蒋 晖

（南京林业大学艺术设计学院，江苏南京，210037）

作为建构一个民族、国家文化体系的重要组成，实物以物质存在的形式见证和记述着特定历史时期、地域中社会文化的变迁和发展。时光的流逝、历史的更迭带来了社会环境、经济结构、文化思想以及人们生活方式的转变，这其中实物文化也不可避免地经历着传承、发展、断裂和重构的过程。尤其是近年来全球化发展步伐的推进，面对汹涌而来的商业文化，承载着传统文化记忆的民间器物正面临被挤压和侵蚀的境地，大量的民间器物因遗失、损毁、失传而逐渐消失在人们的视野和记忆中。抢救性的保护、整理和研究民间器物已成为亟待解决的现实。尽管我国对民间器物的收藏和关注有较长的历史，但是，对以民间器物为代表的民间物质文化所展开的保护和研究仍缺乏系统化、理论化以及具有深度和广度的梳理和探讨，其社会影响和大众关注度也不尽如人意。然而，依照传统的文化研究和保护方式解决这一问题存在明显的困难。这是由于在传统的历史学研究中，实物档案是梳理、勾勒历史面貌和文化脉络的重要史料。但是，文字档案在书写、整理、保存等各个环节都不可避免地受到各种内外因素的影响。存世的实物档案多关注以皇室、贵族和上层社会为代表的精英文化，对于社会中下层以及市井民间的文化、生活则较少涉及，或存在片面性的记述。此外，民间器物多涉及社会中下层群体日常生活中使用的物品，它们与人们的生活、民风民俗有着紧密的联系，脱离了此类器物的使用情境将无法准确还原和解释其具备的功用和被赋予的文化内涵。因而，仅凭实物档案和传统的文化保护、研究路径是很难对民间器物以及民间文化做出系统全面的保护、研究和传承的。

故此，本文针对民间器物的特点，探讨应用增强现实技术（Augmented Reality）介入民间器物文化保护和档案建设工作的可行性路径，从而为民间器物文化研究、地方民风民俗以及文化传承提供新视角和新方式。

2 应用增强现实技术建构实物档案的优势

实物档案建设中引入增强现实技术，其目的是通过对实物进行数字化的采集、整理、汇编和储存，并与相关信息数据进行整合、梳理，以多媒体、集成化、可交互的方式对其进行保护、研究和展示，从而使实物不是存在于档案馆或博物馆中孤立的个体，而是与自然、社会环境相关联、打通历史与现在的窗口，最大限度地回归民间实物所处的历史和文化环境。此外，增强现实技术的引入能有效减少外界因素对器物实体的磨损和伤害，有利于历史史料的保存和寿命的延长，同时，数字化、系统化、可交互的民间实物档案建设将极大地简化研究过程中数据的查询、提取，也更有利于普通大众对民间实物、民间文化的认识和感受。

近年来，在虚拟现实基础上发展起来的增强现实已成为一项具有广泛应用前景的热门计算机技术。随着该技术的日益成熟，与之相关的应用平台和设备愈加多样化，这使得增强现实技术的应用已不再局限于计算机领域，而更多地被引入诸如军事、文化、教育、医学等领域之中。区别于虚拟现实技术，增强现实技术可将不同类型的信息数据进行整合处理，并实时与现实环境或事物进行叠加，从而为研究者及用户提供一个可交互、信息易获取的浸入（半浸入）式的增强现实环境。与此同时，可穿戴设备与该技术的结合进一步提升该技术在实际应用中的便捷性和效率，使用者不再需要直接接触硬件设备便可实时获取所见事物及其相关的数据信息。

正是基这一优势，增强现实技术开辟了文化遗产继承、整理、研究、宣传及保护的新局面和新途径。以博物馆为例，当前世界范围内，增强现实在博物馆中的应用最为广泛和深入，也最受认可。该技术与智能手机、平板电脑等便携式硬件设备相结合，成为提升艺术品、文物、古迹的吸引力，吸引更多的普通大众关注、参与文化遗产保护的重要方式。尤其是新一代可穿戴观看设备的出现，使增强现实技术的应用变得更灵活和多样。新一代可穿戴观看设备的外形、重量基本与普通眼镜无异，增强现实技术可通过此类设备将虚拟信息、图像与现实的艺术品、文物、古迹相叠加，佩戴该设备的使用者无需使用双手操控设备和系统，系统会根据使用者所观看到的现实事物自动提供相应的虚拟信息数据，从而极大地提升博物馆环境中观看过程的趣味性、个性化以及高效性。同时，为了能进一步简化可穿戴观看设备以及增强现实系统的使用，真正达到在增强现实环境下的无触碰信息交互，目前研发的增强现实交互系统已能够达到对人体动作、手势的捕捉和感应，令用户可以无障碍获取数据信息，且不会影响用户对现实环境和事物的观看和感知。该项进展使得文化遗产保护和研究的方式、途径有了多样性的选择。比如，在历史遗迹的研究中，研究人员可通过佩戴搭载增强现实技术的可穿戴观看设备实时获取所见历史遗迹、文物相关的信息数据，并通过动作、手势与交互平台互动，在不妨碍实际观看的前提下，调取与之关联的更多数据信息或获得更多辅助功能。

对于实物档案保护建设而言，该项技术弥补了以往民间实物档案建设中的不足。由于民间实物的自身特质，以及以往对于民间文化保护的重视力度不足，相当数量的民间实物已经毁损或遗失，当前只能通过有限的图片或文字重构当时的面貌。同时，很多的民间实物与地方民风民俗有紧密联系，此类实物的档案建设必须与其所处的社会、自然环境相结合。而增强现实技术可通过二维图片对已遗失器物进行三维模型的重建，同时，该技术将现实与过去进行整合，通过对现实场景的扫描成像将相关信息数据与现实环境、事物进行叠加，可最大限度地还原实物原本的面貌，打通现实与历史之间的通道。

因此，应用增强现实技术及相关设备展开的民间实物档案建设将使得民间实物的保护和档案不再停留在传统档案建设的文本化、平面化、信息单向传输的单一方式。民间实物通过增强现实技术的辅助成为立体网状的数字档案，在此档案中民间实物以视觉化、可交互的形式被再现、复原，与其他相关数字信息和已有相关档案信息相关联、共享。简单而言，增强现实技术建构的民间实物档案以视觉化的方式记录、展现实物的特点，还原实物特有的语境，勾勒实物分布的特性以及变迁的轨迹，与此同时对实物展开横向同时期、同类型的比较研究，以及纵向的不同历史时期的研究。

3实物档案应用现代数字化技术的具体分析

本文要探讨的是应用增强现实技术建构民间实物档案原型，通过可穿戴设备为研究者和普通用户在任意环境下提供可交互的、可视化的、信息可实时获取的民间实物数字档案系统。该档案系统应具备以下功能：

其一，实物增强现实数字档案与现实事物、环境相叠加。比如，随着社会、城市的发展，很多民间实物已远离其原本所处的环境，如今的人们只能看到一些与实物相关的遗迹、建筑，无法真实感知器物具体的使用情况、功能。增强现实建构的民间器物数字档案可让用户通过佩戴可视穿戴设备，实时调取与所见事物相关的民间实物信息，以此将民间实物进行情境化的展现。

其二，档案系统可筛选与之相关或同类型的民间实物信息，以可视化的方式主动提供给用户。该功能能够为研究人员提供全面的相关信息，简化研究人员的资料采集和整理工作；对于普通用户，系统化的提供相关信息将有助于帮助普通用户建立对民间实物横向和纵向的认识。

其三，为研究者及普通用户提供更为详实的民间实物信息。多数实物因保护的需要无法给研究者提供近距离的研究，增强现实技术通过为实物建立三维数字模型以及对实物材质、纹样的数字信息收集，允许研究者进行全方位、近距离的观察。同时，配合相应的感应设备，用户可以对实物建立起多方位的感官认知。

其四，在任意环境下（室内或室外环境下），使用者只需要通过简单的肢体语言和头部动作就可以与数字档案进行互动，调取所需的信息数据。尤其在室外环境下，该技术极大地提高了民间实物档案的利用率和有效性，研究者不仅可以随时调取资料展开研究，同时也可以实时对已有档案资料进行增补。

基于以上要求，该档案系统从几个方面可满足以下的条件：

第一，对于使用者而言，该档案系统的交互界面是简洁、易懂的，其使用设备易于操作。并且，使用该系统时，使用者需要操作和交互的设备尽量简化，包括设备的数量、体积和重量。

第二，基于民间实物保护及档案建设工作的长期性和复杂性，用户在使用该档案系统时能够快速、便捷地增补新的数据信息，并能够根据个人使用习惯和需要的不同对其进行一定程度的个性化修改。

第三，为了能够使该档案系统有广泛的影响力、发挥更大的作用，使用该系统时所需的硬件设备应尽量简化并降低成本。同时，该档案系统的安装方式应简化、其适用环境应多样化，不仅包含档案馆、博物馆等专业机构，也适用于其他公共和私有设施中。

因此，民间实物增强现实数字档案系统需由以下部分组成：

第一，民间实物的数字化建设。其一，对个别民间实物的数字信息采集以及三维模型的建设。其中包括实物重量、外观、体积、材质、结构等数字信息采集以及基于扫描和平面图像建立3D模型。其二，对民间实物的使用场合、使用过程进行数字化模拟以及三维模型的建设。

第二，用户交互平台建设。在该档案系统中，用户选择或激活一件实物或相关场景的3D模型，系统将能够实时向用户提供一系列功能选择。包括对三维模型的缩放、旋转；三维模型材质触感的提供；相关档案数据库的主动调取和显示。

第三，档案系统测试。选择不同的移动设备对系统进行测试。根据手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴移动设备的不同特点，对系统进行调试。调试分为室内和室外两种不同环境。通过移动设备的摄像头，对准相应的民间实物或与之相关的场景，相应的信息将会在移动设备上显示。移动设备将为使用者提供虚拟档案信息，显示实物的三维模型、数据以及与之相关的其他信息等等。使用者通过点击或肢体活动对实物及其相关场景进行多角度观察，并调取更多所需档案资料。

档案系统建设中最重要的目的之一就是为研究者和普通大众提供对实物及其存在、发生时空的真切感受和认识。基于实物与所处历史阶段、所处社会条件、自然环境之间的紧密联系，对其的理解和解读必须将实物以及相关的时空信息作为有机整体进行综合性的研究。因此，运用现实技术建立的档案系统不仅为使用者提供对民间器物的多方位感官认知和体验，并实时根据使用者的观看和需要提供相关的系统化资料数据，同时，该档案系统综合多媒体的各方优势，使民间实物档案具备可视、可触、个性化的特点，并使其能够不断地被丰富和完善。可视化、可交互、多媒体集成的民间实物增强现实档案将成为未来民间实物以及民间文化保护、研究的有效方式之一。

［1］李文霞，司占军，顾翀.增强现实技术在博物馆中的应用研究［J］，电脑知识与技术，2014,1(10):160-184.

［2］Wasim Ahmed Khan，Abdul Raouf，Kai Cheng，Virtual Manufacturing［M］,Springer-Verlag London Limited,2011.

［3］Susan A.Yoon and Joyce Wang，Making the Invisible Visible in Science Museums Through Augmented Reality Devices［J］，TechTrends，2014(1):40-55.

［4］Noguera JM,Torres JC,Interaction and visualization of 3D virtual environments on mobile devices［J］.Personal and ubiquitouscomputing,2012:1-2.