增强现实技术在移动学习中的应用初探

江林

摘要：增强现实（Augmened Reality，简而言之为AR），是当下一种实时计算机摄影位置以及角度变换过程中附加图像的处理技术，更多应用是借助屏幕的展示，将虚拟世界呈现在现实世界中进行互动。随着人们使用随身电子产品频率的加快，人们逐渐对真实与虚拟的交互性有了更加强烈的需求，鉴于此，本文从增强现实技术相关概述入手，对于该技术在移动学习中的实际应用情况进行综合论述，并针对其中的相关问题以及未来发展提出可行性意见和建议。

关键词：增强现实 移动学习 虚拟交互

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0227-02

早在20世纪90年代初，波音公司中的专家学者从技术层面正式提出“增强现实”这一论断，在实际涉及过程中，技术人员借助简单线条进行综合绘制的布线路径以及相关文字等信息，實时地在机械师的头盔上的显示器进行全面展示，可以有效帮助机械师按部就班进行拆卸工作。经过20余年的正式发展后，增强现实技术开始在信息社会中得到显著应用，智能产品上逐渐呈现出这一技术的魅力。由于增强现实相对虚拟现实可以给使用者带来更加强烈的体验感，因此，逐渐得到更多消费者的拥趸。随着移动学习过程中增强现实技术具有更加强烈的实用性，可以保证人们获取信息方式更加简单，有助于进一步提升移动终端的学习效果。

1 增强现实技术与移动学习概述

增强现实（Augmened Reality，简而言之为AR）技术，在问世30多年的时间里，已经开始逐渐超越于虚拟现实技术（Virtual Realit Tochnique，简而言之为VR技术）的基础性能，逐渐成为混合现实以及扩增现实，成为一种借助计算机应用的人机交互技术，从实际操作层面而言，增强现实技术，简而言之是需要借助计算机技术实现三维技术信息在人类感官世界层面上的全新体验，从实际情况看，借助增强现实技术的实际推进情况看，主要借助计算机系统提供的各种各类信息，将现实世界的信息与虚拟世界的信息实现更加全面的“无缝”对接，从而可以将现实世界一定时间和空间范围内无法体验到更多的实体感官信息，借助电脑相关科学技术，可以模仿仿真技术的使用，从而可以更多“转嫁”到现实场景中，从而能够最佳地呈现出相关效能，如下图1所示，可以看出其实际内涵所在。

根据其内容所表示情况看，主要是增强现实技术在移动学习中的内在挖掘和发展，在上个世纪90年代初由保罗·米尔格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）共同提出的现实—虚拟连续系统（Milgram's Reality-Virtuality Continuum）。在实际研究结果中，他们借助真实环境与虚拟环境的相互作用过程，在实际相关性的作用过程中，能够真实反映出实际的混合实境（Mixed Reality），在其中的相关真实环境的体现过程中，更多借助增强现实（Augmented Reality），从而可以真实靠近虚拟环境的实际过程中的扩增虚境（Augmented Virtuality），这是当时的相关研究过程中，可以显现出更为真实的理论效应；借助北卡大学Ronald Azuma曾经在1997年实际提出的相关理论成果，在相关研究成果中主要集中体现在以下三个层面的相关内容：主要为Combines real and virtual（将虚拟物与现实结合）、Interactive in real time（即时互动）和Registered in 3-D（三维）三方面内容。

从实际过程看，增强现实技术特点主要为：

一是能够实现虚实结合。在实际表现过程中，能够尽可能将计算机屏幕空间逐渐拓展到真实环境，可以借助计算机内部窗口效能，尽力展现出现实对象中，借助眼睛凝视或者手势指点进行实时操作。借助三维物体在使用者的实际视野范围内，可以按照实际需求进一步改变呈现物体的外观，从而可以借助现实目标实现虚拟景象实现一种透视性更强的实际效果，而借助实际的呈现过程，可以将更多的现实景象真实地在使用者过程中进行动态展示，从而能够保证虚拟窗口看清外部景象，实现更加透明化的状态。

二是实时交互。在实际交互过程中，可以在更为精准的位置中，逐渐扩充到全体空间中，从而可以借助更加简单地使用效果，从而保证使用者能够更加融入到实时环境中，在实际信息系统的运行过程中，实现一种“知其然，知其所以然”的行动状态，从而实现“浑然一体”的状态，交互性能可以确定为更加精准地定位，从而可以在更多环境中实现更加多样化的信息交融。

2 强化现实技术在移动学习中应用表现

从相关数据发布看，移动学习操作系统的APP系统需求数量逐渐增加，其中Android和IOS系统需求，分别占到75%和60%，而对于Win8的系统需求占到近20%的比例，其他和不需要，分别为7%和15%。根据实际调查结果显示，手机以及平板电脑等移动终端的使用，在实际学习过程中的作用越来越大。实现技术与设备的完美结合，提升用户的最佳体验感，可以实现移动学习中的做大交互作用，也逐渐引起更多商家的关注，借助增强现实技术系统的优越性，可以实现移动学习多方面的效果。

2.1 AR技术使用领域

AR技术的应用在学习过程中，可以实现技术移动设备结合的完美性，借助移动设备的摄像头可以有效识别标识物，例如，图片、二维码、文字等，甚至可以借助3D图像和多媒体信息技术的参与提供更多的实际效应，从而能够有效提升现实增强目的，而借助技术手段，可以用在理解概念和操作方面学习，可以促进增强现实课本、博物馆开展学习以及外语学习过程。

借助AR技术能够在教育过程实现，已经在西方发达国家中有所体现。例如，加拿大联合AR移动平台Layar公司，利用AR技术，促进儿童学习产品——可以促进交互世界地图，更加有益于对标识物的确认。

2.2 强化静动结合

AR技术可以实现更多场景设置，可以有效借助真实场景，提供更为真实化的信息感知方式，从而可以为学习者创造更加真实的学习环境，借助AR技术展示，将信息立体化展示，从而可以借助立体化方式进行整体呈现，实现一种动态化的感知，尤其是在大型展馆对于立体教育需求强的学习，能够获取相关物体和镜像的丰富信息。

2.3 增强方位感知

借助AR系统可以实现跟踪定位技术带来的位置和视域方向，可以将虚拟物体合并到现实物体中的准确位置，从而能够进行更加真实有效地实际进行定位，从而可以为用户带来更加使用的体验感。以Layar Reality Browser 软件为例，通过AR技术的融入，能够将更加“炫”的信息分享给朋友们，带来更加强大的可视化浏览体验，从而能够将更加精准地房屋、自然景观以及各种旅游信息，进行集中展示。

3 结语

AR技术的应用，已经在移动学习终端得到显而易见的体现，随着AR技术的逐渐成熟，将会为未来的学习带来更加完美的体验，从而让使用者随时随地能够享受到技术应用带来的便捷性，有效提升用户的学习效果。

参考文献

[1]高华.图书馆中AR技术的应用研究[J].河南机电职业学院图书馆，2014，（29）.

[2]杨欣，张天孟.增强现实技术在博物馆体验教育中的应用研究[J].博物馆的数字化之路，2015，（6）.