基于增強現實技術的少兒早教軟件的設計與實現

鄭國旦 周春良

(寧波大紅鷹學院，浙江 寧波 315175)

一、概論

隨著AR技術的不斷火熱：增強現實是一種全新的人機交互技術，利用這樣一種技術，可以模擬真實的現場景觀，它是以交互性和構想為基本特征的計算機高級人機界面。使用者不僅能夠通過虛擬現實系統感受到在客觀物理世界中所經歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其它客觀限制，感受到在真實世界中無法親身經歷的體驗[1-2]。

現階段，國內外很少有將增強現實技術應用到學單詞的軟件中去，我們這款APP就是結合此項技術來完成的。2015年地平線報告指出，增強現實技術應用于教育領域有以下幾個優勢：(1)與移動設備的結合，使其逐漸成為普及的學習工具，模糊了正式與非正式學習的界限，促進學習生態的進化；(2)可有效地響應用戶輸入，學習者可以在現實生活經驗的基礎上，通過與虛擬物體的互動，從事認知建構活動；

(一)目標問題

(1)如何提高學習者的學習興趣，和學習的體驗感；

(2)如何讓學生者可以在學習中玩耍；

(3)如何讓學習者可以在現實生活經驗的基礎上，通過與虛擬物體的互動，加強對單詞的記憶；

(4)如何為學習者提供感性的學習材料。

(二)解決方案

(1)從3Dmax中繪制出3D模型，并把其導入Untiy3D上；

(2)通過SDK將模型與識別圖聯系在一起，編輯腳本在3D模型上面實現3D模型的動作；

(3)通過Unity3D導出Android源程序通過Android studio進行開發；

(4)在Android中嵌入U3D場景時，需要把場景實例當成一個View添加進布局然后進行開發。

二、AR平臺的搭建

我們將該系統分為手機客戶端與后臺服務端兩個模塊，且手機客戶端確定為以下幾個主要功能模塊：拍拍樂，動物拼圖，連連看，涂涂樂，趣味答題等，后臺服務器的主要功能模塊有：用戶基本信息記錄，棒棒糖積分記錄，前二十積分排名。

結合系統的需求分析，下文將對系統主要的功能模塊進行闡述。系統主要分為手機客戶端和服務端兩個模塊。

(一)手機客戶端模塊

該模塊主要功能包括拍拍樂，動物拼圖，連連看，涂涂樂，趣味答題排行榜，積分查詢等。對于已注冊的用戶，登錄APP，并輸入正確的密碼后，可以進行相關功能。

(二)服務端的模塊設計

該模塊主要功能有用戶基本信息儲存，棒棒糖實時積分記錄，前二十名排序。服務端可以對用戶數據及積分進行增刪操作。

三、技術可行性分析方法

(一)調查方法：市場調研，上網收集資料，翻閱相關書籍；

(二)系統評價角度：功能的齊全程度，操作的可行性，界面的友好性，完成軟件系統的實際經費開銷情況，完成軟件的時間長度；

(三)評價準則：在方案選擇時，主要考慮安放的技術特點，設備要求，技術資源有無保障，接口是否合理及使用中的難易程度等；

(四)技術方案選擇。

方案一：MySQl數據庫服務器 + Java語言+C#語言+ C/S開發結構 + Linux開發平臺

優點：MySQl處理方便，且速度快；Java語言是目前使用最廣泛的網絡編程語言，簡單易學，面向對象，穩定，與平臺無關；C/S開發結構有效地降低網絡通信和服務器運算量；Linux開發平臺配置需求低廉，功能強大而穩定，獨立作業，免費或少許費用，多任務多使用者，使用者與群組的規劃，相對比較不耗資源。

缺點：Linux開發平臺沒有特定的支持廠商，圖形接口不夠好。

方案二：MySQl數據庫服務器 + Java語言+C#語言 + C/S開發結構 + Windows開發平臺

優點：MySQl數據訪問速度快，簡單易于上手，常用功能都有，和開源軟件配合很好；Java語言是目前使用最廣泛的網絡編程語言，簡單易學，面向對象，穩定，與平臺無關；C/S一般建立在專用的網絡上，小范圍里的網絡環境，局域網之間再通過專門服務器提供連接和數據交換服務；Windows開發平臺直觀，高效的面向對象的圖形用戶界面，易學易用。

四、項目的銷售策略

(一)產品(product)

1.產品策略

從拍拍樂，涂涂樂，到趣味小游戲等一體化服務。提供優質的產品，在用戶群中建立良好的口碑。

2.品牌策略

軟件名稱“樂拍”簡潔明了，突出軟件的作用容易記憶，隨著用戶的增加，有利于提高軟件的知名度。

(二)價格(price)

以免費下載與注冊增加用戶群，后期跟進卡片和圖片的出售套裝。主要盈利目標在于后期增設的廣告加盟費與新卡片的服務費。

(三)促銷(promotion)

在軟件上線之后可以給前1萬名注冊用戶免費試用為期3個月的服務，以及在廣告投放之初和商家加入平臺起步時，給予優惠政策。

[1]蔡蘇，王沛文，楊陽，劉恩睿.增強現實(AR)技術的教育應用綜述[J].遠程教育雜志，2016(05)：27-40.

[2]程志龍.我國幼兒教育面臨的問題、成因和對策[J].學術界，2014(05)：207-217.