VR/AR技術(shù)在數(shù)字教育出版平臺(tái)中的應(yīng)用及發(fā)展策略*

□文│何國軍

近年來，隨著我國教育信息化的不斷推進(jìn)，數(shù)字教育發(fā)展日新月異，在線教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC課、微課等教學(xué)形式有效促進(jìn)數(shù)字教育出版產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展?；谫Y源積累和專業(yè)優(yōu)勢的國內(nèi)出版集團(tuán)（社）建設(shè)了多個(gè)數(shù)字教育平臺(tái)，鳳凰傳媒、時(shí)代出版、青島出版集團(tuán)等出版企業(yè)在數(shù)字教育領(lǐng)域搶占了優(yōu)勢地位。但上述數(shù)字平臺(tái)也面臨著教學(xué)場景化不足、教學(xué)過程互動(dòng)化和體驗(yàn)感不充分等發(fā)展問題。為此，出版集團(tuán)（社）紛紛應(yīng)用VR/AR技術(shù)構(gòu)建和發(fā)展數(shù)字教育平臺(tái)，旨在借助這一現(xiàn)代技術(shù)與數(shù)字出版平臺(tái)應(yīng)用融合的方式促進(jìn)持續(xù)發(fā)展。本文試圖探析VR/AR技術(shù)在數(shù)字教育平臺(tái)中的應(yīng)用價(jià)值和所面臨的問題，并提出VR/AR數(shù)字教育出版平臺(tái)的發(fā)展路徑。

一、VR/AR技術(shù)在數(shù)字教育出版平臺(tái)中的應(yīng)用價(jià)值

所謂VR，即虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality），是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬產(chǎn)生一個(gè)為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官模擬的三維空間虛擬世界，用戶借助特殊的輸入/輸出設(shè)備，與虛擬世界進(jìn)行自然的交互。AR，即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality），是一種借助計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生物理世界中不存在的虛擬對(duì)象，并將其準(zhǔn)確放置在物理世界中的現(xiàn)代技術(shù)，旨在給用戶提供一個(gè)感知效果更豐富的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。AR功能主要通過頭戴式設(shè)備實(shí)現(xiàn)（如谷歌眼鏡），也可以通過移動(dòng)終端或者智能手機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

基于自身的情境性、交互性和想象性等新特性，VR/AR技術(shù)對(duì)于教育平臺(tái)的教學(xué)場景構(gòu)建和互動(dòng)教學(xué)等學(xué)習(xí)形式提供有效支持，因而其與數(shù)字教育平臺(tái)的結(jié)合具有天然優(yōu)勢。實(shí)際上，VR/AR技術(shù)運(yùn)用于教育領(lǐng)域起步較早，主要應(yīng)用在虛擬校園、虛擬培訓(xùn)、虛擬教學(xué)等三個(gè)方面。虛擬校園是VR技術(shù)在教育領(lǐng)域最早的具體應(yīng)用。虛擬培訓(xùn)目前以在線教育為代表。虛擬教學(xué)方面則主要是應(yīng)用VR進(jìn)行演示與實(shí)驗(yàn)，為課堂教學(xué)提供虛擬環(huán)境。而為虛擬教學(xué)實(shí)踐提供配套的教學(xué)資源和數(shù)字化產(chǎn)品則來自于出版機(jī)構(gòu)，特別是數(shù)字教育出版企業(yè)或平臺(tái)。

與近年來VR/AR技術(shù)的快速發(fā)展相適應(yīng)，我國出版集團(tuán)（社）大力探索基于VR/AR技術(shù)應(yīng)用的數(shù)字教育出版平臺(tái)建設(shè)，并精心研發(fā)和推出一系列具有開創(chuàng)性的VR/AR教育產(chǎn)品類型。如安徽時(shí)代漫游文化傳媒股份有限公司出版“豚寶寶”VR系列產(chǎn)品，吉林出版集團(tuán)推出多種少兒科普百科AR圖書，中文天地傳媒股份有限公司著力構(gòu)建VR體驗(yàn)中心+VR內(nèi)容實(shí)驗(yàn)室。我國出版集團(tuán)（社）積極應(yīng)用VR/AR技術(shù)推進(jìn)和完善數(shù)字教育平臺(tái)建設(shè)，體現(xiàn)出以聯(lián)合開發(fā)為主、產(chǎn)品類型多樣化、平臺(tái)初具特色等特點(diǎn)。VR/AR技術(shù)在數(shù)字教育出版平臺(tái)中的應(yīng)用價(jià)值表現(xiàn)如下。

1.有利于提高數(shù)字教育教學(xué)效果和互動(dòng)性

對(duì)于數(shù)字教育平臺(tái)而言，VR/AR技術(shù)應(yīng)用能夠給用戶帶來高品質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。VR/AR的技術(shù)特性可以為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造沉浸環(huán)境，充分吸引他們的注意力，讓使用者全身心投入到學(xué)習(xí)中。同時(shí)，VR/AR技術(shù)可以將化學(xué)、地理、生物等各學(xué)科抽象知識(shí)進(jìn)行形象化、直觀化展示，不僅能看到外觀，而且能觀察到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，聽到聲音，產(chǎn)生直觀化體驗(yàn)。而且，VR/AR技術(shù)還可以提供實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中所必需的模擬訓(xùn)練，減少現(xiàn)實(shí)空間中某些訓(xùn)練或?qū)嶒?yàn)操作的困難和危險(xiǎn)，大大降低教學(xué)和實(shí)訓(xùn)成本。鳳凰出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán)下屬的鳳凰創(chuàng)壹軟件公司已經(jīng)開發(fā)涉及機(jī)械、電子、設(shè)備、模具、汽車等多門學(xué)科性質(zhì)的VR教育產(chǎn)品。該平臺(tái)利用VR技術(shù)具有的人機(jī)及多人互動(dòng)功能有效促進(jìn)了教育仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)和用戶滿意度提升?？梢姡瑧?yīng)用 VR/AR技術(shù)有利于促進(jìn)教學(xué)場景的構(gòu)建，改進(jìn)和提高教學(xué)效果，從而具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.有利于提升數(shù)字教育出版資源利用率

VR/AR技術(shù)在改變數(shù)字教育平臺(tái)教學(xué)效果的同時(shí)，也能有效盤活數(shù)字教育資源，增強(qiáng)數(shù)字平臺(tái)服務(wù)功能，改進(jìn)學(xué)習(xí)用戶滿意度。作為集成多種教學(xué)資源的數(shù)字教育平臺(tái)一般擁有豐富的數(shù)字資源內(nèi)容，除了紙質(zhì)教材及配套音/視頻、配套CDROM，還包括數(shù)字教材、在線評(píng)測系統(tǒng)、微課、線上圖書館、益智游戲等在線教育類產(chǎn)品或工具。通過VR/AR技術(shù)將這些數(shù)字資源有效地以鏈接方式重組或整合在一起，從而構(gòu)建一個(gè)全新的集成化、智能化和共享性服務(wù)平臺(tái)，以全面滿足廣大用戶的差異化需求。因此，應(yīng)用VR/AR技術(shù)有利于改進(jìn)數(shù)字教育信息和資源的組織方式和展現(xiàn)形式，從而激活數(shù)字教育平臺(tái)的資源優(yōu)勢，有效提高其利用效率。

3.有利于獲得數(shù)字教育平臺(tái)用戶精準(zhǔn)數(shù)據(jù)

VR/AR數(shù)字教育平臺(tái)通過硬件設(shè)備或應(yīng)用軟件可以隨時(shí)與用戶即時(shí)在線交流，獲取用戶關(guān)鍵信息，在此基礎(chǔ)上，可以通過大數(shù)據(jù)分析了解并獲取用戶人群精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品迭代。VIVE PAPER是 HTC VIVE推出的VR閱讀平臺(tái)，該平臺(tái)不僅為讀者帶來具有沉浸感的閱讀場景和互動(dòng)體驗(yàn)，而且能清晰地記錄讀者的閱讀路徑。實(shí)際上，當(dāng)前我國出版集團(tuán)（社）應(yīng)用VR/AR技術(shù)構(gòu)建數(shù)字教育出版平臺(tái)的目標(biāo)并不僅僅在于拉動(dòng)教育類圖書銷售，更在于通過這類新型技術(shù)獲取教育用戶數(shù)據(jù)，伏筆未來，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的服務(wù)用戶需求。

二、VR/AR技術(shù)在數(shù)字教育出版平臺(tái)中的應(yīng)用問題

基于自身的虛擬聚合功能及立體化增強(qiáng)效果，VR/AR技術(shù)應(yīng)用有力地促進(jìn)了教育出版平臺(tái)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。但現(xiàn)有的VR/AR數(shù)字教育出版平臺(tái)也面臨制作成本高、優(yōu)質(zhì)內(nèi)容缺乏和用戶體驗(yàn)不足等諸多痛點(diǎn)，這是VR/AR技術(shù)應(yīng)用未來進(jìn)一步發(fā)展的現(xiàn)實(shí)阻礙。

1.V R/A R技術(shù)應(yīng)用的成本較高

通常而言，VR/AR技術(shù)對(duì)于數(shù)字教育出版平臺(tái)的硬件和軟件配置有較高要求。在硬件配置方面，目前出版企業(yè)主要使用演示性桌面式V R系統(tǒng)，讀者具備一般的終端設(shè)備即可；但若想開發(fā)沉浸式、增強(qiáng)式、分布式系統(tǒng)，則對(duì)于其配套設(shè)備有較高要求，一般讀者很難具備相應(yīng)的使用設(shè)備。而在軟件應(yīng)用方面，應(yīng)用VR/AR技術(shù)制作出版物的圖形、場景都需要建模，制作過程相對(duì)復(fù)雜，需要投入較多的人力和物力，因而其成本一般比普通圖書要高很多，這無疑為出版企業(yè)應(yīng)用VR/AR技術(shù)帶來了較大的成本壓力。

2.V R/A R技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容匱乏

目前，VR/AR硬件設(shè)備創(chuàng)業(yè)比較“火熱”，但與之相伴而生的VR/AR內(nèi)容資源則面臨著十分短缺的現(xiàn)實(shí)問題。同樣，VR/AR數(shù)字教育出版平臺(tái)優(yōu)質(zhì)內(nèi)容資源不僅匱乏，而且呈現(xiàn)出同質(zhì)化傾向，存在選題雷同和盲目跟風(fēng)問題?，F(xiàn)今圖書市場上的VR/AR數(shù)字教育產(chǎn)品多數(shù)以恐龍類產(chǎn)品作為主推品種，如：《恐龍來了》《大開眼界恐龍世界大冒險(xiǎn)》《恐龍出沒》《探秘恐龍世界》等AR圖書。當(dāng)然，應(yīng)用AR技術(shù)開發(fā)恐龍類主題圖書有利于快速打開市場，并較易獲取兒童讀者的好感，這是一種可行的產(chǎn)品開發(fā)和經(jīng)營思路，但如果多家出版企業(yè)同時(shí)集中于同一主題的VR/AR產(chǎn)品制作，勢必會(huì)引起讀者的審美疲勞，從而導(dǎo)致重復(fù)出版和資源浪費(fèi)，最終失去市場和讀者的認(rèn)可。

3.V R/A R技術(shù)應(yīng)用的用戶體驗(yàn)不佳

當(dāng)前，VR/AR應(yīng)用還存在如頭顯設(shè)備易產(chǎn)生暈眩感、功能不佳等一些亟待解決的痛點(diǎn)，停留在“可以用，但體驗(yàn)不好”的階段。從市面上的AR教育類產(chǎn)品來看，很多集中在早教領(lǐng)域，并且比較初級(jí)簡單，基本處于試水的階段。而且，有的教育圖書僅部分頁面具有AR應(yīng)用功能，或者其3D效果的音視頻不完備，還有的AR教育圖書的APP應(yīng)用存在下載困難以及不同系統(tǒng)間的兼容性差等問題，這些無疑導(dǎo)致用戶的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)滿意度不佳，從而阻礙了VR/AR技術(shù)在教育領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣使用。

三、基于VR/AR技術(shù)應(yīng)用的數(shù)字教育出版平臺(tái)發(fā)展策略

數(shù)字教育出版平臺(tái)應(yīng)用VR/AR技術(shù)不僅有利于為傳統(tǒng)教育出版提供新型載體，同時(shí)還有助于促進(jìn)內(nèi)容資源的應(yīng)用融合和集成化開發(fā)，從而拓展數(shù)字教育出版的內(nèi)容邊界和商業(yè)模式。隨著VR/AR技術(shù)日益成熟和設(shè)備硬件的逐步推廣，其應(yīng)用成本價(jià)格會(huì)不斷降低，這將為VR/AR技術(shù)應(yīng)用和普及提供有利條件。同時(shí)，通過資源內(nèi)容優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、版權(quán)資源開發(fā)和知識(shí)服務(wù)創(chuàng)新等策略促進(jìn)VR/AR數(shù)字教育出版平臺(tái)持續(xù)發(fā)展。

1.大力優(yōu)化V R/A R數(shù)字教育出版平臺(tái)的內(nèi)容資源

在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上融入現(xiàn)代技術(shù)將使數(shù)字教育平臺(tái)教學(xué)更直觀和有效。VR/AR技術(shù)既為教學(xué)提供新的手段。同時(shí)，基于VR/AR技術(shù)的特殊場景實(shí)效更能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)效果。但是，基于VR/AR技術(shù)的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容資源仍然是基礎(chǔ)條件，優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源缺乏正是目前教育出版平臺(tái)發(fā)展的主要瓶頸。因此，在全面保障優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育內(nèi)容建設(shè)的前提下，通過運(yùn)用AR技術(shù)改進(jìn)其交互性、場景化和體驗(yàn)性服務(wù)才是促進(jìn)數(shù)字教育平臺(tái)持續(xù)發(fā)展的科學(xué)路徑。為此，數(shù)字教育出版平臺(tái)要依靠自身的核心資源進(jìn)行VR/AR技術(shù)應(yīng)用和開發(fā)，打造特色品牌形象，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，更要緊把內(nèi)容質(zhì)量關(guān)，提供具備良好體驗(yàn)的VR/AR內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)內(nèi)容與現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用的有機(jī)融合。

2.加快推進(jìn)V R/A R數(shù)字教育出版標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

VR/AR數(shù)字教育出版標(biāo)準(zhǔn)制定的過程，實(shí)際上也是行業(yè)規(guī)則制定的過程。在新聞出版管理部門的有效指導(dǎo)下，大力發(fā)揮數(shù)字教育出版企業(yè)的主動(dòng)性以及科研院校的智力優(yōu)勢，共同促進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建是可行之路。2017年4月7日，由廣東省出版集團(tuán)數(shù)字出版有限公司牽頭，高校和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)企業(yè)共同參與建設(shè)的科技與標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“AR+教育數(shù)字出版聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”通過國家立項(xiàng)并正式運(yùn)行。該實(shí)驗(yàn)室將圍繞AR技術(shù)在教育出版和教育領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、應(yīng)用數(shù)據(jù)模型等方面進(jìn)行研究和實(shí)踐。這一產(chǎn)學(xué)研共建的舉措無疑將為AR數(shù)字教育出版標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)提供有力指導(dǎo)和智力支持。

AR/VR 數(shù)字教育平臺(tái)要重點(diǎn)圍繞教育對(duì)象、教學(xué)目標(biāo)和效果評(píng)價(jià)等教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)建科學(xué)的數(shù)字教育出版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。既積極推進(jìn)AR/VR 教育出版物的制作和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定，又促進(jìn)研究制定其可檢測的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。在這一過程中，VR/AR數(shù)字教育出版企業(yè)要力爭成為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)先制定者或者參與者。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)和完善之后，爭取上升為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)乃至國家標(biāo)準(zhǔn)，從而充分發(fā)揮數(shù)字教育出版企業(yè)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系制定中的積極主導(dǎo)作用。

3.不斷豐富V R/A R數(shù)字教育版權(quán)資源開發(fā)的新形式

面對(duì)新一輪內(nèi)容與技術(shù)融合的機(jī)遇，VR/AR教育出版企業(yè)在發(fā)揮教育核心資源和優(yōu)勢服務(wù)用戶需求時(shí)，積極探索教育版權(quán)資源與 VR/AR 技術(shù)結(jié)合的可能性，進(jìn)一步拓展教育版權(quán)價(jià)值空間，探索版權(quán)資源數(shù)字化的新形式，從而成為新的數(shù)字版權(quán)資產(chǎn)提供商。青島出版集團(tuán)以自主VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)，整合積累多年的教育和內(nèi)容資源，開發(fā)全新的VR/AR教育服務(wù)平臺(tái)，包括VR創(chuàng)新課程、VR教輔圖書、VR學(xué)習(xí)教具、VR未來實(shí)驗(yàn)室四大板塊，大力滿足學(xué)校從系列課程到教學(xué)服務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)以版權(quán)資源融合VR/AR技術(shù)切入數(shù)字教育行業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)布局未來大教育行業(yè)的目標(biāo)。

4.有效創(chuàng)新V R/A R數(shù)字教育平臺(tái)知識(shí)服務(wù)方式

數(shù)字時(shí)代的教育出版將不再是簡單的提供教材教輔業(yè)務(wù)，而是向教育服務(wù)商轉(zhuǎn)變，通過數(shù)字化產(chǎn)品、服務(wù)和其他方式服務(wù)于教育和學(xué)習(xí)，這決定了VR/AR數(shù)字教育平臺(tái)向知識(shí)服務(wù)方式轉(zhuǎn)變的發(fā)展趨勢。VR/AR數(shù)字教育出版平臺(tái)的知識(shí)服務(wù)是指基于課內(nèi)外教學(xué)信息和資源，根據(jù)知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)科結(jié)構(gòu)之間的知識(shí)關(guān)系架構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，在知識(shí)與教學(xué)產(chǎn)品之間建立標(biāo)引關(guān)聯(lián)，搭建起可實(shí)現(xiàn)多維度導(dǎo)航、在線檢索的知識(shí)庫。在這一過程中，數(shù)字教育平臺(tái)借助VR/AR技術(shù)讓知識(shí)服務(wù)變得更加便捷和高效，從而給目標(biāo)用戶創(chuàng)造全新的學(xué)習(xí)和應(yīng)用體驗(yàn)。

同時(shí)，基于VR/AR技術(shù)應(yīng)用設(shè)備時(shí)所產(chǎn)生的使用數(shù)據(jù)會(huì)被追蹤。VR/AR數(shù)字教育出版平臺(tái)通過獲取并處理這些數(shù)據(jù)，將不僅僅為用戶或機(jī)構(gòu)提供虛擬或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)類的教育內(nèi)容產(chǎn)品，而且能夠提供適用于他們個(gè)性特點(diǎn)的內(nèi)容服務(wù)和學(xué)習(xí)解決方案，從而實(shí)現(xiàn)真正的個(gè)性化教育和精準(zhǔn)性知識(shí)服務(wù)。例如中國地圖出版社的北京創(chuàng)圖未來科技有限公司研發(fā)了兩個(gè)AR系列產(chǎn)品——“e觀地圖”和“圖呀會(huì)說話”APP，通過融合現(xiàn)代數(shù)字出版技術(shù)，豐富了產(chǎn)品形態(tài)和用戶體驗(yàn)度，不斷探索從傳統(tǒng)出版向數(shù)字教育平臺(tái)知識(shí)服務(wù)的轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑，收到良好反饋。

四、結(jié)語

VR/AR教育和教育出版的未來發(fā)展不可限量。2016年11月2日，美國教育部通過設(shè)立68萬美元獎(jiǎng)金發(fā)起EdSim項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在鼓勵(lì)教育工作者采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻游戲等技術(shù)積極開發(fā)面向未來的先進(jìn)教育內(nèi)容和形式，從而為美國的發(fā)展提供更好的人力儲(chǔ)備。如果我國數(shù)字教育或出版行業(yè)不能及早嘗試和應(yīng)用VR/AR技術(shù)，那么很可能在未來的VR/AR時(shí)代處于技術(shù)落后的境地。因此，VR/AR技術(shù)在數(shù)字教育出版平臺(tái)中的應(yīng)用和探索將有利于助推我國教育信息化發(fā)展步伐，同時(shí)，也將為教育出版企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供新的路徑。