基于AR技术的少儿图书产品开发思路

李阁

摘要：针对目前AR技术的应用，对市场上现有的AR图书进行分析研究，总结出现有产品的特点，整理出AR图书的适用年龄分布，为下一步AR少儿图书开发提供思路、选定方向。

关键词：AR技术;少儿图书;开发

Abstract： In view of the current application of AR Technology， we analyze the existing AR books on the market， summarize the characteristics of the existing products， and sort out the age distribution of AR books，  and provide the idea and the selected direction for the further development of  AR books for children.

Key words： Augmented Reality;books for children;development

1  AR技术应用分析

1.1 AR技术应用前景

AR技术的应用范围随着计算机硬件的发展和智能手机的普及变得越来越宽广，目前在军事、教育、医疗、旅游业、图书出版等领域都获得了极大的发展。在娱乐、旅游等行业中，很多公司已经采用该技术，例如在大型典礼等大型聚集场合上，举办方就运用AR技术，进行实景转播，把参数等信息放置在手机应用中，观众在使用时只需要把手机摄像头对准屏幕上的图标就可以通过视频的方式看到详细的信息;一些旅游景点借助AR技术对已经消失的景点或者平时难以看到的场景进行展示，让参观者对于景点的内容，历史有着更为清晰的了解。在图书出版行业中，目前越来越多的杂志和图书已经尝试通过AR技术的使用来营造更好的读书环境，从而达到科技升华阅读的目标，例如一些在图书中不能直接表现的视频或者语音信息，就可以采取与AR技术结合的方式，通过手机来展示，需要观看这些信息时，只需要把智能手机或者平板电脑的摄像头对于图书中的信息识别区域，就可以获取展示效果，形象而直观。

AR技术在教育领域的应用已经取得一定进展。美国Zspace公司开发的Zspace300目前在美国的STEAM教育中已经大量运用，无论在显示效果上还是课程内容了都给予了全新的体验，目前中国的黑晶科技和网龙华渔在VR教育方面也取得了令人瞩目的成就。随着以谷歌、微软为首的大型互联网企业进入AR领域，未来AR技术将有着更广阔的发展空间。

1.2 AR技术发展概况

AR技术的发展经历了由理论到实践的阶段。VR是VR，而AR是增强现实，是虚拟与现实混合，AR是在现实中运用的虚拟技术，一般来说AR包括VR，在使用AR时也可以选择使用VR。最早AR技术概念的提出由于缺乏硬件设施，并没有被大众所关注，随着近年来各大互联网公司在AR硬件产品的研发上大量精力的投入，以及智能手机及平板电脑的普及，AR技术找到了应用的空间。诺基亚智能手机推出的“城市万花筒”算是比较早应用AR技术的手机应用，该技术通过实际场景与手机地图结合，对于各种地方有着更为清晰明了的认识;之后任天堂推出的游戏“口袋妖怪”风靡全球，通过手机应用与实际场景的结合，来完成游戏战斗，这一手机应用开创了AR技术在手机端应用的先河，带来了AR技术应用于手机游戏应用市场的潮流。目前，在VR技术硬件产品中，HTC、索尼公司无论是在硬件产品还是软件开发中处于领先低位;在AR技术硬件产品中，谷歌无论是在现存效果还是在后续支持上，都处于领先地位。

在AR技术与VR技术获得不断发展的同时，近年来一种新兴的概念也被提出即混合现实技术。混合现实技术即同时运用AR技术和VR技术，美国的ZSPACE公司运用VR技术主要针对STEAM教育，在教育市场中获得了较多的关注度。

综上，AR技术与VR技术的发展是相互的，AR技术在教育行业潜力巨大。

1.3 AR技术影响及特点

随着AR技术的不断发展，越来越多的硬件产品和应用极大的改变了人们的思想方式和生活方式。在不久的将来，你足不出户就可以享受电影院般的观影享受，网上购物可能只需要佩戴AR眼镜就可以像在商场一样进行购物。而在电影《钢铁侠》中，利用AR技术与VR技术展示的显示屏，未来就有可能运用到汽车驾驶中，将前方的车辆信息、道路交通状况、周围的路况等信息直接呈现。

目前，从使用方式上，AR技术应用是在三维尺度空间增添定位虚拟物体的技术应用，它是真实世界与虚拟物体的信息集成，并且AR技术具有实时交互性[1]。

2  AR少儿图书发展

在数字化、网络化鼎盛发展的今天，文化产业的发展依托数字化的浪潮，正蓬勃的发展着。研究AR技术与儿童圖书进行结合一方面是符合当前互联网行业发展的潮流，另一方面也是对传统图书行业发展转型的探索。

2.1 AR图书的概况

AR图书是随着科技的发展，近年来涌现的一种新型图书，是一种将AR技术应用于传统纸质图书的新型出版物，即在纸质图书的基础上，把纸质图书的书页或阅读者所在环境作为现实环境，把提前制作好的虚拟对象（图像、视频、音频、三维模型、三维动画等）叠加显示在现实环境中的一种交互媒介[2]。不同于传统纸媒，AR图书可进行实时互动，从而加深读者对阅读内容的感知和理解。按照图书内容，目前市场上现有的AR图书可分为以下几种：①三维显示-图文为静态，三维动画为主要的交互对象，动画与图文形成有机互补的整体。②虚实结合-制作的三维虚拟图像与摄像机拍摄到的真实图书内容或场景深度融合。③人机交互-读者可以与所有的虚拟信息进行自由的交互[3]。

具体情况如表1。

[类型 图书内容 AR图书举例 使用场所 表现形式 科普类 以科普知识为 学校、家庭、图书馆、广场 常以具象造型、抽象造型立体形式出现 游戏类 以游戏互动内容为主 家庭、图书馆 其交互方式常常多样化，内容有趣 识字卡片 汉字、动物、植物、景点、汽车等 幼儿园、家庭、体验馆 其表现形式整体以简单字体，其上辅以或具象或抽象的三维内容 涂涂乐 以建筑、动物、场景为主 幼儿园、家庭、书店、体验馆 利用涂色后的AR模型表现 探索类 以冒险、探索为主 家庭、体验馆 以深入简出的故事搭配多样化的交互方式 ][表1  AR图书分类]

2.2 AR图书市场分析

当前市场AR图书的种类繁多，质量也参差不齐，相比于传统纸媒，AR图书具有更丰富的表现形式，在交互方式上也比传统图书有巨大优势。AR图书市场概况见图1。经团队市场调研，国内AR图书市场目前有以下特点：从出版数量上看，AR图书的出版数量相比于传统图书市场占比相当小，且国内现有的AR图书以国外引进为主，自主研发所占比例相当小，也就意味着市场需求量还未满足;从出版类别来看，国内AR图书的出版主要集中在少儿出版领域，这一市场份额占了绝大部分，少儿对该类图书的吸引力最大，而其他类型的图书应用零散且占比不大。从技术实现来看，大多数图书都将移动终端作为用户体验的基础工具，使用者仅需在手机或者平板电脑上安装AR应用程序即可进行体验。

综上，AR图书的种类繁多，主要使用对象为儿童、青少年（见图2）。而目前国内的AR图书出版任务还需加强，要推动AR图书的发展还需要克服诸多的难点和障碍。从调研结果来看，阻碍AR图书发展主要存在以下三个问题：①AR图书制作门槛较高，当前掌握技术的出版社较少;②大部分读者对AR图书认知度不足，影响了图书的市场推广;③出版社资源储备不足，策划、编辑内容匮乏。

根据市场调研的结果，无论是在图书的内容选取上，还是交互方式上都需要有更丰富的表现。在内容上，未来的主要出版物还是以科普性的出版物为主，设置故事线索，引导儿童主动探索学习，在当前的AR图书市场中基于建筑为原型的AR图书存在着空白。

3  AR少儿图书开发思路

目前在国内，AR技术较多应用于图书出版领域，在幼教上生动有趣的模型和准确的发音吸引了一大批父母的眼光。

历史长河中，极具特色的地理环境和悠久的历史人文孕育出许多经典的建筑，这些数量众多、种类纷繁、雄伟绚丽的经典建筑历经时代的变迁、文化的发展、见证各种历史事件的发生，经历民族文化的交融，它们具有显著的区域地理特色，与它们背后的故事相伴流传下来。目前，许多建筑已经成为地方标志，精神寄托，甚至成为了地方的名片。随着时代的发展，很多传统的建筑结构与建筑故事正在人们生活中消失，离人们越来越远，如何把建筑特点和背后的故事传播给下一代是值得思考的一个问题。

AR少儿图书是一个良好的载体，产品的开发思路就是在这个大背景下提出来的。通过AR技术展现世界各地的著名建筑，把建筑的造型元素、结构特点、象征意义、建筑背后的故事等内容以AR交互的形式进行展现，同时设计平面化的建筑，供孩子进行涂色，通过智能手机扫描涂色的建筑展示立体化的建筑效果图，让孩子们在与图书的互动过程中培养孩子的想象能力。让孩子在玩耍的过程中实现“即使足不出门，也可以畅游世界的目的”。

4  结语

结合AR图书的研究状况来看，当前市场上较多的应用主要作为科普性为主，在互动方式上的形式较少，而涉及到文化性质的图书则更少。本文通过结合AR技术与建筑背后的文化含义的方式，通过增强图书与人的互动，提高人们的阅读兴趣，意在推动产业创新，对于探索AR技术在传统文化中的应用也有着重要的现实意义。但当前的AR图书市场还不成熟，希望后者能够更深入地挖掘，提供更为完善的开发思路。

参考文献：

[1]孙凯嵚.基于PC机的虚拟装配仿真系统研究[D].上海：上海大学，2006.

[2]袁瑞芳.我国增强现实类儿童科普读物出版研究[D].湖南：湖南大学，2017.

[3]詹秦川.基于增强现实技术的儿童出版物发展研究[J].出版广角，2019（3）：47-48.