增强现实技术在档案文化遗产领域中的应用研究

　　作者：刘凯亚

　　摘要：随着增强现实技术的发展，作为承载历史记忆的档案文献，亟须通过融合增强现实技术来创新传播方式，提升社会影响力。在梳理增强现实技术内涵与特点的基础上，分析了该技术在文化遗产领域的应用现状，指出档案文化遗产应用增强现实的独特需求与挑战。并从虚拟修复与异地展示、移动服务与精准推送、互动游戏与沉浸体验、伦理规范与安全防护4个方面，提出了增强现实技术在档案文化遗产领域的应用策略，旨在丰富档案文化遗产数字化传播的理论与实践，推动档案治理体系与治理能力现代化，传承中华优秀传统文化。

　　关键词：增强现实；档案文化遗产；数字化传播；应用策略

　　随着元宇宙概念的不断深入，虚拟现实、增强现实等新兴技术已逐步应用于文化遗产保护传播等诸多领域。增强现实技术是一种通过将虚拟信息叠加于真实环境，为用户提供沉浸式的人机交互体验的技术，具有传统数字技术不可比拟的优势。国内外学者普遍认为，增强现实技术在文化遗产领域的应用前景广阔，不仅能为游客带来身临其境的观览体验，提升文化遗产展示的生动性，而且有助于激发公众保护文化遗产的意识，促进濒危文化遗产的数字化保存与传承[1]。然而，当前大量珍贵的档案文化遗产由于年代久远、保存环境恶劣等面临损毁的风险，亟须采取有效的措施进行抢救和保护。此外，传统的档案展览受场地、时间等条件限制，档案的文化价值未能充分彰显。《“十四五”文化发展规划》强调，“必须加快推进文化和科技深度融合”“把先进科技作为文化产业发展的战略支撑，建立健全文化科技融合创新体系”。因此，探索增强现实技术在档案文化遗产保护传播中的应用，对于提升档案公共服务水平、传承优秀传统文化具有重要意义。目前，国内外学者对增强现实技术在博物馆、档案馆、名胜古迹等文化遗产场景中的应用已有较多研究，并取得了一系列的理论成果与实践经验。通过梳理发现，嵌入增强现实技术不仅能够实现古建筑的虚拟复原、文物的数字修复等，而且能够为游客提供移动导览、知识互动、情境体验等个性化服务[2]。然而，档案文化遗产在保护传播方式上与一般的文化遗产存在差异。档案的专业性、系统性、保密性等特点对增强现实技术的应用提出了更高要求。国内鲜有学者从增强现实技术与档案学科双重视角对此进行系统的探讨。鉴于此，本文拟在梳理增强现实技术内涵、特点及应用现状的基础上，分析了当前档案文化遗产保护传播中存在的问题与不足，进而提出利用增强现实技术推动档案文化遗产创新传播的应用策略，以期为新时代背景下档案工作高质量发展提供参考。

　　１  增强现实技术概述

　　1.1  内涵界定

　　增强现实技术（Augmented  Reality,AR）是一种将三维模型、实时动画、影片、音频等虚拟对象叠加于真实世界的技术。用户能够通过智能手机、智能眼镜等设备，与这些虚拟对象进行交互。增强现实技术能够将虚拟图像与真实世界重叠，创造出栩栩如生的场景，为观众呈现一个融合虚实的世界。与虚拟现实不同，增强现实呈现的世界并非完全由计算机生成，而是在不改变真实世界场景的基础上，叠加计算机生成的文字、图像、三维模型、音视频等数字内容，从而实现对真实世界的“增强”[3]。

　　1.2  关键技术

　　增强现实系统的实现涉及多种关键技术，其中主要包括三维注册技术、虚实融合显示技术和人机交互技术这3个核心技术。其中，三维注册技术是增强现实系统的核心，用于获取用户视点位置，计算虚拟物体在真实世界中的空间位置，进而实现虚实信息的精确配准。常见的跟踪注册技术有基于计算机视觉的特征点跟踪、基于惯性传感器的跟踪等。虚实融合显示技术决定了增强现实的视觉呈现效果，一般采用头戴式显示器、手持移动设备等作为显示终端，用于增强用户的沉浸感。人机交互技术为用户提供了操控虚拟信息的手段，涉及语音识别、手势识别、眼球追踪等多种人机交互模式。这些关键技术的突破，极大地推动了增强现实系统走向实用化与大众化。

　　1.3  应用领域

　　得益于软硬件技术的进步，增强现实技术已在工业制造、医疗保健、军事、游戏娱乐、文化教育等众多领域崭露头角。例如，在工业制造领域，增强现实技术可应用于设备的装配、维修与培训，提高生产效率；在医疗领域，医生可利用增强现实获取患者身体内部的影像，指导手术操作。特别是在文化遗产领域，增强现实技术在不少细分领域都有所应用。例如，通过GPS数据确定坐标，利用智能手机、计算机等设备，将三维模型、实时动画、影片、音频等虚拟对象添加到考古现场的实景图像上，使用户能够与这些虚拟对象互动；借助三维可视化技术和网络平台，用户在“考古现场”漫游时，可以看到融合了虚拟对象的逼真场景，犹如身临其境。不难预见，随着技术的不断成熟，增强现实技术将在更广阔的应用场景中发挥独特价值。

　　２  增强现实技术在文化遗产领域的应用现状

　　2.1  虚拟复原与数字再现

　　增强现实技术在文化遗产虚拟复原方面具有独特优势，其主要应用领域是3D重建与文化遗产增强现实的融合发展。通过增强现实技术处理大量图像，可在不改变文物古迹原状的基础上，实现高效重建和数字化再现[4]。国外学者较早开展了这方面的探索，例如，移动AR的经典应用——普雷日梅尔防御性教堂，是联合国教科文组织古迹群在罗马尼亚的一部分，该项目运用了结合AR技术的3D重建技术，游客可通过头戴式显示设备观察遗址的三维复原影像；北京理工大学研发的“数字圆明园现实增强系统I型”机器，将虚拟的圆明园建筑模型与遗址现场实景相融合，重现圆明园未被破坏前的盛景。

　　2.2 移动导览与情境体验

　　作为一种新型人机交互方式，增强现实能够为游客提供个性化的移动导览服务。早在2011年，意大利就推出了“Toscana+”等增强现实导览应用，为游客提供文化旅游景点的导航与信息叠加服务。近年来，随着智能手机的普及，出现了诸多结合增强现实与移动终端的文化遗产导览项目。例如，敦煌研究院与腾讯联合打造的“数字敦煌”平台，在为游客提供莫高窟壁画、洞窟的AR导览与实时讲解服务的同时，还能根据游客的参观轨迹，推荐个性化的游览路线。此外，一些案例还将增强现实技术应用于营造文化情境，使游客获得身临其境的体验。例如，上海图书馆通过“上海记忆”项目推出了“从武康路出发”AR导览应用，为游客提供了沉浸式体验新空间，也为城市文化注入了新的活力。

　　2.3  互动游戏与文化传播

　　增强现实独特的虚实融合特性，适合开发寓教于乐的文化互动游戏。例如，大英博物馆开发了一款具有增强现实功能的平板电脑游戏APP，将小任务和迷你游戏融入其中，为参与者提供身临其境的参观体验；北京故宫博物院与网易游戏合作，以名作《千里江山图》为创作蓝本，打造了一款轻度解谜类AR手游《绘真·妙笔千山》，让用户化身古代画师，通过手机扫描宋代长卷名画，寻找线索，破解谜题。这类案例无疑是文博单位创新公共教育服务、吸引年轻群体的有益尝试。增强现实技术还可结合移动互联网推动文化遗产的全媒体传播。例如，秦始皇帝陵博物院通过开通微信公众号，为用户提供了全景漫游等智慧导览服务，取得了良好的文化传播效果。

　　2.4  存在问题与发展瓶颈

　　回顾增强现实技术在文化遗产领域的应用历程，虽已取得一定进展，但仍面临诸多亟待突破的发展瓶颈：一是技术创新与文化内容深度融合不足，许多案例流于表面化的技术堆砌，未能充分挖掘文化遗产背后的历史语境与人文精神；二是缺乏共性技术平台，不同单位各自为政，导致资源浪费，阻碍行业创新发展；三是增强现实产品的导向性、科学性有待加强，部分内容存在泛娱乐化、庸俗化倾向；四是对文化遗产的原真性、知识产权等方面的法律伦理问题考虑不足。总的来看，增强现实技术要实现在文化遗产领域的深度应用，尚需进一步加强顶层设计，注重系统集成。

　　３  增强现实技术在档案文化遗产领域的应用策略

　　3.1 虚拟修复与异地展示

　　档案文献遗产是人类社会历史发展的真实记录，蕴藏着丰富的文化价值。但由于传统纸质档案的脆弱性，诸多珍贵档案文献面临霉变、破损等风险。据统计，人类90%以上的文化遗产资源已经消失。增强现实技术为档案文献的虚拟修复提供了新思路。借助高精度三维扫描、图像处理等技术，可对破损档案进行数字化采集，通过软件实现虚拟修复，再利用增强现实技术在原件表面叠加、显示修复后的虚拟影像，从而再现档案原貌。这不仅可以最大限度地保护档案的原真性，还能直观呈现档案历史风貌，便于档案领域的研究。同时，增强现实技术还为档案文化遗产的异地展示带来新的可能。传统档案展览由于受到场地限制，大量档案无法面向公众开放。利用增强现实技术，可将异地馆藏档案文献的虚拟影像同步叠加于展览空间，打破地域界限，实现档案的全景式展示，使得观众足不出户即可欣赏各地的珍贵档案，感受中华文明的深厚底蕴。

　　3.2 移动服务与精准推送

　　随着移动互联网的发展，移动智能手机已成为大众获取信息的主要终端。在信息爆炸的当下，传统PC端的档案数字展示已无法满足公众移动化、碎片化的阅读需求。在此背景下，结合移动增强现实技术开发面向社会大众的档案服务新模式，是顺应时代发展潮流的必然选择。例如，通过在智能手机上叠加、识别档案历史影像，用户能够身临其境地感受历史场景，获得沉浸式的档案文化体验。同时，基于用户位置、行为等数据进行分析，增强现实系统可智能推荐用户感兴趣的档案资源，调动其参与热情。再如，对于残障人士等特殊群体，可开发具备语音识别、手势控制等人性化交互功能的档案增强现实应用，提供个性化无障碍服务，让档案文化遗产惠及更多群体[1]。

　　3.3 互动游戏与沉浸体验

　　众所周知，枯燥乏味的档案著录信息往往难以吸引普通用户，尤其是青少年群体。将增强现实技术融入档案展示，开发寓教于乐的互动游戏和沉浸式体验项目，即“具有教育目的的游戏”，允许用户参与并沉浸在虚拟的创造环境中，能够有效激发社会公众探索档案的热情。例如，设计AR档案“寻宝”游戏，引导用户在现实场景中寻找、扫描藏有档案线索的物品，再层层深入挖掘档案内容，最终拼接出完整的历史故事；开发基于不同档案主题的AR相册，将历史照片、手稿等与相关人物的虚拟形象相结合，使用户在翻阅相册的过程中与历史人物“面对面”互动，增进情感共鸣；创设集档案库房导览、情景再现、知识问答于一体的主题式AR中心，打造沉浸式档案文化空间，让用户在轻松愉悦的游戏体验中感受档案的历史温度。

　　3.4 伦理规范与安全防护

　　在利用增强现实技术开发档案文化遗产时，必须高度重视法律伦理与安全防护问题。一方面，要严格遵守档案法律法规，明晰各方权责边界。在虚拟展示环节，应认真甄别涉密档案与开放档案，确保展示内容合法合规。在异地共享环节，应与档案原真性保护相协调，注重保密审查流程，最大限度地平衡公众知情权与国家信息安全。另一方面，要切实加强安全技术防范。部署先进的网络安全防护体系，建立健全的隐私保护机制，防范个人信息泄露等潜在风险。同时，还应高度重视增强现实系统的伦理问题。例如，在开发AR游戏时，要防止泛娱乐化倾向，避免虚构、错位的历史信息误导受众，要尊重原型人物的人格尊严等。

　　参考文献

　　[1] 杨鹏 , 金波 . 数智时代智慧档案建设的逻辑理路与运行线路 [J]. 档案学通讯 ,2023(2):48-56.

　　[2] 倪代川 , 高妍 , 李涵 . 元宇宙视域下数字档案资源开发利用探析 [J]. 山西档案 ,2022(6):108-117.

　　[3]戴梦菲,朱雯晶,谭淼,等.AR技术在数字人文应用上的运用策略 : 以“从武康路出发”应用为例 [J]. 图书情报工作 ,2021(24):44-52.

　　[4] 邵恒 , 安颖 . 虚拟现实技术在天津非遗保护与传承中的应用 [J]. 山西档案 ,2018(2):142-144.

　　【基金项目】国家社科基金高校思政课研究2023年度课题“科学家精神融入农业院校思政课教育教学研究”（课题编号：23VSZ095）。

　　【作者简介】刘凯亚（1981—），女，汉族，河南平顶山人，郑州航空工业管理学院副教授，博士，研究方向：中华优秀传统文化、思想政治教育。