“出版+AR”：以出版主体为中心的增强现实技术应用研究

段弘+吴琳

【摘 要】随着媒介融合和产业融合的进一步发展，各種行业主体纷纷打破行业边界，以技术融合为先导，拓展产业空间。对出版主体而言，如何把最新技术纳入原有业态，是非常重要的研究课题。本文先从概念上界定分析VR（虚拟现实）、AR（增强现实）和MR（混合实境），并在此基础上分析以技术为主导的“AR+出版”和以出版为主导的“出版+AR”两种策略的诸多不同，再以新华文轩教装中心采用AR技术运营的“地理学科教室”和“AR妙懂地理APP”等新型出版产品为例，提出“出版+AR”凸显出版方主体地位、充分发挥AR技术优势在教育出版领域作用的观点。

【关 键 词】VR；AR；MR；AR+出版；出版+AR；地理学科教室

【作者单位】段弘，四川大学文学与新闻学院；吴琳，四川大学文学与新闻学院。

【中图分类号】G230 【文献标识码】A

有学者研究证实，早在1957年，一位名叫默顿·黑利格（Morton Heilig）的电影摄影师已经成功研制出能够正常运转的3D视频机器“Sensorama Simulator”，“它能让人沉浸于虚拟摩托车上的骑行体验，感受声响、风吹、震动和布鲁克林马路的味道”[1]。虽然此项产品太过前卫，以至于长时间无人问津，但黑利格却被认为是混合实境（Mixed Reality）领域的思想引领者。1989 年，美国VPL Research公司创始人Jaron Lanier 首次提出“虚拟现实”（Virtual Reality）概念；1990 年，波音公司的Tom Caudell 首次提出“增强现实”（Augmented Reality）概念。

然而，直到最近，VR、AR技术的应用才逐渐普及，真正进入大众生活。对出版业而言，如何将VR、AR技术纳入自身产业版图，拓展产业边界，升级传统产品，的确是一项重要的研究课题。

一、MR、VR和AR的概念界定与相互关系

如果从三者的关系看，AR（Augmented Reality，增强现实）是MR（mixed Reality，混合实境）的一个组成部分，相比于全虚拟的VR（Virtual Reality，虚拟现实）更接近真实世界（Real World）。

当然，从实务操作层面看，AR和VR主要是一种技术手段，即实现增强现实和虚拟现实的技术。相比于VR，AR的技术含量与设备依赖程度较低。因此，在2016年VR应用元年热潮退去后，作为一种更理性的AR开始成为业界主流技术，对技术和资本实力相对薄弱的出版业而言，可能是一个良好的发展机遇。

1.MR

1994年，多伦多大学工业工程系的Paul Milgram和岸野文郞（Fumio Kishino）将真实环境（Real World）和虚拟环境（Virtual Reality）设定为两端，将位于两者之间的区域称为“混合实境（Mixed Reality）”，其中，靠近真实环境的就是增强现实（Augmented Reality）[2]。

通俗说，MR就是界于真实与虚拟两个极端之间的区域，包括AR，但不包括VR。与VR相对的是真实环境或真实世界。

2.VR

从技术角度看，VR就是通过计算机技术模拟现实世界，让人有身临其境之感，甚至通过特殊装备，可以触摸到虚拟存在东西的一种技术[3]。通俗地说，通过VR技术，人们看到或感受到的是依赖于这些技术及相关装备才能产生的虚构环境或人工环境，这些景象在现实中并不存在。

要实现虚拟现实的建构和体验，生产者要利用VR技术，比如，通过VR相机采集设备、景象制作设备、计算机软件和VR眼镜等成像设备，为用户提供视觉、听觉、触觉甚至嗅觉等感官体验的模拟对象，使用户进入其创造的虚拟世界，体验到如同真实世界般的感受。综合而言，VR是借助计算机及最新传感器技术创造的一种新的人机交互手段，包括VR眼镜及相关穿戴设备的虚拟应用、沉浸式虚拟感受提升体验等。VR主要有三个特点，即“沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想象性（Imagination）”[4]。

由于VR的技术要求更高，前期研发投入高，后期市场空间大，因此，在被称为VR应用元年的2016年，涌现了一大批VR研发主体。这些VR研发主体以VR技术为核心竞争力，采用“VR+”的模式，与各行业的传统产品进行对接，实现产业扩张。因此，有数据显示，国内VR潜在用户规模从2015 年的2.86亿人上升到2016 年上半年的4.5亿人，购买过各种VR设备的重度用户达到237万人。国内从事AR和VR研究的公司和团队超过2000个，从业人数超过12万，仅2015年开发人数就上升了350%[5]。

3.AR

1997年，北卡罗莱那大学的Ronald Azuma提出AR（augmented reality，增强现实），其包括三方面的内容：虚拟物与现实结合、实时和三维[6]。

从技术角度看，AR借助计算机图形技术、可视化技术、跟踪定位技术、用户交互技术、虚拟融合技术和系统显示技术等，将虚拟信息叠加集成在真实世界，使真实世界和虚拟信息同时存在，使用户达到超越现实的感官体验。

通俗地说，借助AR技术，人们看到或感受到的是真实场景与虚拟信息的叠加，使用者虽处于现实世界，却可以掌握真实世界不会有的虚拟信息，从而增强了真实世界。

二、“AR+出版”与“出版+AR”

有研究显示， VR的行业应用主要集中在消费市场（游戏、视频、直播）、商用市场（零售、服务、医疗）和政府学校（教育、军事、工程）三个板块[6]。也就是说，VR应用会向商业回报率更高的领域倾斜，利润率相对较低的出版业则被忽视。因此，VR与出版的结合不在本文的论述范围内。

就AR与出版二者的关系来说，其结合只有两种可能，“AR+出版” 或“出版+AR”。这二者看似无差别，实则大有不同。endprint

1.运营主体不同

“AR+出版”的主导者一般是技术型或资本型主体，即拥有AR甚至VR技术研究开发能力的主体，在运营中主要采用的策略是“AR+”，即以AR技术为核心，寻求与各行业、各产品的对接可能性。因此，“AR+出版”并非出于对出版本身的考量，而是“AR+”战略布局或市场拓展中的一个板块而已。国外巨型企业，如Google、Facebook等为了占据市场主动权，已抢先开发了VR图书项目。例如，2016年3月，Google公司开发了交互式图书（Interactive Book）和媒体增强立体书（Media Enhanced Pop-up Book）两项专利，可以依靠VR技术支撑达到人与书的互动[7]。这些“AR+”战略的主导者是互联网公司，掌握巨额资金和AR核心技术，“+出版”业务只是“AR+”整体布局中的一步。

“出版+AR”的主导者是出版主体，AR只是图书产品生产的一种手段而已。 “出版+AR”以原有的传统出版物为基础，按可行性原则选择其中能与AR技术嫁接的产品。目前，AR技术在出版领域中的应用主要集中在图书出版、游戏出版和出版营销等方面。在图书出版领域，教育出版产品、专业出版产品和大众出版产品（包括科普类增强现实产品和少儿出版物）是“+AR”的主要领域。AR出版物的承载终端主要分为三大类：基于PC的承载终端、基于移动终端的承载终端和基于体感控制的承载终端。从游戏出版领域来看，为避免产生扰乱社会秩序的行为，我国新闻出版广电总局拒绝受理审批AR型游戏。

2.导向不同

“AR+出版”以技术或资本为导向，以技术研发与资本投入为前提要件，出版只是其技术落地的一个领域。因此，“AR+出版”的运营主体只有在研发阶段前投入巨额的人力、物力和财力等成本，才有可能占据技术的制高点，进而在一定的市场发展周期后获得相应的利润回报。当下，AR或VR研发主体主要是技术主导或资本主导型公司，其技术应用也主要集中于更能创造利润的游戏、娱乐等大众商业板块，很少有专注于出版领域的“AR+”应用，因为出版的利润空间相对而言比较小。

“出版+AR”则以出版为导向，强调出版本身的文化性与社会效益。当高投入的VR研发潮退去后，AR技术对硬件设施的要求并不太高，这使得技术和资本偏薄弱的出版主体拥有了相对公平的竞争机会。出版主体可以選择一些有潜质的项目，将其搭载在AR技术平台上，并结合自身的品牌优势或渠道优势，实现向AR领域的跨界。

3.受众定位不同

“AR+出版”或“VR+出版”的受众是技术主导性人群，体验要求高。参照IDG中国发布的《2017年AR、VR市场分析报告》可见，基于京东大数据的用户购买分析中，品质敏感度方面，中度敏感占58%，比例最高，但是，极度敏感（16%）和高度敏感（11%）二者相加占比达27%，远高于轻度敏感（2%）和不敏感（13%）的占比和15%（见图1）。在对VR/AR设备的认知调查方面，用户认为主要问题的前三位分别是内容匮乏、硬件不成熟和体验太差，占比分别达到33%、27%和25%（见图2）；在考虑购买VR/AR设备时，用户考虑前三位的因素是产品功能24%、价格20%和用户体验19%。可见，用户对技术要求的水平极高（见图3）[6]。

“出版+AR”的受众目前仍以传统读者为主，其中，对AR技术要求高的受众也大都能理解现有的技术局限。比如，由中信出版社引进出版的“科学跑出来”系列图书在介绍中告知读者，在书中找到标有“启动增强现实动画”字样的对页，启动APP把智能移动设备的相机镜头对准摊开的实体书，就可以把虚拟世界带入日常现实。然而，从AR技术覆盖的比例看，每册32页的图书中只有4—5个跨页才可以启动AR，呈现AR动画，但对原先只能接受文字、图片信息的读者而言，这种三维立体和互动体验已经大大拓展了他们原有的阅读体验范畴。

三、“出版+AR”：凸显出版方主体地位，发挥AR的技术优势

有分析认为，AR/VR市场在2020年将达到1500亿美元，其中，AR市场占1200亿美元[8]。这对“出版+AR”的主体出版方而言，是一个凸显其主体地位，开展“+AR”技术升级的一次机会。本文以新华文轩出版传媒股份有限公司教育服务事业部教装中心推出的“地理学科教室”为例来开展分析。

1.凸显出版方的主体地位

“出版+AR”的主导者是出版方，由于出版方长期浸淫于文化领域，因而，其在品牌运营、选题策划和资源储备等方面占据优势地位，拥有“出版+AR”战略中主导技术研发方向、呈现方式甚至市场布局等方面的权力。

以“地理学科教室”为例，该产品是由新华文轩、寰视乾坤科技和成都L2地理学科工作室联合打造，以教育部课程教学标准为内容制作大纲，利用AR技术为初中地理学科教学提供的配套教学设施和教学资源。此外，文轩教育与寰视乾坤科技还联合开发了基于AR技术的“AR妙懂课堂”免费APP，与“地理学科教室”形成互补。通俗地说，“地理学科教室”是教材，用于教室这一特定时空中教师的教学与学生的学习；“AR妙懂课堂”是教辅，用于学生课外复习、答疑解惑、强化知识点甚至寓教于乐的游戏。在这一典型的“出版+AR”案例中，新华文轩作为出版方，从选题策划、团队组建、产品研发到市场推广等环节都居于主导方，把握住了“出版+”的主动性。

（1）选题策划的主导性

2014年9月，国务院下发了《关于深化考试招生制度改革的实施意见》。结合四川省实际情况，四川省委十届四次全会对推进考试招生制度改革提出了明确要求，并于2016年制定了《关于印发四川省深化考试招生制度改革实施方案的通知》。通知规定，从2021年开始，考生总成绩由统一高考的语文、数学和外语3个必考科目成绩和高中学业水平考试3个选考科目成绩组成（选考科目由考生根据本人兴趣特长和拟报考学校及专业要求，从思想政治、历史、地理、物理、化学和生物等普通高中学业水平考试科目中选择）。按此规定，从2018年入学的高一新生起，各校将不得不全面适应新高考，高中的走班制新型教学模式应运而生。变化蕴含机遇，正是由于学科教室这一新型教育样态出现，长期从事出版行业的新华文轩才能敏锐地发现这一选题的社会意义与市场价值，从而在2017年4月迅速启动基于AR技术手段的新型出版产品项目，启动“地理专用教室”，使其作为课程教学新产品研发的突破口。endprint

（2）团队组建与产品研发的主导性

确定选题后，新华文轩很快利用长期形成的人脉资源，经四川省教科所地理研究室、成都市教科院附属学校推荐，组建了一批专业能力强、权威性高的产品研发专家队伍，其中包括全国地理赛课比赛中获特等奖、在国家教学核心期刊上发表过地理教学科研论文的优秀一线地理教师等。

（3）市场推广中的主导性

新华文轩依托品牌，在落地推广方面发挥其资源优势，选择双流艺体中学作为示范学校建设“地理专用教室”，选择成都市温江区寿安学校建设“地理专用教室创新课程研发基地”，同时还通过与成都市教科院联合举办成都市中学地理赛课活动，以示范、观摩的方式展示了其产品对实际教学现实的“增强”，有效扩大了产品的市场影响力和号召力。

2.AR是技术手段

“出版+AR”布局中，AR只是一种技术形式，更确切地说是对原有出版手段的补充和升级。出版主体可以选择合适的产品线，将AR纳入“出版+”的版图中。同时，在产品的AR技术研发中，出版主体可以采用多元合作模式，既可以由出版主体组建自主研发团队，也可以采用项目制招募AR技术人员，还可以将AR技术外包给技术主导或资本主导型主体合作开发。

“地理学科教室”的软件包研发以及免费下载的“妙懂地理”APP就是以技术招标的方式与技术方合作研发的，从而使AR技术得以运用于教育领域，最大限度地发挥其技术优势。

（1）AR的沉浸感

“沉浸理论”最早是由心理学家Mihaly Csikszentmihalyi在1990年出版的著作《沉浸：最佳体验的心理学》中提出的，即“具有适当的挑战性而能让一个人深深沉浸于其中，以至忘了时间的流逝，意识不到自己存在的体验”[9]。

以双流艺体中学和新华文轩教育装备中心共同建设的“地理专用教室”为例，该教室融入了数字星球、天文穹顶、环幕投影、数字立体地形和数字地理模型等高科技地理教学设备，可以通过AR技术将地理课本上的内容立体化展示。 “妙懂初中地理”APP中的“PK地理妙赛”是知识与趣味相结合的竞赛单元，学生可根据自身的学习进度和知识掌握度选择相应难度的练习和竞赛模式，检验自身的学习效果，还可以通过全国排行榜与其他用户进行PK。这就是沉浸理论说的“适当的挑战”，可以有效提高学生的沉浸体验，使之自我肯定，促进学习者的后续学习行为。

（2）AR的直观性

教育出版产品的直观性体现为学习者通过近距离观察所学事物形成清晰感知，为其后深入的探究分析奠定基础，强调的是学习过程中的感官觸及和直接辨识性。

利用AR技术，“地理学科教室”将传统地理教学模型由静态、单一维度拓展为动态、立体多维度，将虚拟地理环境更真实地呈现在学习者所处的空间中，实现了抽象概念和不可见现象的可视化，使学生得以直观地感知和理解相关概念和现象。比如，AR技术可以呈现数字立体地形，能将动态地形画面投影在立体地形板上，实现模型与影像完美融合；运用3D立体成像技术，数字地理模型可以实现全息投影；多媒体球幕投影演示仪能立体展示宇宙各天体与星体等地理知识。

（3）AR的交互性

这里所说的交互性包括两大类，即人际交互和人机交互，体现为师生交互、生生交互、学生与教学设备所展现的环境之间的实时交互等多种形式。

人际交互体现在教师以AR教学设备为辅助手段开展的与学生的交流和互动，弥补了传统教学中一对多导致的交互不足问题。同时，在“地理学科教室”中，圆桌式座位设计保障了在同一物理时空中的教师与学生可以随时进行交流与讨论，实现课堂上的人际交流互动。

人机交互体现在两个方面：一是AR教学设备通过对虚拟环境中的事物进行操作，使程序对用户的决策和指令做出及时反馈；二是现实与虚拟的实时交互，即虚拟的场景可同真实的事物实时同步，同时还会随着用户位置和视角的变化而变化。

（4）AR的趣味性

传统教学中的趣味性主要指教师的教学语言生动形象，能够吸引学生的注意力，而有了AR技术的助力，趣味性更多体现为多模态、游戏化和情感化的交互体验以及由此带来的对学习者的多重感官冲击。

在“AR妙懂地理”APP中， AR技术呈现的丰富声音效果、动画视觉效果和实物3D立体展示效果，集教育性与娱乐性为一体，使学习者将学习到的知识运用到游戏中，促进了学生的学习迁移能力，实现了知识的工具化。

以“PK地理妙赛”中的拼图游戏为例，学生可以在轻松愉快的背景音乐中、色彩鲜艳的视觉体验中及与同学的挑战中检验自己的学习效果，学习趣味性和学习参与度得到很大程度的提高。据不完全统计，截止到2017年10月底，此APP仅在腾讯应用宝中的下载量已达1.7万人次，用户评分高达4.8分。

从2017年4月，新华文轩教装中心启动“地理学科教室”课程教学产品研发项目，到2017年9月产品初步交付使用，此项基于AR技术的新型出版产品获得了教育市场的认可。可以说，在出版产品创新中，新华文轩自身的优势是品牌优势、市场组织能力、项目实施实力以及强大的教育科研专业人员组织能力。因此，这些优势可以作为“出版+AR”的主导力量，将AR技术作为助其飞翔的双翼，同时也为全学科教室的系列AR出版产品的研发打下坚实的基础。

参考文献

[1]黑匣. 被遗忘的天才：他在1957年就制造出了第一台VR机器[EB/OL]. （2016-04-11）[2017-10-11]https：//w

ww.leiphone.com/news/201604/aPQEC6l7exN5QScy.html.

[2]吴帆，张亮. 增强现实技术发展及应用综述[J].电脑知识与技术，2012 （34）.

[3]萧染. VR、AR 技术+ 出版市场有多大[N]. 中国出版传媒商报，2016-11-15.

[4]胡小强. 虚拟现实技术[M]. 北京：北京邮电大学出版社，2005.

[5]尹琨. VR/AR 来袭，“撬动”传统出版变革[N].中国新闻出版广电报，2016-12-15.

[6]IDG中国. 2017年AR、VR市场分析报告[EB/OL].（2017-08-22）[2017-10-12]https：//wenku.baidu.com/view/5b338d7b590216fc700abb68a98271fe910eafa5.html.

[7]盛娜. VR出版与图书媒介性质的嬗变[J].出版广角，2016（23） .

[8]Ellie Martin，安福双. AR在2017年的五大发展趋势[EB/OL].（2016-11-15）[2017-10-14]http：//www.fromgeek.com/info/63631.html .

[9]朱东红. 网络环境下沉浸理论研究综述[J]. 现代商业，2007（13）.endprint