来更加丰富和有趣的体验。

3.3 整合实物作品和可执行程序，打包放入微信小程序

终端小程序整合这一步骤，是将实物作品链接和可执行程序打包放入微信小程序中，以提高程序的使用便捷性。这一步骤实际上是AR 技术在移动终端上的具体应用，并涉及到移动终端的计算、存储等多个方面的技术。

在这一过程中，采用了Unity 转换插件将项目自动导出为微信小程序包的方式。这种方式利用了Unity 引擎的跨平台性，可以让程序在不同终端上都能够正常运行，并大幅提高开发效率。

同时，需要注意微信小程序本身的特点和限制。微信小程序是一种轻量级应用，运行在微信客户端内，具有小程序码扫描即可使用等特点。因此，在开发过程中，需要充分考虑程序的大小和性能，以确保程序的流畅运行和用户体验。

在终端小程序整合这一步骤中，最终目标是为用户提供一个便捷、高效、易用的应用程序。因此，不仅要考虑程序本身的功能和性能，还需要考虑用户的使用习惯和心理需求，注重在程序设计和开发过程中用户的感受和需求。

总之，终端小程序整合不仅是一个技术问题，更是一个综合性的问题，需要在技术、设计、用户体验等多个方面做出充分的考虑和优化，才能真正实现一个高品质的微信小程序。

4 结束语

基于AR 技术的非物质文化遗产的发展和开发，不仅是新型科技技术与传统文化的一次融合，更是一种事关多方位、多领域及多业态交叉融合的新型数字化产业创新模式。通过用AR 技术对敦煌文化进行开发，不仅可以加强敦煌文化的传播度，更可以弥补传统手段对于非物质文化遗产的保护及开发缺陷。在未来，AR 技术与非物质文化遗产的合作应当得到社会范围的支持，利用AR 技术并增强对于非物质文化遗产的保护和开发力度，一方面合理地保护和传承了非物质文化遗产，另一方面也能够带动地方文化创新产业、地方特色文化旅游产业的加速发展，贯彻社会经济繁荣和谐的发展目标。