基于增强现实技术的文化传承APP设计与应用研究
杨淞
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杨淞,. 基于增强现实技术的文化传承APP设计与应用研究[J]. 国际科技论坛,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157209.
摘要:
设计一款基于增强现实技术的文化传承APP(应用程序)“金城文化历史”,并以金城(吉林省吉林市桦甸市)的文化和历史为具体研究内容,阐述增强现实技术在文化传承类APP的应用问题,为今后基于AR技术的同类文化传承类APP的设计与应用提供参考。
关键词: 增强现实技术AR技术文化传承APP设计与应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157209
基金资助:

近年来,国内基于增强现实技术(Augmented Reality,AR)在文化传承手段的应用逐渐发展,相继推出了如“宋韵元宇宙”[1]、百度百科数字博物馆、如数字圆明园 APP[2]等。这些应用了AR技术的文化传承手段问世后,都取得了良好的效益,成为了AR文化传承APP的成功案例,可见以AR技术为载体的文化传承必然会持续发展。

一、增强现实技术与文化传承APP

(一)增强现实技术

增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术,发源于虚拟现实技术,但又与虚拟现实技术存在显著的区别。增强现实技术是虚拟现实技术的延伸,是通过电脑技术,将虚拟信息应用于真实世界,使真实环境和虚拟物体实时叠加到同一画面或同一空间中的一种技术[3]

增强现实增强现实技术是信息领域一个新兴的多学科交叉研究方向,在医疗手术、工业设计、市政规划、军事仿真、教育培训、文化娱乐等领域具有广泛的应用前景。

增强现实技术有虚实结合、实时交互的技术特点。虚实结合指将虚拟物体以叠加或合成的形式置入真实世界,使用户对内容更“沉浸”地观察感受;实时交互指用户在使用时增强现实技术会基于当前的环境与虚拟物体结合,为用户提供全新的革命性的体验。

(二)文化传承

当前,我国将文化自信提升到前所未有的战略高度,传承历史文化就显得格外重要。“数字中国”是新时代国家信息化发展的新战略,是满足人民日益增长的美好生活需要的新举措,是驱动引领经济高质量发展的新动力。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要(草案)》提出,迎接数字时代,激活数据要素潜能,推进网络强国建设,加快建设数字经济、数字社会、数字政府,以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。[4]数字时代的新技术为文化传承新手段赋能,两者相结合创造全新传播形式,打破传统的文化传承媒介。

二、增强现实文化传承APP的应用优势

随着科技的发展,新的信息传播媒介不断拓展,数字媒体在社会经济生活中已被广泛应用,其中数字影像技术又十分重要,所以增强显示技术作为新时代背景下的革命性显示技术终会在不断发展中得到更全面的应用,因此AR技术已成为数字媒体中重要的研究课题,在研究中为人们的日常生活带来深刻的变革。

因AR技术的颠覆性和革命性,获得了大量关注。当前AR技术在智能手机上的兼容和应用已经日渐成熟,用户不必购买专用的AR硬件就可以体验到AR内容,用户随时掏出手机,打开摄像头,便可基于周围环境或识别卡获得增强内容。各个领域逐渐应用AR取得了不同的便捷和革新,应用前景跨越全方向,无论是基础科学的研究领域,还是日益发展的新兴领域,AR都可涉及并应用其中,使得AR未来的发展趋势更加明确。

基于AR技术,设计一款APP,通过APP实现传统的文化传承形式与新媒体时代在内容和传播形态的融合创新,使用者在使用APP时,通过APP扫描识别卡图册,即可实现虚拟与现实相结合的显示技术,根据识别卡展现3D模型,以AR技术作为新媒体时代传播形式的切入点,打破了传统的文化传承形式与新媒体时代之间由于传播介质造成的堡垒,带来试听习惯的革新。

对于青少年,AR形式的文化传承类应用也比较有吸引力,习惯了新兴媒体的快节奏,很难平心静气的认真阅读一篇文章或观看一段较长的视频。以AR作为文化传承的亮点,在一定程度上也能吸引全年龄段使用者的加入。

增强现实技术的底层技术已经有了比较好的支持,但是国内对于增强现实的应用研究还处于起步阶段,AR应用还有很大的探索空间。较比其他文化传承手段,以AR的形式传承文化显得更有吸引力,也更容易达到文化传承的目的,同时也可以让使用者更好的建立文化自信,发展家乡地区。

三、“金城文化历史”AR文化传承APP设计

本款增强现实文化传承APP命名为“金城文化历史”,“金城”来自吉林省吉林市桦甸市的“金城桦甸”一称,也表明了APP所传播内容的发源;“文化历史”点明APP主要内容。“金城文化历史”是以“数字中国”衍生命题“数字家乡”为基础研发的文化传承APP产品,以展示金城桦甸的文化和历史为核心内容,实现用户足不出户了解金城的文化历史。基于增强现实技术的“金城文化历史”在扫描识别卡图册时,APP将识别卡对应的建模内容展示给用户,用户可与APP交互得以更细致的观察内容,得到更好的使用体验。

总体设计分为五个步骤,即应用程序图标设计、界面与UI设计、识别卡设计、虚实叠加合成、效果测试。应用程序图标设计,以橙金渐变色为底色,配以“金城”二字,颜色与文字结合;界面与UI设计,以橙金色为主打色系的扁平化背景,搭配与背景相符的扁平化UI,一方面“金城”的“金”指的就是黄金,一方面橙金色也有历史的意味,更能突出APP主题和内容;识别卡设计,以对应内容绘制而成,同样主打扁平化设计;虚实叠加合成,“金城文化历史”应用软件的开发将使用Unity2019版的Vuforia SDK来完成标记识别管理、实例化运行环境等流程,以实现识别卡与三维模型的关联。标记识别管理,即通过代码的编写,完成识别卡与三维模型的关联;实例化运行环境;即通过便携式智能移动端的摄像头扫描识别卡,调取数据库中对应的三维模型;效果测试,将分别在计算机环境与智能移动终端环境的Android(安卓)程序中进行,使用计算机连接摄像头扫描识别卡,屏幕显示对应识别卡的三维模型。Unity中Build Setting后,在智能移动终端环境的Android程序中进行测试,在智能移动终端上运行“金城文化历史”,用摄像头扫描识别卡,屏幕显示三维模型,用户滑动屏幕完成模型的旋转、缩放、拖动等操作测试。测试完成后,根据实际需求进行调试,添加背景音乐等,以增加用户在使用APP时的体验感与沉浸感。

四、结语

基于增强现实技术开展的文化传承APP的设计与应用研究,不仅为地区文化和历史的传承提供了新方法和新思路,同时能够让用户更方便快捷地以新技术形式接收到相关信息,相较以往的形式更丰富也提升了用户的体验感,赋予了用户前所未有的沉浸感,扩大文化传承的效果。同时,也符合国家“数字中国”和“文化自信”的要求,有效助力地区文化和历史的传播。技术层面,拓展并探索了增强现实技术的应用方向,为同类型文化传承APP的设计研究提供参考。

参考文献

[1]易现打造“宋韵元宇宙”,AR赋能文化传承[EB/OL].(2022-08-05)[2022-11-04].https://ar.163.com/news/detail?id=224

[2]李天际.数字圆明园APP上线试用[N]. 北京青年报 ,2014-08-20(A11).

[3]张燕翔.虚拟/增强现实技术及其应用[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2017:272.

[4]《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》[EB/OL].(2021-03-13)[2022-11-05].http://www.gov.cn/xinwen/2021-03/13/content_5592681.htm

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