增强现实技术在公共艺术作品创作中的优势与困境探索

李伟 程诗婧

摘  要：随着科学技术的飞速发展，科技对艺术的影响和支持日趋明显，科技与艺术的交叉融合成为必然趋势。增强现实技术发展至今已然成熟，涉及医疗、军事、游戏、教育、艺术等领域的应用。与此同时，公共艺术的表现形式也一直在创新，从传统公共艺术形式发展为具有交互性的数字艺术形式。增强现实技术是虚拟信息与真实环境的结合，通过显示设备将其呈现在观者的真实世界中，为观者提供人机交互体验。增强现实技术应用于公共艺术创作之中，不仅创新了公共艺术的表现形式，更为观者带来了视觉与情感上的双重体验。科技与艺术的自然融合是近来研究的重点与难点，文章将阐述增强现实技术在公共艺术领域的发展优势和困境，为未来的科技与艺术融合提供理论参考。

关键词：增强现实技术；公共艺术领域；发展优势与困境

习近平总书记在考察清华大学时指出：“美术、艺术、科学、技术相辅相成、相互促进、相得益彰”，这阐明了科技与艺术的关系，为推动科技与艺术的融合创新指明了方向。技术不仅推动了艺术的发展，更为艺术领域的创作带来了视觉审美的改变，使艺术创作的表现形式越来越多元化。增强现实技术的发展也为艺术创作提供了广阔的空間，但是在实际的艺术创作过程中，技术与艺术的融合还有诸多问题，增强现实技术在艺术设计领域的应用和发展还不成熟。

增强现实技术是将计算机生成的虚拟信息叠加到用户生活的现实世界中的一项计算机技术，它改变了人们对现实世界的体验和感知，为人类与世界的交流提供了一种新的方式。“公共艺术是市民社会的产物；它是民主的、开放的；它是舆论的、参与的，可以自由交流与讨论。”[1]将增强现实技术与公共艺术结合，其交互性与沉浸感是其最主要的特征，可以打破时空的约束，获得身临其境的体验。对增强现实技术在公共艺术领域中的应用进行分析，探索当前增强现实技术在公共艺术领域中的发展趋势以及更多的创作方式。

一、理论概念

（一）增强现实技术的概念

“增强现实是指通过计算相机的角度和位置信息，结合图像分析技术，将虚拟数字内容与现实场景环境相结合，并与之交互的技术。”[2]“增强现实是将虚拟数字信息叠加在现实世界中，是虚实的结合；并且现实中的交互行为可以与虚拟信息产生互动。在即时场景与数字信息进行叠加的同时产生紧密的关联。”[3]增强现实技术简洁而系统地说，是将虚拟的物体、场景或系统信息叠加至真实的环境中，虚拟画面与真实环境可同时体验。增强现实按照原理与应用，主要分为：1.标记识别类：预先设定好的图案，通过摄像头进行识别，以呈现预先设定的虚拟物体；2.地理位置类：通过实时位置数据的提供，利用摄像头拍照，屏幕可以显示道路以及商品等相关信息，以进行实时导航；3.场景表达类：通过识别，将信息附加与表达至现有的场地环境。这几种不同的应用原理都与真实环境有关联。

（二）公共艺术的概念

“公共艺术概念最早出现在20世纪六七十年代，作为公共空间的艺术表达和文化实践物，既隐含着厚重的历史遗存记忆，也对城市公共空间和城市文化进行激活与丰富。”[4]公共艺术不仅能够给人们带来审美体验，并且很多公共艺术都具有实用功能和文化传播功能。公共艺术是城市发展的意识形态产物，具有开放性、互动性、审美性和可变性，能够提升人们的审美精神体验。“20世纪90年代初期，随着中国的飞速发展以及快速的城市化进程，公共艺术在中国生根发芽。公共艺术经过了将近30年的发展，伴随时代一次次更新，拥有多元化的和各型各样的艺术形态，它们就像春季的花朵，争奇斗艳，开满城市的角落。而且公共艺术的理念也渐渐被公众从好奇到接受到理解到愿意参与，公共艺术在居民的日常生活中发挥着越来越不可取代的作用，不仅给生活带来了美的感受，也让周边环境变得更有情趣和韵味。”[5]

随着时代的发展，公共艺术的形式也越来越多样化，不仅打破了传统的雕塑、展示等常规设计形式，还使用了新媒体技术，使公共艺术不再是单纯的欣赏性事物，在纯粹的展示性及审美性中加入了互动元素，使公共艺术具有互动性和趣味性，能够更多地表现出艺术创作者的情感内涵。而近几年的公共艺术作品，不仅有手势交互、温度感应等科技展示形式，而且更具表现力，与公众之间的关系更接近，让人们能够体会到公共艺术带给人的快乐。

二、增强现实技术在公共艺术创作中的优势

“增强现实技术作为数字信息的应用，是现在广泛应用于设计、建筑、管理领域的数字化方法，集合参数模型，整合各种项目及相关信息。”[6]在进行增强现实公共艺术创作时，使用平面软件如Illustrator、Photoshop等软件进行前期设计图绘制，再使用如3DMAX、C4D、MAYA等三维软件进行虚拟物体的模型建立，最后使用Unity3D、C+、Java Script等语言程序生成可识别的增强现实文件。最后使用手机或者平板进行识别物扫描，即可将虚拟模型与公共环境进行融合，从而实现数字化公共艺术作品。

公共艺术作品本身具有文化性和艺术性，而增强现实技术的加持，则给人们带来参与、联想和思考功能。增强现实技术的表现形式除了图文信息、立体视频、沉浸感受等身临其境的交互，更是一种打破现实具有丰富想象力及感官刺激的艺术体验。由此可以发现，增强现实公共艺术品相比传统公共艺术作品有以下优势：

（一）作品具有显现性。增强现实技术是将通过计算机软件生成的信息、动画、图片等信息叠加在真实的公共艺术作品之上，使公共艺术作品具有延伸性，能够将创作思想内涵呈现给观众，并且使公共艺术品的功能性得以扩展，使其更具有想象力和吸引力。

（二）趣味交互性。互动性是指“发生在两个或多个活跃主体之间，彼此交替地倾听、思考和发言的循环过程。”[6]增强现实技术的呈现是需要观众使用手机进行扫描，然后生成虚拟信息与实体进行交互，这种形式使观众处于主动探折艺术作品及接受信息的模式，在虚实交融的增强现实场景中与虚拟信息进行交互，同时能够获得公共艺术作品的实时反馈。

（三）视觉叙事性。增强现实作为视觉叙事的媒介，打破了传统视觉信息传递的局限性，使用更为连续和丰富的动态图像和信息强化设计，使观者更容易关注、产生共鸣和记忆。有一项认知功能测试研究表明： 增强现实提供的视觉注意力水平幾乎都是非增强现实的两倍（1.9倍）。这种独有的优势可以使观众对公共艺术作品有更强的认同感与接受感，也更容易理解公共艺术作品的内在含义。

三、增强现实技术在公共艺术创作中的问题

虽然现实增强技术的发展非常迅速，在公共艺术创作中改变了表现形式，但由于其发展没有技术的熟练运用，在艺术创作中就会存在问题。本部分将进一步分析增强现实技术在公共艺术创作中存在的问题，为未来公共艺术创作提供实际性的指导。

（一）虚拟物体真实感欠缺。增强现实技术是利用三维建模的方式，将所要设计的物体表现出来，但由于其使用设备的局限性，所创建的三维模型要求运行快捷，就会导致虚拟物体不够真实，数字感很强，与现实中的公共艺术作品无法协调，使观者对公共艺术作品产生割裂感。

（二）虚实交互融合效果单一。在对目前的增强现实公共艺术作品进行分析发现，大部分的作品均是将虚拟物体叠加在公共艺术实体作品之上，但这种形式过于单一，没有发挥增强现实技术的强大功能。其根本原因在于对增强现实技术的使用有所欠缺，想要公共艺术作品呈现更多的趣味性和交互性，则需要在使用效果上有所突破。

（三）沉浸体验感较弱。不同于虚拟现实技术的完全隔离，纯粹的虚拟现实完全隔绝真实世界，所以容易产生沉浸感。但是增强现实是真实与虚拟的结合，并且虚拟的部分也仅是使用手机或pad类的终端，无法与现实产生隔绝感，因而观者的沉浸体验感较弱。在这种情况之下，要打破真实与虚拟之间的界线，将虚拟的物体与真实艺术作品以更加立体的形式呈现，加强艺术表现效果，是未来公共艺术创作的重点。

四、构建和完善公共艺术领域中的增强现实技术

为了促进增强现实技术在公共艺术领域发挥更大的优势，需要构建和完善增强现实技术在公共艺术中的应用方法，如何提高公共艺术作品创作的质量，尽可能将科技与艺术相融合。相较于中国的公共艺术创作，“美国的公共艺术作品普遍有以下的特点：（1）观念新奇、富有创意；（2）注重新材料、新技术的运用；（3）技术融合、技术跨界的观念深入骨髓；（4）注重吸取其他文化，促进文化的融合；（5）艺术构成极简风格居多，很多具有现代主义或后现代主义风格。（6）关注公众视角和感受，和生活紧密相联。”[7] 此外，公共艺术创作是一门极具创意并且严谨的工作，每一步都需要准确的操作，其色彩、结构、角度等方向都需要细化。因此，设计者可以参考美国公共艺术作品的特点，将增强现实技术与其相融合作为研究的重点，并遵循以下几点可以将科技与艺术发展得更好。

（一）提高增强现实技术的使用能力在进行公共艺术创作时，要充分考虑传统设计与增强现实技术之间的差异，利用增强现实技术的各种优势，从而提升公共艺术作品的质量。对于公共艺术创作者来说，增强现实技术属于计算机学科，在使用上会有一定的难度，从而导致其特性无法发挥最优解。所以提高增强现实的使用技术能力是有必要的，只有知道如何使用技术，才能将技术与艺术充分融合，创作出与众不同的公共艺术作品。

（二）充分利用增强现实技术的预算能力增强现实可以预先对公共艺术创作实行全虚拟创作预演，创作者可以通过虚拟演示效果进行创作定稿，这样不仅可以知道最终的呈现效果，也可以对具体的场景、物体及材料等元素有具体的预算，这样能够避免资源及资金的浪费，提高公共艺术创作的效率和资源的利用率。

（三）打破传统公共艺术创作模式增强现实技术为公共艺术创作提供了更为丰富和广阔的设计空间，因此在进行设计时要考虑创新与传统的结合模式，将科技元素和新的思想元素注入到创作中。在创作过程中，创作者要充分考虑将传统的公共艺术创作手法、设计理念和文化底蕴与增强现实技术相互融合，扩大其表现形式和范围。例如将公共艺术创作的工艺材质、尺寸大小、视觉色彩等传统元素与增强现实技术进行结合，甚至创造出现实中不存在的元素，从而将传统与创新技术相结合，最后展现出具有科技感与交互感的公共艺术作品。

五、结语

公共艺术是一种富有美学的文化艺术，可以陶冶人们的情操，满足人们的情感需求和心灵的审美追求。社会的进步，时代的发展，科技的创新，让公共艺术的创作领域越来越开阔，也越来越有意义。增强现实技术在公共艺术创作中的加持与融合，使公共艺术作品更丰富多样，也具有交互性和趣味性。但是增强现实是一门技术，人们需要熟知技术的特征并熟练的使用，只有这样才能为艺术创作锦上添花。

增强现实技术及公共艺术都处于发展黄金期，公共艺术创作者与观者的关系从传统单纯的欣赏，变为了今天相互成就、相互依赖的方向发展。在艺术创作中加入增强现实技术，不仅可以开拓艺术家的创作思维及创意形式，也将观者的感受及思维模式加入创作中，这使得人人都是艺术家，都可以发挥自己的创造力和想象力，为公共艺术作品增添有趣的氛围，增加公共艺术学科的活力。

本文阐述了增强现实技术及公共艺术创作，描述了将技术应用于艺术的优势，也对增强现实技术应用于公共艺术创作中所面临的问题进行了整理，提出了未来公共艺术创作中使用增强现实技术的创作要点。创作者需要从使用技术的能力、利用增强现实的优势及打破传统的创作模式来进行创作设计。公共艺术作品需要通过各种表现形式来传达新的力理，新的审美情趣，这才是将增强现实技术应用于公共艺术创作的初衷与本质内涵。

参考文献：

[1]熊时涛.论公共艺术概念与城市空间塑造[J].雕塑，2023（1）：62-65.

[2]贾清.增强现实技术在科技馆科普展示设计中的应用[J].科技创新与应用，2023（7）：115-118.

[3]李伟.混合现实的视觉直观性应用研究——以摄影暗房教学软件为例[D].武汉：武汉纺织大学，2019：12-13.

[4]康宁宁，张新宇.公共艺术与数字媒体艺术跨界现象研究——以襄阳市中华紫薇园景观雕塑为例[J].建筑与文化，2020（4）：86-87.

[5]莫钧，杨清平.公共空间设计[M].长沙：湖南大学出版社，2009：10-15.

[6]袁毅.增强现实技术在数字出版业中应用的6个问题探讨[J].科技与出版，2017（8）：83-87.

[7]李华清.美国公共艺术发展现状和美国艺术教育的考察[J].艺术评论，2017（5）：161-164.

作者简介：李伟，博士，内江师范学院张大千美术学院，讲师。研究方向：数字媒体艺术、虚拟现实。

通讯作者：程诗婧，韩国全北大学艺术学院博士在读。研究方向：新媒体艺术、公共艺术、雕塑。

编辑：姜闪闪