2021年11月24日

AR 技术与数字文化公园建设

作者 导览管理员

随着社会生产力和科学技术的不断发展,各行各业对虚拟技术的需求日益旺盛。AR、VR和MR的出现,则是虚拟技术逐渐走向成熟的标志。AR是将虚拟信息内容叠加在真实世界中,从而带来超现实主义感官体验的新技术,以往该项技术在科技应用、游戏和商业领域适应性最为广泛,随着文旅融合步伐的加速,AR在文化产业、艺术创作、文博展示等领域不断渗透,尤其在数字文化公园建设中,AR技术的重要性越来越凸显出来。

数字终端系统升级推动R技术的广泛运用

AR技术的成熟与运用,能从一个层面上解决基础设施落后和艺术场域带来的种种限制,打破城市与乡村之间的差异,以及各社会阶层之间的隔阂和界限,为大型的景观艺术、非遗展示、传统艺术以及公共文化服务提供了便捷、高效和可实现的技术条件。虚拟现实技术包含了计算机、电子信息、虚拟仿真技术几方面内容,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以全新的环境代入感受。AR(AugmentedReality)技术即增强现实技术,也被称为扩增现实。AR是将虚拟信息内容叠加在真实世界中,从而带来超现实主义的感官体验。VR(VirtualReality)虚拟现实技术,是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。而MR(MixedReality)混合现实技术,是混合现实与虚拟空间的技术实现模式,MixedReality采取虚拟数字画面+裸眼现实的交互呈现模式。无论是VR、AR和MR都是依托计算机设备模拟产生立体的三维虚拟世界,以特定的技术设备和手段给受众带来虚拟现实的感受。随着社会生产力和科学技术的不断发展,各行各业对虚拟技术的需求日益旺盛。AR、VR和MR的出现,则是虚拟技术逐渐走向成熟的标志。AR是将虚拟信息内容叠加在真实世界中,从而带来超现实主义感官体验的新技术,以往该项技术在科技应用、游戏和商业领域适应性最为广泛,随着文旅融合步伐的加速,AR在文化产业、艺术创作、文博展示等领域不断渗透,尤其在数字文化公园建设中,AR技术的重要性越来越凸显出来。

数字终端系统升级推动R技术的广泛运用

AR技术的成熟与运用,能从一个层面上解决基础设施落后和艺术场域带来的种种限制,打破城市与乡村之间的差异,以及各社会阶层之间的隔阂和界限,为大型的景观艺术、非遗展示、传统艺术以及公共文化服务提供了便捷、高效和可实现的技术条件。虚拟现实技术包含了计算机、电子信息、虚拟仿真技术几方面内容,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以全新的环境代入感受。AR(AugmentedReality)技术即增强现实技术,也被称为扩增现实。AR是将虚拟信息内容叠加在真实世界中,从而带来超现实主义的感官体验。VR(VirtualReality)虚拟现实技术,是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。而MR(MixedReality)混合现实技术,是混合现实与虚拟空间的技术实现模式,MixedReality采取虚拟数字画面+裸眼现实的交互呈现模式。无论是VR、AR和MR都是依托计算机设备模拟产生立体的三维虚拟世界,以特定的技术设备和手段给受众带来虚拟现实的感受。

MR与AR最大的区别在于,MR可以实现虚拟与现实之间的自由切换,既能在虚拟中保留现实,也能将现实转化成虚拟,MR对于场域的要求更高,能将虚拟与现实在场域中实现相互转化。虚拟现实,能提供用户关于视觉、听觉等感官的模拟,从而借助计算设备模拟产生一个三维的虚拟世界,让人产生十足的“沉浸感”与“临场感”。典型的输出设备包括OculusRift、HTCVive等等。AR会带来多重感观叠加的强烈感受,具有重构现实的功能。我们不妨首先来看看,在疫情限制下,AR在艺术创作和展览领域里的运用和实现。尤伦斯当代艺术中心在2020年的11月份开办了一个名为“幻景:当代艺术与增强现实”(Mirage:contemporaryartinAugmentedReality)的特展,尤伦斯“幻景”特展有两个最突出的特点:通过AR技术打造的虚拟现实,突破艺术场馆的时空限制。除了尤伦斯中心的现场之外,观众可以通过应用程序,在798艺术区西门对面的Stey-798共享公寓观看展出的AR艺术作品,从而实现了艺术作品的异地展示。这次展览受到全球疫情的影响,利用技术手段打破疫情下的隔离限制,实现了艺术空间的特殊场域转换。在UCCA的介绍词中,是这样来表达的:“(该展览)作为同类展览的首个重要机构展览,所采用的AR技术,作为媒介挑战了人们对艺术的既定观念与欣赏方式,消解了旧有的层级体系,自由欣赏艺术开启了新的可能。”虽然宣称实现了欣赏自由,但是尤伦斯特展对于作为展示端的手机有一定要求和限制,使得一切并不那么自由。苹果和安卓系统的手机用户只能在特定的机型和等级的条件下,才能顺利观赏此次展览的内容。AR对于展示终端是有着具体要求和限制的,例如华为推出的AR地图,也需要通过特定机型的华为手机才能完美呈现。因此,数字终端和技术条件是通过AR增强的现实得以实现的先决条件。数字终端系统的推进和演化与AR技术的关系密不可分。据中国互联网络信息中心第44次《中国互联网络发展状况统计报告》,2019年我国网民规模达8.54亿人,手机网民规模达8.47亿人。以5G、智能硬件、AR、VR、神经界面、数字媒体、短视频等为代表的新一轮数字技术整合并重构了文旅产业的新格局。

 5G技术是其中的核心。通过5G才能让大数据应用分析更加便捷高效。无论是人工智能,还是增强现实,都需要5G作为引擎,继而才能推动其他的信息化、网络化、大数据、智慧化、智能化等数字科技的深入发展。AR叠加在5G技术之上,才能进行场景的还原,实现历史重现,提升观众体验。数字时代对于促进旅游产业快速发展具有实际意义。数字文化公园建设采取的线上、线下同时展示的方式从而实现异地联动。5G技术与AR在长城、大运河和长征数字公园建设中,实现了完美结合。在国家文化公园的建设中,数字再现工程作为一个重点项目被列入了建设规划实施的行列。数字再现工程主要包括数字基础设施、线上展示平台和数据管理平台几方面。在大运河国家文化公园的建设中,5G技术、IPv6以及VR/AR等新一代信息技术的引进是数字建设中的重点。大运河沿线省份协同建设,建立大运河文化遗产数字资源库,依托国家数据共享交换平台,采集数字资源,完善各类大运河专题数据库,利用这些信息技术资源积极开展线上展示平台建设。“依据相关法律法规和保护传承利用的实际需要,从国家层面实施全方位保护、持久性传承、综合性利用、精准化管理,积极打造文化遗产文化资源保护、展示、传播和服务的平台,形成文化遗产、文化资源主体功能区和文化建设、文化治理综合示范区”。AR技术的强大功能在此前国内的几大展览中,已经初露端倪。作为大运河特色主题活动之一的“大运河文化旅游博览会”,就利用“运河文化创意展”“运河美食文化展”以及“运河城市文旅精品展”三场运河文化展览,充分展示了“5G+AR+8K”的运河公园数字旅游模式。“全息5G大运河”展区凭借众多高科技,成为焦点,AR体验项目是扬州早茶以及昆曲表演等内容:运用手机App,扫描现场场景里的空盘子,通过AR技术,一桌丰盛的扬州早茶就出现在了手机屏幕上。AR技术,吸引了众多观众参与互动,通过手机终端,灵活再现了昆曲《牡丹亭》这一传统戏曲形式,将戏曲表演融入到现实参观中来。同时展示静态的物体与动态的表演,与观众在现实中实现互融。

AR技术促进文化大IP的数字改造

AR技术内涵在5G数据服务的基础上得以展示和扩充,AR反过来对于文化大IP进行了数字化改造。近年来,长城、敦煌、故宫、大运河、《清明上河图》,这些我国最著名的文化大IP,纷纷利用AR实现其数字化改造,以技术手段重塑了文化内涵。数字文化公园建设是文化和旅游产业相融合的新发展方向。数字文化公园的建设包括公众文化服务、文化创作生产以及文化资产统筹几方面的内容。近年来,AR技术在数字文化公园的建设过程中得到了有效的运用,成果比较显著。2019年12月5日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《长城、大运河、长征国家文化公园建设方案》中指出,国家文化公园是国家的顶层设计,着力推进、实施的重大文化工程,整合了“具有突出意义、重要影响、重大主题的文物与文化资源”。国家文化公园将重点建设管控保护、主题展示、文旅融合、传统利用4类主体功能区,推进保护传承、研究发掘、环境配套、文旅融合、数字再现5大基础工程。数字再现工程是长城、大运河、长征国家文化公园的一个重点建设项目。在让文化遗产“活起来”并突出活化传承和合理利用,进一步诠释和弘扬长城遗产的价值方面,AR具有特殊的数据服务和技术优势。无论是长城沿线的15个省份、大运河沿线8个省份,还是长征沿线的15个省份,都在积极开展数字公园和数字再现工程建设。长城国家文化公园涉及北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆15个省、区、市。长城修建跨越的时间长,覆盖面广,包括战国、秦、汉长城,北魏、北齐、隋、唐、五代、宋、西夏、辽具备长城特征的防御体系,金界壕,明长城。长城数字文化公园建设包含了建立长城资源数据库、长城资源管理信息系统,实现长城调查、认定、保护、管理等相关资料的综合和全面利用等内容,而无人机、航拍、卫星影像、3D、VR、AR等高科技手段在长城保护和利用中逐渐发挥重要作用。长城国家文化公园的数字建设目前主要体现在展示空间与数据服务以及旅游导览方面。八达岭长城展示区里的球幕影院就采用3D、VR、AR等技术手段增强了游客与长城的互动,在长城展示专题下,还可以看到全国各时代长城分布示意图、各省不同时代长城分布示意图、各省长城精粹图集等内容,便于游客快速、便捷了解长城资源、保护管理、历史文化等相关信息。

长征国家文化公园建设省份,也纷纷推出了数字建设工程。例如贵州和云南,加强了基础硬件建设,实现了园区5G通讯网络全覆盖。贵州的“一部手机走长征路”、云南的“一部手机游云南”,永不落幕的长征国家文化公园5G+VR/AR虚拟体验与长征数字科技艺术馆的打造相结合,并创新性研发了长征历史主题的网络游戏和电子竞技游览路线,形成了全程沉浸式的红色文化体验。敦煌作为一个世界瞩目的中华文化IP,吸引了众多科技企业的关注。敦煌静态的艺术形式通过AR技术充分活化起来,以智慧文博的形式融入到了文化科技创新过程中。通过建立三维模型,等比例还原当时的某些景观,让遗失的文化更加饱满生动形象;打造移动的文化平台,促使陈列柜中的文化变得更为鲜活,观众可以与日常严密保护在陈列柜中的文物进行互动,穿越历史,与传统进行交流。2017年12月,在深圳“神秘敦煌”中国文化展上,敦煌文化首次引入AR科技,以艺术科技形式全新演绎世界文化遗产。借助AR技术再现了充满神秘魅力的敦煌文化,体验者可以领悟敦煌文化中石窟与壁画的魅力。腾讯、华为、网易等科技企业纷纷与敦煌莫高窟合作,几年内不断推出敦煌艺术的数字展示和数字展演活动。例如,腾讯AR技术多媒体解说、“网易影见”的AR互动投影设备,敦煌AR互动游戏、华为河图。以AR技术覆盖整个展览的多媒体介绍环节,腾讯AR技术多媒体解说以新媒体的形式打造衍生品,是此次艺术衍生品领域的突破。运用LED大屏、投影、纱幕、AR、VR等技术打造的莫高世界吸引了现场大量观众,通过再现敦煌石窟的艺术和文化,让人身临其境,精美佛像、石窟中的壁画、飞天故事,借助AR科技,将传统文化与艺术创作融为一体。AR游戏内容也被引入文博系统。易现自主研发的“网易影见”是一款AR互动投影设备,特别推出了敦煌石窟主题的AR互动游戏,结合AR技术,深入挖掘敦煌莫高窟文化中的传统元素,提供了集文化性、趣味性于一体的智慧文博展示服务。AR技术最初的运用是数字化的建筑遗址复原与文化产品复原的技术交融,起到文物保护和展示的功能。这种AR的运用方式,除展示、服务功能之外,还增加了游戏功能。一方面在AR科技的赋能下,为游客带来有趣、新颖、具有沉浸感的文化展示形式;另一方面让这些宝贵的文化遗产以数字化的形式得到更有效、更大范围的传播。

AR帮助实现数字文化公园的场域外扩、文化内涵的拓展与文化服务的升级

在整个产业链中,产业互联网与文化科技融合的不断升级,推动需求—生产—供给的产业链形成一个闭环。在内容统筹方面,首先实现的是对文化数据服务的改造,除了文物保护和场景重构之外,导览系统和AR地图都可以智慧化。智慧文博系统的完善继而推动科技、文化和艺术的深度结合。依靠AR技术,带来沉浸感、交互性、体验感和参与感,实现数字文化公园的场域外扩、文化内涵的扩展以及文化服务的升级改造。AR地图也是数字文化公园建设的一个创新模式。例如华为河图,就是在华为手机上推出了AR敦煌地图,华为河图技术是一项基于虚实融合的全新“数字现实”科技,通过空间计算联结了用户、空间与数据,致力于带来全新的交互模式视觉体验。华为河图核心能力包括全场景空间计算能力、AR步行导航、场景编辑、渲染等核心技术。将九色鹿和飞天这样的传统敦煌符号做成虚拟立体形象,在手机上能够无缝对接实时影像。AR导览系统和AR地图服务,整合了内容、资源、服务、平台、价值等多方面的内容。AR导览系统带来了互动体验全景视频,通过对莫高窟窟区及崖体进行高精度的扫描和数据采集,利用空间识别技术,复制出一个与实景相同的虚拟莫高窟空间。然后把敦煌高度还原的壁画和洞窟三维模型,在AR地图中与真实景观合而为一。

AR地图支持AI3D物体识别,毫米级精确融合3D影像,支持虚实光影追踪,带来了全新的游览方式,不但能实景导引、还能做AI讲解,使用户得到沉浸式的审美体验。故宫博物院作为中国最著名的文化IP,也积极引进AR技术,打造数字故宫。2016年故宫博物院与凤凰卫视合作,将馆藏的书画精品与数字科技相结合,实现了二次创作。选取《十二美人图》《千里江山图》《清明上河图》等藏品,通过运用AR、MR、3D等高科技手段,进行艺术性的再创作,使它们成为具有内在脉络的高科技IP,观众将能够立体式地体验作品魅力,以及作品背后丰富的历史背景和文化故事。故宫的《清明上河图3.0》展馆,位于故宫箭亭广场,约1600平米,从各种维度最大化地营造了观展的沉浸感和互动性。观众可以以“第一人称”视角体验北宋都城汴京的众生百态,化身为长卷中的人物,横渡船舶如织的汴河,并在宋代的人文雅韵中唤醒文化的记忆。“数字化技术在文化和旅游行业广泛而深度的应用,潜移默化地改变着游客的需求、行为与体验,解构了传统供应链下各类旅游企业的边界,大幅提升了文化和旅游的智能基础设施建设和公共服务效能。5G、4K、IOT等新科学技术将对未来的文化休闲和旅游消费产生革命性影响,重塑文化和旅游产业赖以生存和发展的资源基础”。无论是哪一款技术结合模式,所有基于AR之上的升级改造都是基于知识图谱的文化数据服务。这种互联网+文化网络传承的模式,将长城、大运河、长征、黄河以及故宫、敦煌、《清明上河图》《兰亭集序》这些中华文化的精髓和内涵挖掘出来,用新的技术形式,使得文物、文化符号和文化IP穿越时空,复原和传承下来。通过网络传播,这些文物、符号和IP的时空展示,激发起了社会集体层面对于文化资源的深层挖掘和创意协同合作。AR技术在数字文化公园建设中的运用基本遵循着四项原则:1.增强现实的功能。2.突破场域的限制。3.实现对IP的改造。4.实现扩大传播。在创意及科技的结合之下,沉浸式体验摆脱了时空的束缚,虚实之间实现了与千年艺术的对话。科技运用与数字平台相结合,利用平台端,云计算、大数据、人工智能、物联网、区块链,借助虚拟现实技术AR推动用户的沉浸体验,其中包含了数字位置服务、安全服务以及相关的行业标准规范。数字化对文化和旅游行业的变革既表现在需求端,也体现在供给侧,将更深刻地影响公共文化服务领域。

 

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