增强现实技术在移动学习中的应用

张敬

摘要：该文主要围绕着移动学习当中增强现实技术（AR）的应用开展深入研究及探讨，望能够为今后移动学习当中增强现实技术科学有效地应用提供指导性的建议或者参考。

关键词：移动学习;应用;增强现实技术

中图分类号：TP399 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）06-0267-02

移动学习，意指借助移动设备可以在不受任何空间与时间限制情况下所开展的学习活动，移动学习期间所使用移动计算装置需能够呈现出学习内容，为学习者与教师提供双向交流功能服务。移动学习概念最早被提出于2000年的美国高校，在国内引入之后得以迅速发展，有着较为广泛的涉及面，由于其能够以互联网及通信技术为基础移动设备实现学习，故有着数字化、自由化学习两方面特点。现阶段，增强现实技术被有效运用至了移动学习当中，为其提供强大的技术支持力量，也逐渐成为增强现实技术移动学习方面研究的主要方向。

1增强现实技术（AR）

1.1概念及原理

增强现实技术（AR），最早被提出于1990年，它是基于虚拟现实技术（VR）所发展起来的一种新型技术，也可称其为扩增现实技术，属于以计算机的应用为基础人机交互的一种技术。此项技术在娱乐、军事、医疗、教育等各个领域方面应用前景较为深远、广泛。

增强现实技术，它主要是借助计算机信息系统来提供信息，把虚拟世界及现实世界当中信息进行无缝隙的对接，将原有现实世界处于一定空间及时间范围内无法体验到实体感官的信息，经电脑相关科技力量，在模仿仿真之后叠加至真实的场景当中，增强用户对于现实世界感知，增强现实，达到一种超越了现实感官体验感。增强现实技术系统突出特点即为：三维注册、实时化交互、虚拟结合，也就是虚拟世界与真实世界信息集成化，有着实时化的交互性。

1.2核心技术

构建起增强现实技术系统，需要使用到多种各项技术，具体包含着显示、跟踪、定位、可视化、界面、标定等各项科学技术。

2移动学习当中AR的具体应用

据移动学习的咨询网络对于移动学习的操作系统APP选用需求相关调查显示出：i 0S、Android系统需求各为59.29%、74.34%;Win8系统需求为21.24%;而选择其他及不需要则各为6.19%、15.93%。那么，从该项调查结果当中即可了解到明确结论，特就是移动学习当中手机作用日益显著化。如何将增强现实科学技术及设备、产品等密切结合到一起，确保用户能够实施沉浸式的学习，移动学习当中就应当确保最大交互能够实现，优化学习形式、改进学习方式，并将用户体验提升，逐渐成为各大商家投入移动端科学技术重点及方向。现阶段，以增强现实科学技术系统的优势与特点为基础，在手机的移動学习层面上，增强现实科学技术有效运用集中体现具体如下：

2.1改变学习形式

增强现实技术与相应移动设备融合应用至移动学习层面，能够有效地改变原有的学习形式，以在地质学知识移动学习为例，采用增强现实技术，可以打破原有的地质学知识学习形式，通过移动设备当中摄像头进行标识物的识别操作，比如地理文字、二维码、原始图片等等;借助多媒体的信息化、3D图像等辅助技术，奖标识物全部映射至手机设备屏幕当中，更为直观地的地理知识移动学习形式即可实现。增强现实技术，其在移动学习领域有着较多例子。如加拿大某公司联合了增强现实技术移动系统平台的Layar公司，借助增强现实技术，促进儿童的学习产品形成交互性世界地图移动学习形式。该交互性地图存在的标示对象有80个，扫描相应位置后即可获取视音频，能够呈现全世界著名建筑及特色的风土人情，每月均会自动更新学习内容，可充分激发起孩子们好奇心与兴趣，借助增强现实技术，孩子们可足不出户便能够进一步了解这个世界。

2.2改进学习方式

现实及虚拟实现有效融合，增强现实技术通过应用至移动学习当中，可以有效改进学生们的学习方式，以地理学知识移动学习为例，通过增强现实技术当中跟踪系统，即可实现实时化地跟踪用户们在场景内具体位置及视域的方向，把虚拟物体逐渐合并至现实世界当中物体准确位置这种全新的学习方式。现阶段，移动学习方面增强现实技术发展放线为增强现实技术移动学习与位置服务的有机融合，以跟踪系统为基础，增强现实技术历经GPS跟踪及标志物的跟踪利用，以自然的无标志物的跟踪这三个发展阶段。室外的增强现实技术，一般运用以位置为基础服务的LBS，借助外部定位的方式与无线电的通讯网络进行移动设备、用户位置的有效确定，提供着相关位置信息。智能手机的增强现实技术系统，用户在开展地理学相关知识移动学习期间，能够通过增强现实技术该种全新的学习方式，借助GPS实时化地跟踪智能手机在相应真实场景当中具体位置，借助电子罗盘将智能手机所指明的方向确定下来，再通过加速表将智能手机倾斜的角度确定下来，将地理学相关知识内容投射至现实的场景当中，在智能手机屏幕当中呈现出来。LayarReality Browser，它属于增强现实技术移动学习的一个应用程序，借助增强现实技术可以将智能手机视野显示出来，发现炫层的地理学知识信息，并将其分享给其他移动学习的朋友，具备目录有三千多层，可视化的浏览体验较强度。增强现实的Layar，可借助智能手机的摄像头及以地理位置为基础的数据信息，找到Tweeps、Flickr的照片、历史事实等相关学习内容，将layar App打开，朝着某个方向将摄像头开启，在该虚拟屏幕当中便能够看到地理地表，再进入用户便能够看到更多所需学习到的相关地理学知识内容。

2.3增强学习体验

增强现实技术，叠加虚拟信息至真实世界场景或者对象当中，可对学习者自身所处真实场景起到增强作用，并提供一种全新信息感知的方式，为学习者们提供自然融合一种学习环境，增强学习体坛感。把增强现实技术有效应用至虚拟展示当中，让信息内容立体化，对比传统学习模式，信息获取更具直观性及丰富性，学习体验感更为强烈。

增强现实技术，还可被应用至无法恢复景象与物体还原展示当中，获取此物体镜像丰富的信息内容，为这一方面学习者们提供学习辅助。如圆明园原景展现、敦煌莫高窟AR展现等，学习者们均能够透过相应显示器看到重构之后遗址的原景。学习者们可以在博物馆学习更多丰富知识，更多博物馆、科技馆均吸引大批量游客，增强学习体验感，充分激发起了观众的学习兴趣，刚开始借助增强现实技术，来为观众们提供以场景虚实相结合沉浸式的学习环境当中。博物馆内，增强现实技术，其主要是借助小型荧屏来实现，包括平板电脑与智能手机等。特定部分展览，博物馆对于增强现实技术当中Android、iOS应用系统程序的开发利用，观众们便能够借助小型荧屏看到许多立体化展示多媒体的学习素材。如亚洲艺术的博物馆曾举办了中国的兵马俑展览，虽然只是展览出小部分，但是，观众们通过下载该博物馆内所开发一款带有着i OS应用系统程序增强现实技术，扫描配合着展览设计提示牌六张，便可在现实的空间范围内观看大量出土珍贵的文物SD内容及视频。对比静态常规的展品，博物馆的场景融合这种体验式的移动学习方式更具趣味性，且有着良好的移动学习体验效果。

3移动学习当中AR应用问题及今后发展

3.1问题分析

依据国内增强现实的市场专题调研报告结果中可了解到，增强现实国内行业现阶段为市场的启动期，且以应用领域探索、盈利模式挖掘等为基本特征。因以增强现实技术为辅助移动学习已经逐渐被应用至多个领域当中。但是，因增强现实技术还不够成熟，在智能手机当中应用该项技术仍然有问题存在，比如：以表的技术为基础跟踪识别及图像渲染期間，智能手机运算的承载负荷大，增强耗电量，且对于电池会产生较大的损害。对此，需要将电池质量提升;手机增强的现实运算，其在多个用户相互间使用过程中，占据较大内存、较高的复杂程度，智能手机在无法承载情况发生后，可能会有卡机或者死机等问题状况出现，对体验效果影响较大。室外配合智能手机的摄像头增强现实的交互，图像的处理能力及图像的分辨率均相对较低、光线过于强或者过于弱，这些均会对跟踪算法、识别准确度产生不利影响。这些问题均是增强现实技术在现阶段移动学习当中应用所存在的现实问题，有待于进一步解决及改进处理。

3.2今后发展

现阶段，增强现实技术还不够成熟，虽然在应用领域上较为广泛，但是，基本上均属于表层技术方面运用，移动学习方面的应用还不够深入。针对硬件设备研发还存在着不成熟问题，需强化对于智能手机硬件方面支持的呈现设计，注重电池、手机的处理能力、GPS精度的提升。软件方面，应当将商家信息的支持、物体的识别能力等提升，以促进用户智能手机移动学习期间交互体验感提升。增强现实技术，不仅是国内科学技术发展的主流方向，更是今后移动学习当中信息获取及学习方式的全新技术手段，成为增强现实技术智能手机移动学习今后研究的主要方向，为广大移动学习者们提供精彩纷呈的学习体验。

4结束语

综上所述，通过以上分析论述之后我们对于增强现实技术（AR）、移动学习及移动学习当中增强现实技术的应用，均能够有了更加深入地认识及了解，也被明确提出了今后移动学习当中增强现实技术的应用问题及今后发展。从总体上来说，增强现实技术的问世及应用发展，开启了移动学习全新发展时代，那么，为今后更好地借助增强现实技术实现高效化的移动学习，还需相关专家及学者增加对这一方面的深入研究及探索，以能够探索出更具高效陛的增强现实技术移动学习方式。