AR、VR、MR、XR......我的博物馆需要哪种R

作者简介

安妮•巴舍曼（Anne Basham）是生命图书馆项目的主管，也是ExplorMor Labs的创始人。安妮获得了剑桥大学博物馆研究专业的硕士学位，以及亚利桑那州立大学教育领导和创新专业博士学位。她的研究方向是学习与认知科学，因为它涉及藏品、新技术以及“社会博物馆”在弥合藏品与社区差距方面的作用。过去六年里，安妮在亚利桑那州立大学自然历史博物馆担任教育与外联协调员。

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沉浸式技术，如增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、混合现实（MR）、交叉现实（XR）等，作为一种大众传媒工具，在工业与社会的各个领域发展势头迅猛，未来将有可能影响我们与世界互动的方式，甚至改变我们对世界的认识。

如果您对以上术语不甚了解，以下是它们的区别：虚拟现实技术是指让用户完全沉浸在提前设计的虚拟空间中的技术，而增强现实技术则需要用户与真实世界和空间保持连接，以实现预期的体验与效果。在增强现实系统中，虚拟的信息被叠加于真实的世界之中，当虚拟的物体与真实的环境叠加到同一个空间时，便会形成一个额外的交互层。混合现实技术，是指将虚拟与现实相融合，创造出一个新的沉浸式环境的技术。最后，交叉现实是一个新词，是描述所有计算机视觉系统或融合多种技术手段的统称。

自博物馆教育创办以来，基于对象的教学法和建构主义一直是主流教育框架。但毫无疑问，如今的这些新技术有望将实物进行虚拟延伸、为人们提供更深层次的学习机会。虽然真实的艺术品或藏品拥有真实存在的优势，但也存在一些明显的缺点和障碍，如限制观众和它们的互动。我在一所大学的自然历史收藏馆从事教育和推广工作近6年，经常遇到这些障碍。因自然历史标本的脆弱性而制定的“请勿触摸”政策最能反映该问题。与植物标本一样，这些标本也有可能被压制或去除水分，这样观众便很难充分了解它们的真实结构与形态。化石通常会让人们对该生物体存活时的模样充满好奇。这些问题都有可能通过XR技术得以解决，一些组织也致力于研究这些技术。

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亚利桑那州自然历史博物馆的环尾头骨标本。增强现实等新兴技术有望改变人们了解博物馆藏品以及与其进行互动的方式。

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为探究增强现实技术对于自然历史收藏的潜在用途，由美国国家科学基金会资助，以佛罗里达大学和佛罗里达州立大学为研究基地的iDigBio（推进生物多样性数字化收藏项目），与亚利桑那州立大学的开发团队共同开发了一个名为“生命图书馆”的软件样本。这款应用已经面向全球用户，该应用的联合开发者，来自佛罗里达州立大学的植物研究学家奥斯丁•马斯特和 ExplorMor Labs（亚利桑那州立大学的一个技术分支所）将继续对其进行开发。

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生命图书馆应用程序帮助用户从自然历史藏品中挑选标本，并通过增强现实技术与其进行互动，模拟与它们面对面接触的体验。

该应用已成为多个自然历史博物馆和参与生物多样性保护教育及推广的非营利性组织的增强现实合作平台。例如，佛罗里达自然历史博物馆利用这一平台，通过增强现实工艺制作的啤酒标签，推广了有关迈阿密蓝蝶等濒危蝴蝶的宣传活动，其中一些标签在迪士尼动物王国主题公园分发。

用户通过扫描目标图像来激活增强现实的体验，这些图像可能出现在收集卡、地板图标、贴纸、甚至是外展活动和展会的图案里，增强现实的体验能让公众与标本进行互动。目标图像也可以放大，例如，参与者能与一只比现实中更大的螳螂接触，在它周围走动，或站在它旁边拍照。

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增强现实标本并未固定在一张目标图像上。

该应用程序利用摄影测量技术创建了昆虫、植物和化石等标本的3D模型，这些标本由iDigBio项目的15个采集组提供。生成的3D模型存储在云存储库中，识别出目标图像后，标本模型和增强现实场景将在终端用户的设备上呈现。这一3D存储库为所有移动设备持有者提供了接触藏品的机会，虚拟世界与真实世界的融合也将为新方案的使用铺垫道路。该技术与各博物馆当前将藏品进行2D、3D格式数字化的工作相呼应。由此产生的模型越来越多地被用于Sketchfab等平台，从而有效地创建了在线虚拟博物馆。例如，生命图书馆中一些模型在这里就能被找到。

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随着AR开发软件的广泛应用，如苹果公司的ARKit和谷歌公司的ARCore SDK，以及如今许多人拥有内置AR浏览器的移动设备，这项技术有望呈现大规模、集成式增长。只要带有适用AR的设备，博物馆观众无论有无目标图像或应用程序，都能够轻松地在所处空间位置看到展览内容。这对博物馆而言是一大利好，因为目前博物馆运用增强现实技术的最大障碍可能就是需要观众下载一个应用程序。

如果你置身于新兴技术的世界，肯定了解事物不会一成不变。增强现实系统即将再次发生转变，其分支名为WebAR（网页增强现实）。借助WebAR的基础架构，在不久的将来，虚拟博物馆将呈现下列情形：观众可以在网上搜索藏品，从云端提取藏品，搜集藏品的相关数据，并在真实空间中与藏品互动，而这一切，通过一个网络浏览器即可实现。随着触觉技术与混合现实技术的结合，用户不仅可以看到眼前的物体并与之互动，还能模拟触摸它们。触觉技术能提供一些令人惊喜的可能性，各公司目前正在探索这些可能性，如Ultrahaptics （英国体感触觉公司）。他们使用超声波技术来创造三维的图形和纹理，这些质感无法看见却能感觉到。该技术有可能增强有视觉障碍的观众对博物馆藏品的可及性。此外，将所有感官与空间环境中的物体相结合的技术，无疑将打破我们在学习、接触藏品过程中的障碍。

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随着一些博物馆开始思考如何让藏品走出库房，增强现实技术与计算机视觉技术很可能成为超越实物体验的工具，同时能够增强博物馆更深层次的参与性与可访问性。如此一来，就会出现新的最佳体验与体验团体，同时会出现新的需要解答的问题。

• 虚拟藏品能在多大程度上取代实体藏品？
　　• 新的虚拟现实技术在认知和学习中有什么作用和影响？
　　• 这项技术将如何推动社会变革、提高公众对问题的认知以及增强藏品在人们认识世界过程中的重要作用？

尽管新兴技术的前景正在展现，但现在也许是探索这些技术如何使博物馆大众化、带领我们超越藏品库的最好时机。这确实能够改变观众认识藏品以及与藏品和周围环境互动的方式。