提升文化遗产的可访问性：将扩展现实技术、触觉印刷技术与用户体验分析应用于伊特里圣母教堂（Church of Madonna dell’Itri）

《Journal on Computing and Cultural Heritage》：Improving Accessibility to Cultural Heritage: Integration of Extended Reality, Tactile Prints and User Experience Analysis for the Church of Madonna dell’Itri

本项目通过扩展现实（XR）技术，包括AR和VR应用、3D打印及触觉设备，提升意大利Nociglia Madonna dell’Itri教堂的访问性和文化体验。研究涉及数字修复、多感官交互设计及用户测试，证实XR技术能有效整合历史建筑保护与无障碍文化教育，增强残障人士和普通游客的沉浸式参与，同时促进在地社区的文化认同。

　　在文化遗产领域，如何提升其可及性始终是一个复杂而关键的问题。可及性不仅限于物理层面，还包括感官和认知层面，旨在确保所有个体，无论其身体条件、感官能力或认知水平如何，都能充分参与和体验文化遗产的价值。在这一背景下，“Intra l’Itri”项目应运而生，该项目旨在通过扩展现实（XR）技术，提升意大利诺奇利亚市圣母玛利亚教堂的可及性，从而实现文化资源的广泛共享和深度体验。该项目不仅关注技术的应用，更注重如何通过多维度的策略，满足不同群体的需求，包括残障人士、老年人以及对文化体验有不同期待的游客。

### 项目背景与目标

“Intra l’Itri”项目的核心目标是通过XR技术提升文化遗产的可及性。圣母玛利亚教堂不仅是一座历史建筑，更是一个承载着丰富历史图层的艺术空间。这些图层反映了多个世纪以来的文化变迁，同时也伴随着建筑结构的多次修改。项目旨在通过对壁画和建筑结构的研究与保护，提升游客的体验质量，并通过创新技术手段，增强当地社区对文化遗产的认知与认同。此外，项目还致力于推广文化教育，让更多人了解教堂的历史价值，并在不破坏原貌的前提下，提供更加丰富的互动方式。

项目由意大利南部的“撒尔托多省大学联盟”（CUIS 2020）资助，结合了大学、地方政府、本地企业、协会及专业人员的跨学科合作。这种合作模式不仅为项目提供了多元化的视角，还确保了技术实施与文化传承之间的平衡。项目特别关注如何通过虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，以及3D打印和触觉设备，实现文化遗产的多层次体验。例如，通过AR应用，用户可以扫描壁画并看到其在不同历史阶段的变化；通过VR应用，用户能够沉浸在教堂的建筑演变过程中；而3D打印模型则为触觉探索提供了物理上的辅助。

### 技术应用与用户体验设计

在技术实现方面，项目采用了多种工具和方法。AR应用主要依赖于Unity3D和NFC技术，使用户能够通过触控或扫描获取关于壁画的详细信息。这些信息包括原始壁画的图片、修复后的状态、以及数字重建的图像，用户可以通过滑动屏幕调整不同图层的透明度，从而获得更全面的视觉体验。同时，为了确保触觉用户的参与，项目还引入了NFC标签和二维码，用户可以通过触碰或扫描这些标签，获取语音描述或触觉资料，从而在没有视觉辅助的情况下，依然能够探索教堂的艺术细节。

VR应用则基于Meta Quest 2头戴设备，为用户提供了一个沉浸式的虚拟环境。用户可以通过自由移动或跟随引导式游览，探索教堂的内部结构和历史演变。项目特别关注如何为视觉障碍用户提供支持，因此在VR环境中引入了3D空间音频，使用户可以通过声音感知空间布局和壁画内容。这种设计不仅提升了VR的可及性，还为用户提供了更加直观的体验，减少了对视觉的依赖。

此外，项目还开发了3D打印模型，包括教堂的平面图、祭坛和圣彼得与圣保罗雕像。这些模型以1:8的比例制作，便于在教堂内部展示，同时能够作为触觉设备的一部分，使用户通过触摸和观察，更好地理解教堂的建筑细节。模型的制作和安装过程由本地公司TR Inox协助完成，确保了其在教堂内的可及性和安全性。通过这种方式，项目实现了从数字到实体的转化，使文化遗产的体验更加立体和真实。

### 用户测试与反馈

为了验证这些技术策略的有效性，项目组织了一次用户测试活动，共有30名参与者参与，其中包括不同年龄层和不同背景的用户。测试结果显示，用户普遍对AR和VR应用的使用体验表示满意。其中，用户对“实用性”（Usability）的评分较高，表明这些技术在提升文化遗产体验方面具有显著效果。然而，对于“可学习性”（Learnability）的评分相对较低，说明部分用户在初次接触这些技术时需要一定时间的适应和学习。

通过分析不同用户群体的反馈，项目发现年龄、性别和是否具备VR或AR经验对用户体验有一定影响。例如，有VR或AR经验的用户在“实用性”方面表现更佳，而没有经验的用户则在“可学习性”上存在更多困难。此外，不同年龄段的用户在体验质量上也有差异，但总体而言，所有用户都对体验的趣味性和教育价值表示认可。

用户反馈还表明，这些技术不仅提高了文化遗产的可及性，还激发了他们对历史和艺术的探索兴趣。许多用户表示，通过这些技术，他们能够以全新的方式理解和感知教堂的艺术细节，从而获得了更加深刻的体验。这种“重新发现”历史和艺术的过程，使用户能够在虚拟和现实之间建立联系，增强了他们对文化遗产的情感认同。

### 研究成果与未来展望

从研究结果来看，XR技术在提升文化遗产可及性方面展现出巨大潜力。它不仅能够克服物理和感官上的障碍，还能够通过沉浸式体验，让游客更深入地了解文化遗产的历史和艺术价值。同时，触觉设备的引入为视觉障碍用户提供了另一种感知方式，使他们能够通过触觉和声音，体验文化遗产的细节。

“Intra l’Itri”项目的研究成果为未来的文化遗产保护和推广工作提供了重要参考。它展示了如何通过技术手段，将文化遗产转化为更具包容性和互动性的体验。此外，该项目还强调了数字策略在提升文化遗产可及性方面的关键作用，特别是在那些地理位置偏远、文化资源相对较少的地区。通过这种方式，文化遗产的传播不再受限于物理空间，而是能够以数字形式触及更广泛的受众。

在未来的开发中，项目团队计划进一步优化这些技术，使其更加智能化和个性化。例如，可以通过人工智能算法，根据用户的兴趣和需求，提供定制化的体验内容。此外，项目还希望加强与当地文化从业者（如导游和教育工作者）的合作，确保这些技术能够被有效地应用于实际的文化活动中，从而提升游客的整体体验质量。

### 结论与意义

“Intra l’Itri”项目不仅是一项技术实验，更是一次文化创新的尝试。它通过XR技术，将文化遗产的保护与推广、可及性与用户体验有机结合，为文化遗产的可持续发展提供了新的思路。在项目实施过程中，团队充分考虑了不同用户群体的需求，确保技术的应用能够真正服务于所有游客，而不仅仅是技术专家或特定人群。

此外，项目还强调了技术与文化之间的互动关系。通过AR和VR，用户不仅能够“看到”文化遗产的过去，还能“体验”其历史价值，从而形成更加深刻的文化认同。同时，触觉设备的引入为视觉障碍用户提供了平等的参与机会，使他们能够以自己的方式探索和理解文化遗产。

最终，项目表明，通过跨学科合作和技术创新，文化遗产的可及性可以得到显著提升。这不仅有助于保护和传承历史和艺术价值，还能促进地方社区的文化认同和经济发展。未来，类似的项目可以在更多文化遗址中推广，为全球文化遗产的保护和传播提供更加多元化的解决方案。