AR增强现实技术在博物馆展陈设计中的应用

（武汉理工大学 430000）

目前大多数博物馆对于新技术的参与只停留在附加值创新的层面，从技术角度而言，现阶段还没有可行技术能够完全深入到博物馆的系统性设计中，而随着AR技术不断的发展，同时伴随着应用领域的不断拓宽，增强现实或将成为人们生活中不可或缺的一部分。

一、AR技术概述与现阶段博物馆应用范围

AR技术即增强现实技术，其最常用的定义为真实世界之上的数字化叠加，由计算机图形、文本、视频和音频组成，并且可以与我们实时互动。AR技术的体验方式包括配备有相应软件和相机的智能手机、平板电脑、计算机或AR眼镜。

自1997年以来，人们对AR技术的定义未曾改变，技术专家Ronald Azuma在《A Survey of Augmented Reality》中简明扼要的解释道：“AR技术允许用户查看叠加或合成了虚拟对象的真实世界。因此，增强现实补充现实，而不是完全替代它”。这个观念尤为重要，AR本身从技术角度上来说，虽然还没有发展成为一项主流技术，但已经从“叠加”三维或二维影像，发展成为“代入”影像与互动，而“代入”的本体便是使用者本身。从本质来看，它的意义就在于“辅助”而不是替代，具备不颠覆的颠覆性，那么在博物馆的导览和展陈中也可以恰如其分的利用这一辅助手段来完善现有的系统，因此AR---增强现实技术确实具备了在博物馆展陈设计中的研究意义。

在现阶段博物馆展陈设计中AR技术的应用较为零散，主要目的还是增加其博物馆的趣味性，让观众更多的参与到游览中来，博物馆作为国家投入的公共设施更具备使用最新AR技术的条件和土壤，目前的AR技术在博物馆展陈设计中主要应用在以下几个方面：

大型屏幕AR互动，一般此类应用会在博物馆的体验区或展馆游览路线的结尾区域，其作用是为了调剂观众在参观中的情绪，增加其游览的体验。

展品的动态诠释，此类应用是利用了AR对二维或三维物体坐标的识别成像技术在设备中显示出特有的动画视频效果，进而加深对展品的诠释，在维也纳博物馆新开发的AR展馆项目中，让观众使用其中的AR功能，在欣赏超现实主义画家保罗 德沃尔的“灯笼夜景”时，手机中出现实时的动态油画效果，从而诠释画家在作画时的动机与深层含义。

展品的数字复原应用，此类应用可以通过AR的数据库信息和设备动作捕捉功能对文物进行数字还原，同时也可以通过对户外遗址的扫描，从而在移动设备中观看复原后的遗址效果。

简单的导览功能应用，该应用涉及到AR的动态UI跟踪技术，通过移动端或头戴设备摄像头对实景的跟踪与匹配，生成GPS共享的地理坐标信息，充分利用了GPS的地理定位信息，来实时生成相应的UI指示。

纪念品制作或虚拟展品展示，通过AR技术，游览者可使用手机对门票票根，纪念品进行扫描并在手机或者其他移动端设备中生成三维虚拟展品，使游览者在博物馆以外的地方也能获得展品信息并产生娱乐性的互动，从而使博物馆展陈设计的信息空间得到了延伸。

二、博物馆AR用户需求

根据博物馆应用场景的分类，我们可以推导出AR的用户需求分类，通过各类用户需求引发的使用习惯进而对各类用户需求所对应的AR产品和互动行为进行定位。其用户分类笔者大致归类为以下几个方面：

被动接受型用户，此类用户需求对主动性使用AR产品的几率较小，因此对于预先下载手机app或使用ar眼镜的主动性是不够的，通常会因为“随众”的心理去尝试使用，而一旦接受AR体验的事实后，则会由被动型转换为活跃接受型用户或主动参与型用户。

活跃接受型用户，此类用户会更加积极的使用AR产品，而对于以移动端为主体的体验不能满足此类用户的需求，他们多半会较为关注AR的产品趋势，并愿意尝试更多更新的交互手段，而在展陈体验过程中功能的缺失或不完善会导致此类用户的认同

主动参与型用户，此类用户对于新技术的应用具备一定的认同感，也能较为主动的在博物馆中去使用AR产品和其他科技类产品，但对于科技产品的功能上的要求相对苛刻，因此要求在陈展过程中带来更多的科技体验是他们的核心驱动力

保守拒绝型用户，此类用户群体虽然很难主动使用AR设备，但是随着技术的发展，AR成为博物馆导览的一部分时，该部分群体的用户会逐步接纳技术的变更。

三、AR技术在博物馆系统设计中的设计方法

传统的博物馆展陈设计可以不用过于考虑数字技术在展陈设计方案中的应用，由现阶段的博物馆展陈设计来看，以功能+形式的展陈设计是其方案的主流方向，但是当AR技术完全参与到展陈设计中后，就必须去考虑AR的技术因素为展陈设计所带来的改变，由此我们得出了一条线性的系统设计定位：

1.研究博物馆功能：即对博物馆具备的功能进行具体的分析与研究，得出针对该馆的社会功能、城市价值功能、博物馆陈列功能、商业功能和馆藏品维护存放与修复功能等几个方面来作出有效的定义。

2.故事线脚本设计：根据该博物馆的功能定义结合展品的内容与数量和实际场馆面积与分布，作出相应的故事线设计，并以策划案文档的形式作出详细规划，其中，分别以故事线的角度作出详细的空间巡游的路径，以展品内容为基点作出故事线的逻辑顺序和情绪设计。

3.基于博物馆内容的生态圈设计：根据博物馆的功能定义和对故事线脚本的分析，建立其以博物馆陈展服务为体系的生态圈模式，其中包括服务内容、网站数量、类别和内容的定义、基于博物馆展品内容的IP设计以及相关的二次销售商品的内容设计。

4.AR硬件的产品设计：此流程可通过商业招标或项目合作的模式与相关的硬件生产商对接，作出最优化的方案，但其核心以博物馆展陈设计作为中枢，同时以博物馆功能划分和故事线脚本作为前提来进行硬件的核心功能设计。

5.物理空间分析与设计：此流程与AR硬件产品设计流程并行，在此过程中，根据故事脚本所陈述的主要故事线和巡游路线来定义空间布局，并结合空间的心理影响因素来组织故事线的内容，同时，对空间中的展陈墙面，陈列位置规划，空间色温设计做出详细的设计方案。

6.展品陈列设计：根据空间定义，对展品陈列的布局、展品摆放空间，展品展柜空间进行分类设计。

7.APP功能分析与设计：通过AR硬件的设计，物理空间设计和展品陈列设计后，可综合分析其因素对植入硬件的APP软件进行功能设计。

8.改良设计：针对方案的缺失和用户满意度调查进行各部分的调整设计以及系统的维护工作，并根据场馆定期的主题性展览增加其设计内容。

四、总结

根据上文所述，AR技术在博物馆中的应用将成为博物馆系统设计行为的趋势，而对于展陈设计中的增强现实应用也有着无限的空间，就目前的应用而言，其技术实践的范围还停留在场馆周边设计，在导览行为中，由于AR技术自身开发的瓶颈还未完全利用到博物馆展陈的系统设计中，但随着技术的发展，增强现实的应用场景将越来越广泛，并成为我们游览博物馆方式的主流。