增強現實技術在移動學習中的應用初探

江林

摘要：增強現實（Augmened Reality，簡而言之為AR），是當下一種實時計算機攝影位置以及角度變換過程中附加圖像的處理技術，更多應用是借助屏幕的展示，將虛擬世界呈現在現實世界中進行互動。隨著人們使用隨身電子產品頻率的加快，人們逐漸對真實與虛擬的交互性有了更加強烈的需求，鑒于此，本文從增強現實技術相關概述入手，對于該技術在移動學習中的實際應用情況進行綜合論述，并針對其中的相關問題以及未來發展提出可行性意見和建議。

關鍵詞：增強現實 移動學習 虛擬交互

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0227-02

早在20世紀90年代初，波音公司中的專家學者從技術層面正式提出“增強現實”這一論斷，在實際涉及過程中，技術人員借助簡單線條進行綜合繪制的布線路徑以及相關文字等信息，實時地在機械師的頭盔上的顯示器進行全面展示，可以有效幫助機械師按部就班進行拆卸工作。經過20余年的正式發展后，增強現實技術開始在信息社會中得到顯著應用，智能產品上逐漸呈現出這一技術的魅力。由于增強現實相對虛擬現實可以給使用者帶來更加強烈的體驗感，因此，逐漸得到更多消費者的擁躉。隨著移動學習過程中增強現實技術具有更加強烈的實用性，可以保證人們獲取信息方式更加簡單，有助于進一步提升移動終端的學習效果。

1 增強現實技術與移動學習概述

增強現實（Augmened Reality，簡而言之為AR）技術，在問世30多年的時間里，已經開始逐漸超越于虛擬現實技術（Virtual Realit Tochnique，簡而言之為VR技術）的基礎性能，逐漸成為混合現實以及擴增現實，成為一種借助計算機應用的人機交互技術，從實際操作層面而言，增強現實技術，簡而言之是需要借助計算機技術實現三維技術信息在人類感官世界層面上的全新體驗，從實際情況看，借助增強現實技術的實際推進情況看，主要借助計算機系統提供的各種各類信息，將現實世界的信息與虛擬世界的信息實現更加全面的“無縫”對接，從而可以將現實世界一定時間和空間范圍內無法體驗到更多的實體感官信息，借助電腦相關科學技術，可以模仿仿真技術的使用，從而可以更多“轉嫁”到現實場景中，從而能夠最佳地呈現出相關效能，如下圖1所示，可以看出其實際內涵所在。

根據其內容所表示情況看，主要是增強現實技術在移動學習中的內在挖掘和發展，在上個世紀90年代初由保羅·米爾格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）共同提出的現實—虛擬連續系統（Milgram's Reality-Virtuality Continuum）。在實際研究結果中，他們借助真實環境與虛擬環境的相互作用過程，在實際相關性的作用過程中，能夠真實反映出實際的混合實境（Mixed Reality），在其中的相關真實環境的體現過程中，更多借助增強現實（Augmented Reality），從而可以真實靠近虛擬環境的實際過程中的擴增虛境（Augmented Virtuality），這是當時的相關研究過程中，可以顯現出更為真實的理論效應；借助北卡大學Ronald Azuma曾經在1997年實際提出的相關理論成果，在相關研究成果中主要集中體現在以下三個層面的相關內容：主要為Combines real and virtual（將虛擬物與現實結合）、Interactive in real time（即時互動）和Registered in 3-D（三維）三方面內容。

從實際過程看，增強現實技術特點主要為：

一是能夠實現虛實結合。在實際表現過程中，能夠盡可能將計算機屏幕空間逐漸拓展到真實環境，可以借助計算機內部窗口效能，盡力展現出現實對象中，借助眼睛凝視或者手勢指點進行實時操作。借助三維物體在使用者的實際視野范圍內，可以按照實際需求進一步改變呈現物體的外觀，從而可以借助現實目標實現虛擬景象實現一種透視性更強的實際效果，而借助實際的呈現過程，可以將更多的現實景象真實地在使用者過程中進行動態展示，從而能夠保證虛擬窗口看清外部景象，實現更加透明化的狀態。

二是實時交互。在實際交互過程中，可以在更為精準的位置中，逐漸擴充到全體空間中，從而可以借助更加簡單地使用效果，從而保證使用者能夠更加融入到實時環境中，在實際信息系統的運行過程中，實現一種“知其然，知其所以然”的行動狀態，從而實現“渾然一體”的狀態，交互性能可以確定為更加精準地定位，從而可以在更多環境中實現更加多樣化的信息交融。

2 強化現實技術在移動學習中應用表現

從相關數據發布看，移動學習操作系統的APP系統需求數量逐漸增加，其中Android和IOS系統需求，分別占到75%和60%，而對于Win8的系統需求占到近20%的比例，其他和不需要，分別為7%和15%。根據實際調查結果顯示，手機以及平板電腦等移動終端的使用，在實際學習過程中的作用越來越大。實現技術與設備的完美結合，提升用戶的最佳體驗感，可以實現移動學習中的做大交互作用，也逐漸引起更多商家的關注，借助增強現實技術系統的優越性，可以實現移動學習多方面的效果。

2.1 AR技術使用領域

AR技術的應用在學習過程中，可以實現技術移動設備結合的完美性，借助移動設備的攝像頭可以有效識別標識物，例如，圖片、二維碼、文字等，甚至可以借助3D圖像和多媒體信息技術的參與提供更多的實際效應，從而能夠有效提升現實增強目的，而借助技術手段，可以用在理解概念和操作方面學習，可以促進增強現實課本、博物館開展學習以及外語學習過程。

借助AR技術能夠在教育過程實現，已經在西方發達國家中有所體現。例如，加拿大聯合AR移動平臺Layar公司，利用AR技術，促進兒童學習產品——可以促進交互世界地圖，更加有益于對標識物的確認。

2.2 強化靜動結合

AR技術可以實現更多場景設置，可以有效借助真實場景，提供更為真實化的信息感知方式，從而可以為學習者創造更加真實的學習環境，借助AR技術展示，將信息立體化展示，從而可以借助立體化方式進行整體呈現，實現一種動態化的感知，尤其是在大型展館對于立體教育需求強的學習，能夠獲取相關物體和鏡像的豐富信息。

2.3 增強方位感知

借助AR系統可以實現跟蹤定位技術帶來的位置和視域方向，可以將虛擬物體合并到現實物體中的準確位置，從而能夠進行更加真實有效地實際進行定位，從而可以為用戶帶來更加使用的體驗感。以Layar Reality Browser 軟件為例，通過AR技術的融入，能夠將更加“炫”的信息分享給朋友們，帶來更加強大的可視化瀏覽體驗，從而能夠將更加精準地房屋、自然景觀以及各種旅游信息，進行集中展示。

3 結語

AR技術的應用，已經在移動學習終端得到顯而易見的體現，隨著AR技術的逐漸成熟，將會為未來的學習帶來更加完美的體驗，從而讓使用者隨時隨地能夠享受到技術應用帶來的便捷性，有效提升用戶的學習效果。

參考文獻

[1]高華.圖書館中AR技術的應用研究[J].河南機電職業學院圖書館，2014，（29）.

[2]楊欣，張天孟.增強現實技術在博物館體驗教育中的應用研究[J].博物館的數字化之路，2015，（6）.