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增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR):現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及產(chǎn)學(xué)研一體化展望

2017-05-30 10:48王培霖梁奧齡羅柯高巍周志穎
中國(guó)電化教育 2017年3期
關(guān)鍵詞:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)

王培霖 梁奧齡 羅柯 高巍 周志穎

摘要:隨著科技的進(jìn)步,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)逐漸成為一個(gè)在教育行業(yè)越來(lái)越成熟且具有巨大潛力的新技術(shù),增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與教育的結(jié)合使得書(shū)本中抽象的內(nèi)容具體化、形象化,打破了傳統(tǒng)教育模式的局限,給教育行業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇和途徑。但消費(fèi)市場(chǎng)熱度和用戶(hù)接受度仍然不夠,其產(chǎn)品的用戶(hù)體驗(yàn)方面還存在一定問(wèn)題。該文縱觀(guān)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的歷史發(fā)展、現(xiàn)狀問(wèn)題和未來(lái)趨勢(shì),希望通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)出版物的方式,節(jié)省更改原始紙質(zhì)圖書(shū)的成本,將AR技術(shù)更好地應(yīng)用到教育領(lǐng)域幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解傳統(tǒng)教育難以解釋的各種抽象概念,實(shí)現(xiàn)以最自然有效的方法讓孩子們快樂(lè)學(xué)習(xí),真正走進(jìn)校園充分發(fā)揮AR技術(shù)的附加價(jià)值。

關(guān)鍵詞:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí);混合現(xiàn)實(shí);虛擬現(xiàn)實(shí)

一、什么是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

術(shù)語(yǔ)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality,以下簡(jiǎn)稱(chēng)“AR”)在早期被研究員們定義了很多不同的意思,1990年波音公司的員工Tom Caudell首次提出“Augmented Reality”一詞,1994年Milgram,Takemura,Utsumi和Kishino將AR定義為兩種不同的概念:廣義概念和狹義概念。在廣義概念中,AR被定義為“用模擬線(xiàn)索增強(qiáng)自然場(chǎng)景并反饋給操作者”,狹義概念中則將AR定義為“是一種參與者戴著透明的頭盔顯示器以清晰看到真實(shí)世界的虛擬現(xiàn)實(shí)的形式”。1997年Azuma等研究人員認(rèn)為AR應(yīng)該包含三個(gè)準(zhǔn)則:虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維注冊(cè),2004年HSllerer和Feiner、2003年Kaufmann、2008年Zhou、Duh和Billinghurst也提出了類(lèi)似的定義。而2008年Klopfer和Squire還給了AR更廣泛的定義,他們認(rèn)為這是一種真實(shí)世界被動(dòng)態(tài)疊加上相關(guān)位置或虛擬信息的一種場(chǎng)景技術(shù)。2011年Martin等人給出了一個(gè)不具包容性的定義:AR是合并從一個(gè)攝像頭流出的圖像與視頻信息的系統(tǒng),2011年Sayed,Zayed和Sharawy將AR描述為通過(guò)增加真實(shí)生活中丟失的信息來(lái)將虛擬物體加入真實(shí)場(chǎng)景中的一種技術(shù)。大眾普遍接受1994年Milgram等人的“米爾格拉姆真實(shí)虛擬連續(xù)集”定義,這是一種從完全真實(shí)的環(huán)境到完全虛擬環(huán)境的模式,這個(gè)連續(xù)集中真實(shí)環(huán)境與虛擬環(huán)境之間的空間被稱(chēng)為混合現(xiàn)實(shí)(即Mixed Reality,簡(jiǎn)稱(chēng)MR)。

二、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)狀

(一)背景概述

一直以來(lái),人們熟知的教育場(chǎng)景都是老師提前安排好教學(xué)進(jìn)度,上課時(shí)站在講臺(tái)上用書(shū)寫(xiě)黑板的方式為學(xué)生傳授知識(shí),學(xué)生的教科書(shū)和作業(yè)等都是紙質(zhì)的。雖然這種靜態(tài)的教學(xué)方式長(zhǎng)期被人們習(xí)慣和接受,但隨著科技的進(jìn)步,人們教育的創(chuàng)新提出了更高的要求,因此研究人員和教育界學(xué)者希望可以通過(guò)科技改進(jìn)教師的教學(xué)環(huán)境和學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,使學(xué)習(xí)更加高效。

2007年Teoh和Neo研究發(fā)現(xiàn)受試者認(rèn)為聽(tīng)演講者在講臺(tái)上講課是一件十分無(wú)聊的事情,2012年P(guān)hang等人調(diào)查發(fā)現(xiàn),想要學(xué)習(xí)理工類(lèi)學(xué)科的學(xué)生不足60%,因?yàn)檫@類(lèi)學(xué)科難度大學(xué)生容易提不起學(xué)習(xí)興趣,而受試者認(rèn)為技術(shù)的整合將有助于學(xué)習(xí)理工類(lèi)知識(shí)。如2010年Chien等人調(diào)查發(fā)現(xiàn)AR能讓學(xué)生更有動(dòng)力地學(xué)習(xí)。2012年Ruth Geer和TrudyAnn Sweeney發(fā)現(xiàn)學(xué)生非常喜歡這些通過(guò)做游戲或者播放動(dòng)畫(huà)等方式來(lái)學(xué)習(xí)。

還有人認(rèn)為在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該為學(xué)生提供相關(guān)的學(xué)科環(huán)境并努力使課堂活動(dòng)更有趣,因?yàn)閷W(xué)生們會(huì)更愿意用交互的方式學(xué)習(xí)。女12002年Kiyokawa發(fā)現(xiàn)用AR技術(shù)生成虛擬圖像來(lái)教學(xué)的方式比傳統(tǒng)的使用黑板教學(xué)的方式更加自然,2007年Kozhevnikov和Thornton研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)呈現(xiàn)豐富的可視化圖像并讓學(xué)生動(dòng)手控制這些圖像能夠培養(yǎng)他們的形象化思維,這些可以用可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn),即讓以前肉眼難以觀(guān)察的現(xiàn)象被直觀(guān)呈現(xiàn)出來(lái)。如1995年Cynthia F.Copolo和Paul B.Hounshell使用二維和三維的化學(xué)模型幫助學(xué)生們學(xué)習(xí)分子結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)三維模型的學(xué)習(xí)效果更好。1996年Dede等人發(fā)現(xiàn)學(xué)生使用虛擬環(huán)境可以更好地掌握抽象概念。2001年Wu等人發(fā)明了一種幫助學(xué)生更好理解化學(xué)抽象概念的動(dòng)畫(huà)。2004年Stith在教授細(xì)胞生物學(xué)時(shí)使用軟件創(chuàng)造了一種酶與底物結(jié)合的動(dòng)畫(huà)。2008年Robertson等人發(fā)現(xiàn)當(dāng)播放有趣的動(dòng)畫(huà)或者當(dāng)老師的演講富有吸引力時(shí),學(xué)生會(huì)更好地理解所學(xué)內(nèi)容。這些都是常見(jiàn)的可視化技術(shù)的例子。

目前在教育領(lǐng)域,特別是可視化抽象概念方面有巨大潛力的技術(shù)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),AR最早于1990年提出,它可以讓使用者與應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,給用戶(hù)帶來(lái)較為自然和真實(shí)的體驗(yàn),因此AR是一個(gè)很可能對(duì)教育行業(yè)產(chǎn)生巨大影響的新技術(shù)。

(二)AR在教育領(lǐng)域應(yīng)用的歷史

2002年Billinghurst認(rèn)為AR可以提高學(xué)生之間和師生之間的合作,并且可以使學(xué)習(xí)效率最大化。通過(guò)AR技術(shù),用戶(hù)還可以從3D視角觀(guān)看學(xué)習(xí)內(nèi)容,這可以幫助學(xué)生克服難以觀(guān)察到真實(shí)世界或者理解復(fù)雜概念的困難。

由于AR是一個(gè)相對(duì)較新的技術(shù),雖然已經(jīng)在很多方面有研究,基于教育的研究卻很少,直到2000年AR的教育應(yīng)用才第一次嶄露頭角。盡管如此,很多研究都已經(jīng)表明學(xué)生們很愿意使用AR技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí),如2008年Klopfer和Squire發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)他們虛擬與現(xiàn)實(shí)環(huán)境結(jié)合的經(jīng)歷有很積極的反饋,2011年Burton等人也發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這種可以分享信息和學(xué)習(xí)新概念的技術(shù)感到興奮。

2006年Sheldon和Hedley發(fā)現(xiàn)在受真實(shí)環(huán)境限制的課程中學(xué)生們可以通過(guò)AR更好地理解和體驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,之后各階段的教育也都開(kāi)始逐步應(yīng)用AR技術(shù)。2008年Coffin等人在物理學(xué)領(lǐng)域使用增強(qiáng)視頻、視頻會(huì)議、物理跟蹤道具等技術(shù)將那些看不見(jiàn)的如加速度、壓力等物理量用覆蓋圖形頂部的物理道具可視化。2009年Dunleavy,Dede和Mitchell設(shè)計(jì)了一款名叫“接觸外星人”的AR手機(jī)游戲,學(xué)生通過(guò)采訪(fǎng)虛擬角色、采集數(shù)字信息等方式找出外星人登陸地球的原因。游戲過(guò)程中他們可以學(xué)到各種知識(shí),具有很高的學(xué)生參與度。2011年Serion,Ibanez和Kloos在西班牙馬德里的一所中學(xué)的視覺(jué)藝術(shù)課程中研究了AR對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的影響,參與者表現(xiàn)出很大的熱情和接受度。2012年Xie使用通過(guò)溫度傳感器和壓力傳感器輸入的AR技術(shù)讓學(xué)生用現(xiàn)實(shí)世界中的物體仿真和模擬一些科學(xué)現(xiàn)象。

類(lèi)似的案例還有很多,但是國(guó)內(nèi)的AR幾乎是從2012年才開(kāi)始發(fā)展,教育領(lǐng)域的應(yīng)用則更少。不過(guò)近幾年類(lèi)似的VR技術(shù)(虛擬現(xiàn)實(shí)即VirtualReality,以下簡(jiǎn)稱(chēng)“VR”)在國(guó)內(nèi)發(fā)展比較迅速,AR也隨之興起,出現(xiàn)了一些教育方面的新產(chǎn)品。

(三)AR發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)述

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,AR在技術(shù)上已經(jīng)越來(lái)越成熟,在一些電影和動(dòng)漫中,我們可以看到曾是幻想式的科技場(chǎng)景如今因?yàn)锳R技術(shù)的出現(xiàn)變得不再不可能,如名偵探柯南的眼鏡可以獲取實(shí)景信息并幫助人物分析現(xiàn)場(chǎng)情況。電影鋼鐵俠中,主角頭盔投影出來(lái)的影像和在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)各種虛幻投影的拉伸旋轉(zhuǎn)等操作,都是AR技術(shù)應(yīng)用的體現(xiàn)?,F(xiàn)實(shí)生活中,AR技術(shù)在醫(yī)療、建筑、汽修、教育等領(lǐng)域也都有了一些應(yīng)用產(chǎn)品,且其數(shù)量和種類(lèi)逐年增長(zhǎng)。

全世界眾多互聯(lián)網(wǎng)巨頭都已經(jīng)加入到了AR/VR領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中,2014年3月,F(xiàn)acebook宣布以20億美金收購(gòu)VR技術(shù)的領(lǐng)頭羊公司Oculus。Facebook創(chuàng)始人扎克伯格這樣評(píng)價(jià):Oculus將有機(jī)會(huì)創(chuàng)造新的社交平臺(tái),改變?nèi)藗児ぷ?、娛?lè)和交流的方式。之后蘋(píng)果、微軟、谷歌等國(guó)際大公司也都紛紛加入進(jìn)來(lái)。蘋(píng)果先后收購(gòu)了Metatio、FaceShifl、PrimeSense以及Flybv Media等多家AR企業(yè),展示了其在AR/VR領(lǐng)域一展宏圖的決心。蘋(píng)果此次推出的新款產(chǎn)品iPhone7 Plus首次配備了雙攝像頭,讓設(shè)備變得像人的雙眼一樣,可以獲取相機(jī)捕獲的圖像深度等信息(景深),使計(jì)算機(jī)視覺(jué)中能夠提供更強(qiáng)的約束以更精準(zhǔn)地捕捉前景背景,捕獲深度后的AR三維交互更加準(zhǔn)確,用戶(hù)體驗(yàn)也更上一層樓。

2012年4月谷歌曾推出AR眼鏡Google Glass,在眼鏡上配備攝像頭和微處理器,可以增強(qiáng)人們對(duì)環(huán)境的認(rèn)知。2014年谷歌的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目Tango讓安卓手機(jī)通過(guò)攝像頭獲取環(huán)境的景深等信息,并在分析后三維重現(xiàn)周?chē)沫h(huán)境。2015年1月,微軟發(fā)布了一款混合現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器HoloLens,通過(guò)全息影像為用戶(hù)提供沉浸式的體驗(yàn),是可穿戴設(shè)備與AR技術(shù)的完美結(jié)合。

2016年則是AR技術(shù)飛速發(fā)展的一年,其強(qiáng)大的功能和應(yīng)用前景讓AR成為新一代技術(shù)中最被看好的一顆明星。最近幾年VR/AR市場(chǎng)正在快速拓展,但是要讓AR如同手機(jī)電腦一樣真正融人人們的生活還有很長(zhǎng)的路要走。

三、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)面臨的挑戰(zhàn)

(一)AR技術(shù)在教育產(chǎn)品的概述

AR的技術(shù)特點(diǎn)與其在教育方面的應(yīng)用需求十分契合。AR技術(shù)用多種媒體呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,將文字、圖片、視頻、動(dòng)畫(huà)等一系列技術(shù)手段融合進(jìn)來(lái),吸引學(xué)生的注意力,提升他們的學(xué)習(xí)興趣,讓他們積極主動(dòng)地參與到教學(xué)活動(dòng)中。AR技術(shù)還給學(xué)生提供了同時(shí)使用多種感官如眼、耳、手相結(jié)合的全方位式的互動(dòng)體驗(yàn),使學(xué)生可以在互動(dòng)過(guò)程中對(duì)教材的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行理解和探究。加上中國(guó)龐大的教育市場(chǎng),政府和家長(zhǎng)對(duì)孩子教育的投入,使AR在國(guó)內(nèi)教育行業(yè)的應(yīng)用有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?guó)外已經(jīng)進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的AR技術(shù)研究,大量國(guó)外研究員的調(diào)查研究也顯示出AR技術(shù)與教育相結(jié)合確實(shí)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果,并且已經(jīng)有了一些應(yīng)用于教育領(lǐng)域較好的AR產(chǎn)品。相比之下國(guó)內(nèi)的AR市場(chǎng)起步較晚,但是也取得了一些不錯(cuò)的成果。

國(guó)內(nèi)AR在教育領(lǐng)域取得的成果大多是針對(duì)青少年和兒童早教的。AR技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)教育行業(yè)的改革是顛覆性的,中國(guó)的傳統(tǒng)教育是在大課堂內(nèi),教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行近乎“填鴨式”的教育,通過(guò)講解枯燥的文字、圖片給學(xué)生傳播知識(shí),這樣的教學(xué)方式單調(diào),尤其對(duì)于在學(xué)習(xí)方面不那么有天賦的學(xué)生來(lái)說(shuō)不易理解,即使理解之后也容易忘記,教學(xué)效果并不理想。而AR技術(shù)具有三維注冊(cè)、實(shí)時(shí)交互、虛實(shí)結(jié)合的特點(diǎn),和將虛擬的三維物體和場(chǎng)景疊加到現(xiàn)實(shí)世界中的特性,可以極大地增強(qiáng)老師和學(xué)生的教學(xué)體驗(yàn),使傳統(tǒng)教學(xué)中抽象的概念變成立體生動(dòng)的模型,對(duì)學(xué)生理解抽象知識(shí)有較大的幫助,理解之后能提升成就感,進(jìn)一步提高學(xué)生自身的學(xué)習(xí)意愿。紙質(zhì)書(shū)本中描述的自然地理地貌、人文建筑、歷史事件和一些抽象的物理化學(xué)概念等都可以通過(guò)AR技術(shù)活靈活現(xiàn)展現(xiàn)在學(xué)生面前。比如學(xué)生在學(xué)習(xí)地球自轉(zhuǎn),和地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)產(chǎn)生日夜更替現(xiàn)象時(shí),運(yùn)用AR技術(shù)將三維抽象的場(chǎng)景呈現(xiàn)在課堂上,可以使老師的教學(xué)更加生動(dòng)、形象、具體。學(xué)生在聽(tīng)老師的講解和觀(guān)察AR模型運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還可以自己操作3D模型,以更好地理解日夜交替的原理。2005年一組研究員在英國(guó)倫敦開(kāi)展了一次類(lèi)似的研究,一名老師和一組十歲左右的學(xué)生使用地球自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)的虛擬動(dòng)畫(huà)來(lái)幫助理解日夜之間的更替,結(jié)果顯示學(xué)生的參與度明顯提高。國(guó)內(nèi)的AR應(yīng)用“視+AR”中也有一款類(lèi)似的太陽(yáng)系運(yùn)轉(zhuǎn)模型。國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有一些較為成熟的針對(duì)青少年和兒童教學(xué)的AR軟件和AR出版物,這些產(chǎn)品應(yīng)用在教育領(lǐng)域的主要形式大致分為以下幾種:

1.4D認(rèn)知卡

2015年7月18日,由夢(mèng)想人科技推出的一款具有革命性意義的兒童教育產(chǎn)品“4D認(rèn)知卡”在北京展覽館4號(hào)館正式亮相,這是國(guó)內(nèi)第一款跟出版社合作的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育產(chǎn)品。4D認(rèn)知卡是AR技術(shù)應(yīng)用最簡(jiǎn)單的一種形式,它的出現(xiàn)可以說(shuō)是AR技術(shù)在幼兒教育上的完美運(yùn)用。每一張認(rèn)知卡片對(duì)應(yīng)一個(gè)4D動(dòng)畫(huà),利用AR軟件對(duì)卡片進(jìn)行掃描,就會(huì)出現(xiàn)立體的動(dòng)畫(huà)模型,并且可以對(duì)模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、拉伸等操作,360度全方位地對(duì)模型進(jìn)行學(xué)習(xí),讓孩子通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的手持設(shè)備體驗(yàn)奇妙的世界。還比如在夢(mèng)想人科技的主營(yíng)產(chǎn)品“4D書(shū)城”里就有一款觀(guān)看火箭發(fā)射過(guò)程的認(rèn)知卡,通過(guò)掃描卡片,設(shè)備屏幕上出現(xiàn)火箭模型,起飛后能清楚得看到整個(gè)過(guò)程中火箭的逐級(jí)脫落,在火箭飛向高空時(shí),需要用戶(hù)抬起手機(jī)跟隨向上移動(dòng)追蹤火箭模型,整個(gè)過(guò)程十分真實(shí)有趣。

2.AR圖書(shū)

AR圖書(shū)可以讓書(shū)本中的內(nèi)容“跳”出來(lái),日本的“東京書(shū)籍”就有針對(duì)教科書(shū)開(kāi)發(fā)的AR應(yīng)用。在學(xué)習(xí)立體幾何時(shí),直接掃描書(shū)本就可以看到三維的立體圖形,彌補(bǔ)了部分學(xué)生因缺乏空間想象能力而難以理解所學(xué)內(nèi)容的弱勢(shì)。英語(yǔ)和化學(xué)等教科書(shū)也可以同樣的運(yùn)用AR技術(shù)把書(shū)中的內(nèi)容用三維模型呈現(xiàn)出來(lái)。在國(guó)內(nèi),也有了很多針對(duì)青少年兒童的圖書(shū)。對(duì)于童話(huà)故事類(lèi)的書(shū)本,通過(guò)AR技術(shù)可以將文字闡述的故事用動(dòng)畫(huà)的形式活靈活現(xiàn)地表現(xiàn)出來(lái)。

2014年國(guó)內(nèi)有了第一款A(yù)R圖書(shū)《西游記的故事》——黑熊怪。在2016年7月舉行的第26屆全國(guó)書(shū)博會(huì)上也看到了很多國(guó)內(nèi)出版的AR圖書(shū)。由天地出版社出版的三部AR圖書(shū)“拍拍樂(lè)創(chuàng)意童書(shū)”《誰(shuí)是我的公主》《倒霉的普魯魯斯》《土豆鞋匠的奇幻旅行》,“拍拍樂(lè)創(chuàng)意童書(shū)”是2014年從西班牙引進(jìn)的,只需用手機(jī)或平板電腦下載相關(guān)APP并掃描圖書(shū),書(shū)里的三維動(dòng)畫(huà)人物就從書(shū)里“跳”出來(lái)了,并在設(shè)備中自己動(dòng)了起來(lái)。

吉林電子音像出版社也帶來(lái)了自己的“立體派”融媒體系列圖書(shū),其中就有以宇宙、恐龍為主題的“太空第一課”和“恐龍時(shí)代”等AR圖書(shū)。AR圖書(shū)還可以很好地運(yùn)用在中小學(xué)課堂教學(xué)領(lǐng)域,可以提供很好的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界相結(jié)合的教學(xué)體驗(yàn)。而將AR技術(shù)用于中小學(xué)教材的做法成本較低,因?yàn)椴恍枰獙?duì)現(xiàn)有的中小學(xué)教材進(jìn)行其他的改變。學(xué)生只需要運(yùn)用一臺(tái)有攝像頭的移動(dòng)設(shè)備就可以進(jìn)行很好的AR體驗(yàn)。

同樣以“4D書(shū)城”中人教版六年級(jí)英語(yǔ)教材的掃描版為例,該教材在書(shū)本中添加AR注釋?zhuān)瑢W(xué)生在課下通過(guò)點(diǎn)擊注釋的標(biāo)識(shí)就可以聽(tīng)到標(biāo)準(zhǔn)的英語(yǔ)原文閱讀語(yǔ)音,這樣一個(gè)手機(jī)就解決了受課堂時(shí)間限制不能多聽(tīng)語(yǔ)音材料,課下只能購(gòu)買(mǎi)磁帶或用隨身聽(tīng)播放的麻煩。學(xué)生還可以通過(guò)點(diǎn)擊,自己在教材上添加文本、語(yǔ)音、圖片等注釋?zhuān)岣邔W(xué)生自己的創(chuàng)造能力,讓學(xué)生在課下也有很好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.AR游戲

通過(guò)游戲?qū)W習(xí),可以在學(xué)習(xí)上提升學(xué)生的協(xié)作、交流、創(chuàng)造和想象能力。通過(guò)AR技術(shù)可以把游戲變成適合學(xué)生使用的學(xué)習(xí)工具,寓教于樂(lè),把在從前平面的紙板上進(jìn)行的游戲數(shù)字化、立體化。AR游戲可以用于物理、化學(xué)、歷史、藝術(shù)等各類(lèi)學(xué)科的課堂。走出課堂,在戶(hù)外學(xué)生也可以運(yùn)用AR學(xué)習(xí)。

2009年Ardito、Buono等人發(fā)明了一款叫做“探索”的移動(dòng)AR游戲,它可以幫助學(xué)生探索意大利的名勝古跡,每組為3-5個(gè)中學(xué)生,一組成員擁有兩個(gè)手機(jī)和一張紙質(zhì)考古地圖,游戲要求學(xué)生通過(guò)手機(jī)中給的線(xiàn)索發(fā)現(xiàn)某個(gè)考古地點(diǎn),通過(guò)AR技術(shù)的學(xué)生可以看到這些地方原本可能長(zhǎng)成什么樣子。2011年,谷歌推出過(guò)一款搭載在安卓平臺(tái)上的手機(jī)AR游戲“蝶千尋”(Google Butterfly),這是一款基于地理位置的通過(guò)攝像頭在不同地域捕捉到不同蝴蝶的游戲,所有的蝴蝶都3D的方式呈現(xiàn)在手機(jī)屏幕上。該游戲涵蓋了中國(guó)目前已知的1805只蝴蝶,即使只翻看目錄,都可以從游戲中學(xué)到不少關(guān)于蝴蝶的知識(shí)。國(guó)內(nèi)也有過(guò)自主獨(dú)立開(kāi)發(fā)的AR游戲,但迄今為止還沒(méi)有將它應(yīng)用到教育上的具體案例。

在2015年推出的一款叫做《行界:零》的游戲中,其背景被設(shè)定為世界末日爆炸后所有物體散開(kāi)了,玩家需要走到戶(hù)外,根據(jù)游戲中的指示,去尋找隱藏在周?chē)倪z跡,還原所有的物品,拯救世界。這是一款同《Pokemon Go》一樣基于LBS玩法(基于地理位置的服務(wù))的游戲。今年7月在《Pokemon Go》風(fēng)靡全球過(guò)后,《行界:零》這款國(guó)產(chǎn)游戲受到了玩家的關(guān)注,一度在一天內(nèi)增加15萬(wàn)新用戶(hù)。

4.AR建模

利用AR技術(shù)可以展示三維立體物體和場(chǎng)景的特點(diǎn),還可以對(duì)高等教育的內(nèi)容做出貢獻(xiàn),如對(duì)醫(yī)學(xué)、電氣、機(jī)械、天文、地理、農(nóng)學(xué)、建筑等教學(xué)場(chǎng)景中一些難以用文字、圖片和視頻表達(dá),學(xué)生不易理解的內(nèi)容建立三維模型。學(xué)生通過(guò)對(duì)三維模型的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng),可以形象地了解所學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)原理,打破傳統(tǒng)課堂的限制。老師也可以通過(guò)AR技術(shù)向?qū)W生展示一些不易表達(dá)的內(nèi)容。2007年Hedegaard使用基于視覺(jué)的3D跟蹤技術(shù)和交互特征技術(shù),將AR系統(tǒng)用在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中的心電圖學(xué)習(xí)上,通過(guò)使用病人心臟的3D模型來(lái)拓展醫(yī)學(xué)生對(duì)心肌疾病的空間想象能力。2014年一個(gè)西班牙團(tuán)隊(duì)研究了用AR技術(shù)建模來(lái)教授人類(lèi)歷史學(xué)的可能性,參與者們認(rèn)為效果非常好,他們都能理解和回憶起大部分的歷史事件。國(guó)內(nèi)也有對(duì)這一方向的探索,2013年中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社推出名為《采掘機(jī)械與液壓傳動(dòng)》的教材,這是國(guó)內(nèi)首部采用AR紙數(shù)互動(dòng)移動(dòng)閱讀技術(shù)的出版物。2015年北京交通大學(xué)出版社也推出了《電力機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)》M+BOOK版,讀者只需用相應(yīng)的軟件掃描教材中的機(jī)車(chē)圖形,就可以觀(guān)察電力機(jī)車(chē)的立體結(jié)構(gòu)圖,還可以觸摸、拆分、組裝各個(gè)部件。

(二)現(xiàn)階段AR產(chǎn)品的潛在問(wèn)題

1.消費(fèi)者市場(chǎng)尚未打開(kāi)且新鮮感持續(xù)性不足

上文中提到了AR的諸多應(yīng)用和好處,然而現(xiàn)實(shí)生活中,AR產(chǎn)品似乎并沒(méi)有流行起來(lái),這是為什么呢?相對(duì)于VR而言,AR技術(shù)在商品化被民眾認(rèn)知接受的過(guò)程中動(dòng)作更快。2010年前后,索尼、任天堂等公司都曾推出過(guò)具備AR屬性的掌上游戲機(jī),遺憾的是,AR游戲雖然新鮮勁十足,但對(duì)比用戶(hù)使用VR時(shí)完全沉浸式的體驗(yàn),AR對(duì)環(huán)境的改變并不徹底。加上掌上游戲機(jī)提供的AR游戲偏向小品類(lèi)型且面向過(guò)于小眾,以及銷(xiāo)售價(jià)格較高等因素,AR技術(shù)在游戲領(lǐng)域并沒(méi)有取得全面的突破和用戶(hù)的認(rèn)可。

今年7月任天堂推出的AR游戲《Pokemon Go》使成千上萬(wàn)的人走上街頭,體驗(yàn)了一把捕捉屬于自己的小精靈的樂(lè)趣。該游戲推出后短短90天內(nèi)就獲得了6億美元的收入,成為了歷史上最快突破這一收入大關(guān)的游戲。然而看似前景一片大好的《Pokemon Go》似乎還沒(méi)有達(dá)到頂峰就迅速迎來(lái)了滑坡。7月高峰期過(guò)后這款游戲開(kāi)始不斷流失付費(fèi)用戶(hù),僅僅一個(gè)月用戶(hù)量就從4500萬(wàn)降到了3000萬(wàn),可見(jiàn)人們對(duì)這款游的新鮮感已經(jīng)迅速消退。時(shí)至今日,因?yàn)楦魇礁鳂拥膯?wèn)題,包括中國(guó)在內(nèi)的大部分地區(qū)還沒(méi)有開(kāi)放該款游戲。將AR技術(shù)應(yīng)用到游戲上并不難,真正的難點(diǎn)在于如何將技術(shù)與創(chuàng)新、耐玩相結(jié)合,得到廣大用戶(hù)的認(rèn)可,打開(kāi)AR游戲的市場(chǎng)。

現(xiàn)階段的AR教育產(chǎn)品也存在著一些問(wèn)題,經(jīng)過(guò)用戶(hù)體驗(yàn)后的反饋分析發(fā)現(xiàn),諸如AR圖書(shū)這類(lèi)的產(chǎn)品的確能給課堂教學(xué)帶來(lái)極大的幫助,但AR圖書(shū)的閱讀體驗(yàn)并不夠友好,在使用AR閱讀圖書(shū)時(shí),獲取信息的過(guò)程不太方便。雖然大多數(shù)AR應(yīng)用的使用步驟很簡(jiǎn)單,但在使用這些應(yīng)用閱讀圖書(shū)的過(guò)程中,上傳圖片、識(shí)別文本并重現(xiàn)注釋等步驟因?yàn)槭艿剿惴ê途W(wǎng)速的限制會(huì)比較花時(shí)間,而光照等環(huán)境因素的變化也可能會(huì)給攝像頭對(duì)文本的識(shí)別帶來(lái)一些問(wèn)題。

AR圖書(shū)與AR游戲一樣,給讀者帶來(lái)的新鮮度有限,很多小朋友在一開(kāi)始使用如4D認(rèn)知卡這一類(lèi)的產(chǎn)品觀(guān)察學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)覺(jué)得十分新奇有趣,但過(guò)一段時(shí)間過(guò)后就很難再保持興趣用這些產(chǎn)品進(jìn)行學(xué)習(xí)。不像VR能夠透過(guò)近期熱門(mén)的頭戴式虛擬顯示裝置進(jìn)行更為真實(shí)沉浸式的體驗(yàn),AR圖書(shū)與游戲在虛實(shí)結(jié)合方面,虛擬物體與真實(shí)場(chǎng)景的結(jié)合在光照及景深方面,倘若處理不夠精確細(xì)致,則會(huì)導(dǎo)致擬真感降低,在用戶(hù)體驗(yàn)上勢(shì)必就大打折扣。

2.AR出版物沖擊傳統(tǒng)教育觀(guān)念

AR出版物在推廣時(shí),其用戶(hù)接受度并不高。AR產(chǎn)品在現(xiàn)階段的產(chǎn)品載體主要是移動(dòng)設(shè)備。諸如4D認(rèn)知卡,AR圖書(shū)這樣的青少年讀物必須要在手機(jī)、平板電腦上使用。如果閱讀AR圖書(shū)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)對(duì)孩子的視力造成一定的影響。家長(zhǎng)是否愿意花錢(qián)來(lái)購(gòu)買(mǎi)這類(lèi)產(chǎn)品,讓孩子長(zhǎng)時(shí)間的在電子設(shè)備屏幕前學(xué)習(xí)是AR出版物能否得到大范圍推廣的關(guān)鍵,國(guó)內(nèi)較為傳統(tǒng)的家長(zhǎng)亦對(duì)于孩子使用手機(jī)及平版電腦能否達(dá)到更有效的學(xué)習(xí)效果秉持疑問(wèn)的態(tài)度。對(duì)TAR出版物在課堂上的使用,教師和學(xué)生能否適應(yīng)使用AR技術(shù)進(jìn)行教學(xué),也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。AR出版物要想得到大范圍推廣,實(shí)現(xiàn)走進(jìn)課堂的最終目標(biāo),還有很長(zhǎng)的一段路要走。

大部分的傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新改革的意愿與積極性都較低,因?yàn)槊磕昕恐F(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品就能帶來(lái)可觀(guān)且穩(wěn)定的收入。對(duì)于傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖書(shū)行業(yè)來(lái)說(shuō),每年青少年兒童讀物的銷(xiāo)售都是能夠得到保證的,學(xué)生教材這樣的產(chǎn)品更是不用擔(dān)心銷(xiāo)量,將AR技術(shù)使用到圖書(shū)上進(jìn)而提升書(shū)本的附加價(jià)值,相較之下就顯得必要性不足。所以大部分的出版社對(duì)于投入時(shí)間和精力去進(jìn)行創(chuàng)新的意愿普遍偏低。

3.國(guó)內(nèi)業(yè)界發(fā)展尚處于起步階段

AR在國(guó)外的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,國(guó)內(nèi)應(yīng)用的數(shù)量也在增加,但仍然難以打開(kāi)國(guó)內(nèi)消費(fèi)者市場(chǎng),受關(guān)注度不高,無(wú)法形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。從一份來(lái)自易觀(guān)國(guó)際的研究報(bào)告中可以看出,中國(guó)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)企業(yè)主要分為四種公司:生態(tài)級(jí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)公司、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件公司、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)硬件公司和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)衍生品公司。

其中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)硬件公司是產(chǎn)業(yè)鏈中非常重要的一環(huán),因?yàn)檐浖募夹g(shù)需要基于高要求的硬件才能制造完美的用戶(hù)體驗(yàn),但是最近幾年才逐步在國(guó)內(nèi)增加,最知名的為百度和聯(lián)想,其余10多家均為中小型初創(chuàng)公司。AR眼鏡是AR硬件產(chǎn)品中在國(guó)內(nèi)較為成熟但還沒(méi)有量產(chǎn)的一款產(chǎn)品。

AR軟件公司是市場(chǎng)中的主要環(huán)節(jié),數(shù)量最多,約有100多家,可以分為AR底層技術(shù)公司和AR應(yīng)用開(kāi)發(fā)公司,其中的底層技術(shù)公司具有開(kāi)發(fā)AR應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件工具的能力,與國(guó)外開(kāi)發(fā)軟件工具不同的是它們具有中文操作界面、多平臺(tái)適用等,但在圖像識(shí)別、跟蹤、人機(jī)交互和云服務(wù)技術(shù)等方面尚不夠成熟。

中國(guó)的AR衍生品公司較多,它們以業(yè)務(wù)為主生產(chǎn)衍生產(chǎn)品,但由于其中的實(shí)體卡片容易被模仿,技術(shù)成本低,競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,企業(yè)之間容易發(fā)生價(jià)格戰(zhàn),此外這些實(shí)體載體的發(fā)行和銷(xiāo)售渠道也較少。國(guó)內(nèi)生態(tài)級(jí)AR公司很少,因?yàn)樾枰梢詫R硬件、軟件技術(shù)較好結(jié)合,并整合各類(lèi)產(chǎn)業(yè)鏈資源,可以控制國(guó)際化產(chǎn)業(yè)鏈。

4.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)受限

現(xiàn)在移動(dòng)端的硬件條件與之前相比有了較大的進(jìn)步,渲染和顯示已經(jīng)能做到實(shí)時(shí)交互。機(jī)器耗電、發(fā)燙等問(wèn)題雖然也在優(yōu)化、改善,但硬件規(guī)格限制等原因,移動(dòng)設(shè)備電池續(xù)航時(shí)間還是較短的,最多只能連續(xù)使用三到四個(gè)小時(shí)。國(guó)內(nèi)AR硬件技術(shù)較為落后,仍處于初級(jí)發(fā)展階段,包括成像、輸入輸出方式等,開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。多數(shù)公司在做軟件,AR產(chǎn)業(yè)需要公司具有軟硬件均可開(kāi)發(fā)的能力,而軟硬件配套設(shè)施不成熟。AR產(chǎn)業(yè)缺乏足夠好的操作系統(tǒng),最早的VR廠(chǎng)商O(píng)culus Rift虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔不支持OS X操作系統(tǒng),當(dāng)時(shí)蘋(píng)果沒(méi)有圖形處理能力足夠高的計(jì)算機(jī),現(xiàn)在蘋(píng)果的顯卡仍不能滿(mǎn)足Rift建議的配置,而且Rift要求操作系統(tǒng)應(yīng)該為Windows 7及以上版本的操作系統(tǒng)。市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)Gartner的數(shù)據(jù)表明現(xiàn)在全球市場(chǎng)上能滿(mǎn)足VR/AR設(shè)備所需的處理器數(shù)量不到1%,此外AR還需要很好的顯示技術(shù)和感知技術(shù),對(duì)芯片的運(yùn)算能力和圖像處理能力的要求很高,需要配置高端顯卡。因此如此高配置的PC機(jī)成本必然不低,限制了AR市場(chǎng)的推廣。

全球許多公司具有自己開(kāi)源的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)SDK,但所有權(quán)多數(shù)在國(guó)外,比如Wikitude SDK、高通公司賣(mài)給PTC美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司的Vuforia SDK。這些公司經(jīng)營(yíng)時(shí)間久,底蘊(yùn)較為深厚,龐大的用戶(hù)量也給他們提供了足夠的反饋及數(shù)據(jù)分析,能夠進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和改善。而國(guó)內(nèi)擁有自己SDK的公司還是少數(shù),目前有由上海視辰信息科技有限公司開(kāi)發(fā)的EasyAR SDK和由亮風(fēng)臺(tái)信息科技公司開(kāi)發(fā)的HiAR SDK等,但是這些國(guó)內(nèi)的AR公司與國(guó)外的大公司相比還有差距,要追上國(guó)際頂尖水平還是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。而且SDK即使是開(kāi)源的,其License通常在使用上也有較多限制,比如說(shuō)這些條款中皆有可無(wú)責(zé)隨時(shí)收回使用權(quán)限的權(quán)力并無(wú)須先行告知,在使用上的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)高了不少也容易對(duì)用戶(hù)造成困擾。

不過(guò)國(guó)內(nèi)目前有少量應(yīng)用可以在一定程度上解決上述三方面問(wèn)題,如夢(mèng)想人科技公司研發(fā)的“4D書(shū)城”APP,其中有百科AR卡、4D故事繪本和一些VR的兒童教育內(nèi)容,還有出版了上千本包含教輔、教材、童話(huà)和成語(yǔ)故事等各類(lèi)AR電子圖書(shū),并將在未來(lái)不斷推陳出新,滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品新鮮感的要求。國(guó)內(nèi)公司中接近生態(tài)級(jí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)公司標(biāo)準(zhǔn)的公司有:塔普制造、亮風(fēng)臺(tái)科技、央數(shù)文化,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)底層技術(shù)公司如夢(mèng)想人科技公司有一套自己的SDK和AR出版物平臺(tái)以供用戶(hù)閱覽和出版方制作圖書(shū),其開(kāi)發(fā)的夢(mèng)想編輯器可以運(yùn)用模板快速直接制作所需的應(yīng)用,可以滿(mǎn)足消費(fèi)者希望自己制作應(yīng)用的需求。

5.挑戰(zhàn)教育界整體認(rèn)知方式

現(xiàn)在有些AR技術(shù)還不夠成熟,尤其是在人機(jī)交互接口方面仍然多數(shù)局限于手機(jī)觸屏、電腦鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等輸入方式,讓老師和學(xué)生用起來(lái)覺(jué)得不夠“過(guò)癮”,而且老師想要加入完全屬于自己想法的3D模型仍然受到技術(shù)上的約束。

但這些只是時(shí)間問(wèn)題,如果未來(lái)遠(yuǎn)程教育應(yīng)用成熟了,學(xué)校和傳統(tǒng)的教室還有必要存在嗎?這對(duì)教育無(wú)疑是一個(gè)極大的沖擊,而且教育經(jīng)濟(jì)預(yù)算和教學(xué)成本將發(fā)生很大改變。比如2002年Billinghurst,Cheok,Prince&Kato指出,隨著全息投影技術(shù)、遠(yuǎn)程視頻會(huì)議交互技術(shù)的發(fā)展,老師和學(xué)生會(huì)有很多通過(guò)3D AR接口進(jìn)行面對(duì)面交流的機(jī)會(huì);而且現(xiàn)在整個(gè)教育的方式,現(xiàn)在老師和學(xué)生之間的交互方式都毫無(wú)疑問(wèn)將會(huì)經(jīng)歷一個(gè)巨大的變化,這會(huì)改變?nèi)藗儗?duì)于傳統(tǒng)教學(xué)的觀(guān)念,需要一段時(shí)間去適應(yīng)和接受,人們還可能會(huì)擔(dān)心當(dāng)技術(shù)使用過(guò)多時(shí)可能會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響如由于過(guò)度依賴(lài)技術(shù)導(dǎo)致孩子們與人交流的時(shí)間減少等。

當(dāng)AR全方位進(jìn)入人們生活的時(shí)候,AR技術(shù)還可以讓人們隨時(shí)隨地按照自己的想法和進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí),事實(shí)上,人們甚至都已經(jīng)不在需要真正意義上去把一門(mén)學(xué)科學(xué)習(xí)地很精了,因?yàn)锳R技術(shù)將使得任何需要學(xué)習(xí)的東西變得無(wú)比容易。老師的意義也變得更廣泛,不止局限于在課堂上講課的老師和教授,而是任何領(lǐng)域的技術(shù)人員或者專(zhuān)業(yè)人士都可以變成老師通過(guò)AR技術(shù)傳授知識(shí)。

四、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)學(xué)研一體化的展望

(一)需求增長(zhǎng)

雖然市面上已有些不錯(cuò)的AR教育產(chǎn)品,也在國(guó)內(nèi)外有所推廣,但是仍然有很多地方可以改進(jìn),尤其對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō),使用最自然最方便最舒適的方式進(jìn)行教學(xué)和學(xué)習(xí)是每個(gè)人都?jí)裘乱郧蟮模医夥烹p手是人類(lèi)科技發(fā)展的趨勢(shì)之一。比如現(xiàn)在多數(shù)教育類(lèi)AR產(chǎn)品還局限于移動(dòng)端的APP或者投影儀投射3D模型,最終顯示出來(lái)仍然是在二維平面上,比如現(xiàn)在學(xué)生還只能在手機(jī)屏幕等二維平面上看到三維模型,還不能在任意空間中自由呈現(xiàn),未來(lái)將使用平臺(tái)改為全息投影方式可能給用戶(hù)帶來(lái)更直觀(guān)的體驗(yàn),與VR眼鏡等可穿戴設(shè)備結(jié)合起來(lái)也是一種發(fā)展方向。

現(xiàn)在多數(shù)時(shí)候人們還需要使用手指點(diǎn)擊屏幕來(lái)操作模型,未來(lái)手勢(shì)識(shí)別技術(shù)成熟后,人們將可以通過(guò)直接揮動(dòng)身體任意部位控制各種虛擬物體。此外,目前的教學(xué)還不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的交互,仍然受到教室等空間范圍的限制,未來(lái)遠(yuǎn)程教學(xué)將可以提供給老師和學(xué)生身臨其境之感,極大方便不同地域老師與學(xué)生之間的學(xué)習(xí)互動(dòng)和溝通交流。

(二)技術(shù)革新

雖然AR技術(shù)近幾年在國(guó)內(nèi)才有較大發(fā)展,其他國(guó)家技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,但是還是有很多細(xì)節(jié)方面可以做得更加完善,比如AR技術(shù)需要使用圖像處理、渲染及跟蹤算法等,雖然已經(jīng)可以應(yīng)用至正常的真實(shí)環(huán)境,但是有時(shí)候存在由于光線(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致的物體陰影、物體運(yùn)動(dòng)在跟蹤時(shí)仍然存在較大延時(shí)或是遮蔽問(wèn)題、分辨率或是幀數(shù)不高時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)烈的抖動(dòng)及運(yùn)動(dòng)模糊等問(wèn)題,還有較大的優(yōu)化和改進(jìn)空間,而程序的魯棒性、實(shí)時(shí)性等也同樣有待提高。

用戶(hù)的需求和現(xiàn)階段技術(shù)的邊緣也是有沖突的。有些產(chǎn)品即使使用了目前最前沿的AR技術(shù)也可能因?yàn)檫_(dá)不到用戶(hù)需求而難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,與之相對(duì)的有一些新的技術(shù)難以找到用武之地而不得不暫時(shí)被遺棄,還有一些用戶(hù)需求只需使用以前的技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn),無(wú)需再投入資金與精力去開(kāi)發(fā)新的技術(shù)。如何找到技術(shù)與用戶(hù)需求的契合點(diǎn)也是AR行業(yè)需要努力的方向。

此外公司內(nèi)部各部門(mén)之間的溝通協(xié)作時(shí)容易出現(xiàn)矛盾,導(dǎo)致生產(chǎn)和研發(fā)過(guò)程效率不高。如夢(mèng)想人科技公司研發(fā)部、產(chǎn)品部、總裁辦、綜合管理部、風(fēng)控部、市場(chǎng)部、營(yíng)銷(xiāo)部、數(shù)字出版業(yè)務(wù)拓展部、內(nèi)容規(guī)劃部、資源制作組部,每個(gè)部門(mén)分工細(xì)致明確,但這也導(dǎo)致整體連貫性的欠缺,當(dāng)產(chǎn)品部門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)新產(chǎn)品時(shí)也許覺(jué)得很好,但交給研發(fā)部門(mén)實(shí)現(xiàn)時(shí)可能發(fā)現(xiàn)某項(xiàng)技術(shù)至今仍存在較大問(wèn)題,沒(méi)有很好的解決方案,做不到理想的產(chǎn)品狀態(tài)。而技術(shù)人員和用戶(hù)的需求也往往有很大區(qū)別,技術(shù)部門(mén)通常追求技術(shù)上的完美,但也許大多數(shù)用戶(hù)并不會(huì)在意這種細(xì)節(jié),而用戶(hù)希望的產(chǎn)品有時(shí)候技術(shù)也不關(guān)心,那些看似與技術(shù)并不相關(guān)的東西容易被忽略。

夢(mèng)想人科技初期為國(guó)內(nèi)外200多家公司提供了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)行業(yè)解決方案,也擁有自己較為完備的SDK軟件開(kāi)發(fā)庫(kù),但與美國(guó)高通公司的Vuforia、德國(guó)Metaio等比起來(lái),知名度不夠高,功能也存在更多局限。

(三)產(chǎn)業(yè)推廣

隨著技術(shù)的發(fā)展與成熟,AR可以在未來(lái)滿(mǎn)足不同用戶(hù)的定制化需求。如“夢(mèng)想人”現(xiàn)在的大部分AR產(chǎn)品都是針對(duì)青少年兒童的。人機(jī)交互界面,圖書(shū)內(nèi)容等都是為孩子們量身打造,讓他們擁有很好的閱讀體驗(yàn),但是對(duì)于成年人來(lái)說(shuō),這類(lèi)圖書(shū)就顯得不適合他們使用。所以在未來(lái),針對(duì)不同的領(lǐng)域和用戶(hù)人群,設(shè)計(jì)AR產(chǎn)品可以像設(shè)計(jì)衣服一樣,根據(jù)不同的需求進(jìn)行不一樣的設(shè)計(jì)。比如對(duì)于醫(yī)療、汽修、建筑這些行業(yè)就可以只針對(duì)這類(lèi)工作的從業(yè)者打造最適合他們的簡(jiǎn)潔明了的操作界面,輔助他們更高效地進(jìn)行工作。而AR游戲這一類(lèi)的產(chǎn)品,就可以為了吸引各個(gè)年齡階段的用戶(hù)打造更為復(fù)雜,絢麗的界面,根據(jù)不同的需求提供不同的娛樂(lè)模式,讓所有用戶(hù)都能有較高的參與度。

將各類(lèi)AR產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化從而實(shí)現(xiàn)規(guī)?;纳a(chǎn)銷(xiāo)售是現(xiàn)階段AR產(chǎn)業(yè)正在解決的問(wèn)題。對(duì)AR產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化是使新技術(shù)和新科研成果得到推廣應(yīng)用的基礎(chǔ),是促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵步驟,也是AR產(chǎn)業(yè)化的前提條件。隨著AR技術(shù)的發(fā)展,AR產(chǎn)品的社會(huì)化程度越來(lái)越高,生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大,對(duì)技術(shù)要求也越來(lái)越復(fù)雜,公司內(nèi)各部門(mén)的分工越來(lái)越細(xì),各個(gè)公司之間的交流合作也會(huì)越來(lái)越多,所以必須要制定和使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)行業(yè)進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一,保證產(chǎn)品的生產(chǎn)和行業(yè)的發(fā)展正常進(jìn)行。

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