增强现实技术在图书出版领域的应用研究*

□文│王 卉 李金城

增强现实技术在图书出版领域的应用研究*

□文│王 卉 李金城

增强现实技术能将数字信息与传统纸质出版“虚”“实”融合，给纸质阅读带来新的发展空间。从2011年起，国内多家出版社和众多技术公司都在积极探索增强现实技术在出版行业的应用前景。文章通过案例剖析了增强现实技术在图书出版领域的应用模式和创新价值，并对出版现状和存在的问题做了调研和分析。

增强现实 数字出版 移动3D互动书 游戏电子书

近年来，国内外越来越多的出版机构着手探索将增强现实技术应用到出版领域。利用增强现实技术制作的互动图书，在纸质图文阅读的基础上，集成了声音、视频、动画等多种媒体，带给读者虚实融合、实时交互的阅读体验，有效拓展了纸媒的信息呈现形式，给传统出版模式带来巨大的创新和变革。

一、增强现实技术的应用模式

“增强现实”（Augmented Reality，简称AR）是一种先进的计算机图像技术，它通过计算机处理能力将虚拟的信息叠加在现实环境中，并在同一个画面显示，制造出全新的感官体验和交互模式，被誉为继纸媒、唱片、电影、电台、电视、互联网和移动终端之后的第八类媒体。利用增强现实技术，将手持设备的镜头对准某个建筑物，可以看到建筑物的原貌、相关信息，甚至重要历史事件的视频。

在图书出版中引入增强现实技术，就是指在传统纸质图书的基础上，以当前图书的书页或读者的阅读环境作为现实环境，叠加显示制作好的虚拟数字对象（图像、视频、音频、三维模型、三维动画等），并可进行实时互动，从而增强读者对阅读内容的感知和理解。早在2008年，泰国的一家技术公司就推出了世界上第一套增强现实图书《地球结构》，此后，增强现实图书不断发展。国内多家出版社也都在尝试用增强现实技术改变传统阅读。本文结合案例介绍当前增强现实技术在图书出版领域的两种主流应用模式。

1.移动3D互动书

随着智能手机的快速发展和普及，移动手持终端越来越普遍地成为增强现实技术应用的基础工具。移动3D互动书是指读者在阅读纸质图书时，下载该书的增强现实软件到移动终端设备上，然后将摄像头对准书页上的增强现实标识，屏幕上就会叠加显示图像、视频、三维模型、三维动画等，读者甚至可以用手与之互动，进行深入的观察和体验。

浙江少年儿童出版社是国内最早探索增强现实技术应用的出版社之一，其2013年出版的增强现实科普书《孩子的科学》包括一本纸质图书和一个增强现实软件。读者用移动终端设备扫描封底的二维码，就可以下载增强现实软件，然后打开软件，用摄像头对准页脚处带有图标的整个图书页面，原本平面的图书内容立刻以三维立体动画的形式展现出来（图1）。如在介绍蒸汽机的书页上，叠加出现的是蒸汽机车头带动的列车的3D模型在铁轨上开动的场景，读者可以用手指启动闸刀扳道来改变列车行进路线，从而体验闸刀扳道在列车交通指挥中的作用。

图1 《孩子的科学》AR版应用演示

2.游戏电子书

2012年，超级畅销书《哈利・波特》的作者J.K.罗琳和索尼公司合作推出游戏电子书《奇幻之书：魔咒之册》，使增强现实图书的开发迅速成为热点，该书仅在当年的圣诞节就卖出了100多万册。

图2 读者在电视机前打开《奇幻之书》

此书除了一本纸质图书，还包含了一个摄像头和体感控制器。打开图书，读者可以通过电视来体验这个交互式的虚构故事。纸质图书中没有文字，只有标记信息（图2）。摄像头能识别这些标记信息，记录读者的阅读场景，并将虚拟场景和读者所处的真实场景融合显示在电视机中。读者通过体感控制器创建与操纵电视机中的数字画面，并以此达到与图书互动的效果（图3）。

图3 读者通过体感外设操控数字画面

这种模式将图书和游戏融为一体，赋予读者全新的阅读体验。读者可以通过交互改变情节走向，控制故事发展，实现了对图书的“非线性”阅读。它标志着未来出版可实现立体式交互阅读，并支持在多个平行空间之间互相跳转。

在这两种模式中，虽然产品形态和使用终端不同，但技术实现基本一致。增强现实出版物通常都会包含一本融合了特定标记图案的纸质图书、一套定制的数字媒体资源以及用以实现三维注册、虚实结合、人机交互等功能的程序。在阅读过程中，读者用终端设备上的摄像头识别图书上的标识，调用数字媒体资源，并在显示器上生成虚拟的信息内容，与真实环境叠加。但在移动3D互动书中，增强现实技术的应用是为了辅助阅读，增强读者对阅读内容的理解和体验，而游戏电子书则兼具游戏和电子书的特性，通过读者的交互操作来控制故事情节的走向，可以将游戏电子书理解成移动3D互动书的高进阶。

概括来讲，增强现实出版物通常具备如下特点。第一，三维显示。静态的图文和互动的三维动画形成有机互补的整体。第二，虚实结合。三维图像与摄像机拍摄到的真实图书内容或场景完美融合，让读者在视觉上感到虚拟物体是真实图书的一部分。第三，人机交互。读者可以和虚拟信息进行自由的交互，比如从不同的角度去观察它，甚至通过手的动作或外设去控制故事情节的发展。

二、增强现实技术对传统出版的创新价值

增强现实技术的应用使传统阅读内容发生巨大的变化。从单一的图文、静态内容演化为文本、图形、声音、影像，甚至三维动画等多元结合的形态。借助增强现实技术，纸质图书成为能承载多媒体内容的终端，从而使图书的信息量更大、内容更吸引人，有效地拓展了纸质图书的外延。

增强现实技术的应用赋予纸质图书交互性，极大地提升了读者的阅读体验。传统纸质媒体在传播模式上是一种单向线性传播，读者只是被动地单向接受图书内容。而增强现实技术的应用，使读者能够和阅读内容进行交互，甚至有可能去改变故事的发展情节。阅读演化成多向的交流和互动模式，给传统出版带来了颠覆性的变化。

增强现实技术的应用有效地建构起纸质出版和数字出版之间的桥梁，增强了纸质图书的生命力。增强现实技术的应用实现了主流数字技术和纸质出版的完美融合，突破了以往纸质图书表达事物和呈现环境的局限，有助于图书出版产业在创新中发展。

三、国内增强现实图书出版现状

为了分析国内增强现实图书出版的现状，我们通过在当当、亚马逊等网上书店搜索“增强现实”“AR”“3D”等三个关键词，以及在百度搜索“增强现实图书”“AR图书”等两个关键词，初步汇总了目前国内主要的增强现实图书品种。

从调查统计结果来看，国内增强现实图书出版还处于探索和起步的阶段，离规模应用距离甚远。

第一，从出版数量来看，增强现实的图书出版数量非常少。根据笔者调查，2011～2015年，全国一共仅出版了9套24册增强现实图书，基本都是单本图书，既不成系统也不成规模。而其中“香蕉火箭科学图画书”“有趣的3D立体书”“吉尼斯世界纪录大全（2014）”“SUPERJUNIOR的韩国游记”等四个系列皆为引进版权，AR程序也是引进的。因此，国内能够熟练运用AR技术的出版社极少，增强现实图书出版仍处于起步试水阶段。

第二，从出版类别来看，国内增强现实图书的出版主要集中在少儿出版领域。占到2/3以上，而其他类别图书的应用相当零散，实现效果也较为简单。这一方面归因于增强现实技术能较好地满足少年儿童好奇、爱探索的个性，符合他们的认知规律，国内外应用模式也较为成熟，另一方面也说明多数出版社对新技术的关注和创新应用不足。

第三，从技术实现来看，这9套图书全都将移动终端作为用户体验的基础工具。读者用安装有增强现实应用程序的手机或平板电脑的摄像头对准书中的标记，调用数字内容。这与国内智能手机的快速发展和普及息息相关，但不同图书技术实现的程度有较大差异。个别图书只是链接了一些视频或图片内容，既没有实现三维显示，也不能提供给用户沉浸式的虚实交错的体验，更没有互动设计。还有些图书由于技术瓶颈和成本限制，一本书里仅寥寥几页甚至一页能够实现AR互动，三维模型的精细度不足。总的来看，少儿类图书的增强现实应用较为成熟。

所以说，国内增强现实图书的出版尚处在“雷声大，雨点小”的状态，要推动增强现实技术的普及应用，还要克服诸多难点和障碍。首先，增强现实图书制作出版技术门槛较高，掌握增强现实图书制作技术和工具的出版机构较少；其次，出版机构多媒体内容资源储备不足，策划、编辑力量匮乏；再次，读者对增强现实图书认知度不足，影响了该类图书的市场推广。

四、推进增强现实技术应用在出版业的几点建议

增强现实技术的应用是纸媒在数字时代创新发展的有效途径，具有广阔的想象空间和发展空间，出版机构和技术公司应加强关键技术突破和市场培育，推进其规模化应用。

编辑人员应加强对前沿技术的了解，增强自身的创新能力。增强现实技术应用的灵魂人物是策划编辑，关键是内容策划。编辑应对新技术有一定的了解和掌握，在图书策划时，能统一规划纸质图书、数字媒体内容，以及增强现实呈现形态，以确保静态图文和三维动画、互动设计形成一个有机互补的整体。

加快对关键技术的攻关和研发，降低开发成本和开发难度。增强现实图书的设计和研发涉及三维立体显示、交互技术、传感技术以及多媒体技术，目前仍有很多难点待攻克。技术公司应抓住时机，加快技术攻关，开发出版服务平台，提供专业制作工具和一站式出版解决方案，以降低开发成本和开发难度。

积极培育市场，增加用户认知。增强现实图书的宣传和店面的展示有较多的特殊性，仅靠图文介绍很难吸引读者，出版社应该创新宣传方式，比如制作动画视频，通过主流视频网站和微信等社交平台来推广，让读者对增强现实图书有更多了解。在出版方式上，也可以尝试用众筹出版等社交化的出版方式来延长图书的宣传周期和曝光率。图书出版后，还要做好新华书店门店的陈列和展示宣传，尽可能增加读者现场体验的机会。

五、结语

出版产业的发展，每一次突破性的发展都和关键技术的革新息息相关。增强现实技术是纸质出版在新媒体信息技术方面的一个重要升级，它创新性地实现了纸媒和数字技术的融合，突破了纸媒表达事物和呈现环境的局限，也从根本上改变了读者与纸质图书交互的方式。因此，增强现实技术在出版产业具有巨大的发展空间，它将为纸质图书的出版和阅读带来革命性的变化。

（作者单位：杭州电子科技大学数字媒体与艺术设计学院）

［1］刘派.体验式阅读——自然交互技术在传统出版领域的应用研究［J］.科技与出版，2014（12）

［2］朱松林，吴琼.增强现实在纸媒出版中的应用与发展障碍分析［J］.科技与出版，2014（6）

［3］夏少琼.增强现实技术在儿童出版物中的应用与实现［D］.北京：北京工业大学，2013

*本文系国家科技支撑计划课题“全媒体文化资源库开发与应用”（2014BAK14B04）和杭州电子科技大学创新团队培育计划项目——跨媒体数字出版平台技术创新（ZX130203320005）的阶段性成果