基于移动增强现实的数字博物馆应用分析

孟庆华

摘 要 增强现实技术是科学技术的产物，作为一种计算机生成的虚拟技术，在数字博物馆中的应用，起到了良好的应用效果，能够给用户带来真实的体验感受。传统的博物馆管理技术存在着信息量少和导览方式简单等缺点，无法促进人机的交互使用。近年来，科学技术发展迅速，博物馆为了能够得到良好的发展，必须要充分利用科学技术手段，促进博物馆服务、管理各项技能的提升。

【关键词】增强现实 博物馆 Wi-Fi定位 系统功能

博物馆是展现自然研究和文化遗产研究的重要场所，里面蕴含着大量的自然現象和人类生活资料，能够满足人们的历史和了解自然的需求。随着科学技术的发展，促进了博物馆管理方法和管理手段的创新，使博物馆向着数字信息建设的方向发展，使博物馆建设向着数字化、网络化智能化的方向发展，给人们获取信息提供了良好的实践平台。

1 移动增强现实在数字博物馆应用中的现状分析

移动增强现实是新兴领域，是基于虚拟现实而发展演变的，目前在数字博物馆中有着一定程度的应用。在数字博物馆中，数字展示可以对传统展示进行拓展延伸，将虚拟和现实进行叠加，其展示效果得以增强。在数字博物馆中的应用，可以通过三维模型将博物馆进行展示，使人们能够从全方位角度对博物馆布局、结构等方面进行观察，有助于增强人们的情感体验。随着移动增强现实技术的快速发展，在数字博物馆中应用的视觉效果明显增强；交互流程和交互方式可以得到进一步优化，为人们呈现动画展示。

2 相关技术概述

2.1 增强现实技术

增强现实技术是在虚拟现实技术的基础上发展而来的，主要是将计算机信息系统生产的虚拟技术融入到真实的生活中，能够给用户带来良好的体验感受，对促进现实技术与虚拟技术的有效融合具有重要作用。随着科学技术的发展，移动AR技术得到了快速的发展，被广泛应用于数字博物馆的建设中来，得到了良好的应用效果。增强现实技术主要表现在以下两方面的内容：

2.1.1 实时交互

增强现实的交互式从精确的位置扩展到整个环境，从简单的人面对屏幕交流发展到将自己融合于周围的空间与对象中，与人们当前的活动自然而然地成为一体。

2.1.2 虚实结合

增强现实可以将显示器屏幕扩展到真实环境，使计算机窗口与图标叠映于现实对象，由眼镜凝视或手势指点进行操作，让三维物体在用户的全景视野中根据当前任务或需要交互地改变其形状和外观，从而实现虚与实的结合。

2.2 Wi-Fi定位技术

近年来，Wi-Fi定位技术得到了迅速的发展，Wi-Fi网络接入点遍布生活中的各个角落，能够为人们提供良好的位置服务，对位置服务的需求量呈现逐年上涨的发展趋势。传播定位和指纹定位是Wi-Fi定位的主要形式，其中三角定位是传播定位的重要形式，需要是根据移动终端，来对已知参考点进行定位，运用几何知识法来计算出目标位置。而指纹定位法，需要结合不同位置的信号特征，来进行信号数据的接收，实现对用户的精确定位。

2.3 跟踪注册原理技术

跟踪注册原理技术在实际的应用过程中，主要是将虚拟信息融入到真实的环境中，需要通过目标物体识别来实现，能够充分展现出目标物体的姿态。首选需要对真实的场景信息进行定位，需要通过建立虚拟物体和真实场景的形式来实现，将跟踪注册原理搜集到的变换模型融入到真实的场景中去，能够对图像参照模板中的特征点进行合理检测，对跟踪注册的过程进行合理的定位和跟踪。

3 移动增强现实应用的体系框架

3.1 系统功能模块划分

在数字博物馆系统中，系统功能模块主要包括终端定位、路线导航、文物信息识别等功能。手机终端能够对无线AP进行网络通讯功能，通过接受无线信号的形式，来对手机终端位置区域进行定位。根据智能手机中的电子罗盘传感器来对方向信息进行定位，能够快速的帮助游客找寻到自己所需的信息。在一些特定的文物或场景位置，通过终端摄像头达到将实物、场景和3D虚拟物体叠加到同一画面的展示效果，给用户带来良好的视觉享受，感受到实时和逼真的互动体验效果。主要分为视频采集模块、定位模块等。

3.2 系统架构设计

移动AR系统是当前博物馆中应用最为广泛的一种系统，能够对移动终端的特征进行有效的识别，主要是借助Wi-Fi来进行，通过信号ID来对游客的位置进行定位，能够提高游客查找的时间，提高了展品的识别率，具有准确性高和体验感强的优点。为了满足游客查询信息的需求，设计了系统总体结构图，如图1所示。主要是由：移动智能终端、无线AP群组、远程服务器和展品信息库共同来构成，主要是用Wi-Fi定位来实现，能够快速的确定移动终端上的位置。

系统识别模式的设计需要从远程服务器端和手机端实时进行文物识别。其中远程服务器端进行服务，需要对信息的位置进行定位，通过打开手机摄像头，能够进行快速的定位，对文物程序和视频图像进行识别，将得到的文物信息，展现在手机屏幕上。手机端实时进行识别主要是指，需要使用智能手机，将视频信息传输到服务器上进行定位，能够提高图片上传的时间，手机端可以与服务端直接进行通信，能够将虚拟文物信息直接在手机屏幕上显示出来，能够满足多用户同时在线的需求。

4 移动增强现实应用分析

Wi-Fi定位技术是数字化博物馆中的一项重要技术，能够有效的解决传统博物馆中存在的不足点，能够为游客提供个性化的服务导览功能。游客在进入到博物馆之后，需要打开定位系统，即可实现定位。游客在进入导航模式后，结合游客的参观路程，能够实现实时定位。游客可以运用移动终端，对展品信息的具体位置进行定位，满足游客与虚拟文物之间进行交换，帮助游客更加生动的了解历史。

4.1 视频采集模块

视频采集模块分为拍摄照片和实时取景两方面的功能，需要通过android来实现视频采集功能，在Android Camera进行拍摄预览，需要同时设置setPreview Callback来实现，通过onPreviewFrame接口，来实现对视频数据信息的截取。同时，视频采集模块中，也支持ios，主要是运用MPMoviePlayerController来进行视频播放，作为视频播放开发的控制类，里面蕴含着大量的视频播放功能。

4.2 定位模块

定位模块能够实现对传感器的启停和数据信息的管理和传递，Wi-Fi定位是定位模块中一项重要的技术，能够实现对博物馆环境的精确定位，能够确保文物定位的准确性。需要通过移动终端来进行Wi-Fi信号的接收，对数据进行过滤来实现。

5 结论

本文主要是针对移动增强和Wi-Fi信号进行定位，移动增强在博物馆中的应用额，符合博物馆当前的发展现状，能够满足博物馆的功能需求，有效的解决了博物馆存在的复杂地理现象，帮助游客快速的进行信息的定位和查找，对提高文物识别的速度具有重要作用。并且移动增强现实数字博物馆的使用，能够将虚拟的文化信息通过现代化移动终端的形式展现给人们，具有良好的实时性，对达到良好的展览效果起到了积极的促进作用。

参考文献

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作者单位

万达信息股份有限公司 上海市 200040