基于增強現實技術的少兒早教軟件的設計與實現

鄭國旦 周春良

(寧波大紅鷹學院，浙江 寧波 315175)

一、概論

隨著AR技術的不斷火熱：增強現實是一種全新的人機交互技術，利用這樣一種技術，可以模擬真實的現場景觀，它是以交互性和構想為基本特征的計算機高級人機界面。使用者不僅能夠通過虛擬現實系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其它客觀限制，感受到在真實世界中無法親身經歷的體驗[1-2]。

現階段，國內外很少有將增強現實技術應用到學單詞的軟件中去，我們這款APP就是結合此項技術來完成的。2015年地平線報告指出，增強現實技術應用于教育領域有以下幾個優(yōu)勢：(1)與移動設備的結合，使其逐漸成為普及的學習工具，模糊了正式與非正式學習的界限，促進學習生態(tài)的進化；(2)可有效地響應用戶輸入，學習者可以在現實生活經驗的基礎上，通過與虛擬物體的互動，從事認知建構活動；

(一)目標問題

(1)如何提高學習者的學習興趣，和學習的體驗感；

(2)如何讓學生者可以在學習中玩耍；

(3)如何讓學習者可以在現實生活經驗的基礎上，通過與虛擬物體的互動，加強對單詞的記憶；

(4)如何為學習者提供感性的學習材料。

(二)解決方案

(1)從3Dmax中繪制出3D模型，并把其導入Untiy3D上；

(2)通過SDK將模型與識別圖聯(lián)系在一起，編輯腳本在3D模型上面實現3D模型的動作；

(3)通過Unity3D導出Android源程序通過Android studio進行開發(fā)；

(4)在Android中嵌入U3D場景時，需要把場景實例當成一個View添加進布局然后進行開發(fā)。

二、AR平臺的搭建

我們將該系統(tǒng)分為手機客戶端與后臺服務端兩個模塊，且手機客戶端確定為以下幾個主要功能模塊：拍拍樂，動物拼圖，連連看，涂涂樂，趣味答題等，后臺服務器的主要功能模塊有：用戶基本信息記錄，棒棒糖積分記錄，前二十積分排名。

結合系統(tǒng)的需求分析，下文將對系統(tǒng)主要的功能模塊進行闡述。系統(tǒng)主要分為手機客戶端和服務端兩個模塊。

(一)手機客戶端模塊

該模塊主要功能包括拍拍樂，動物拼圖，連連看，涂涂樂，趣味答題排行榜，積分查詢等。對于已注冊的用戶，登錄APP，并輸入正確的密碼后，可以進行相關功能。

(二)服務端的模塊設計

該模塊主要功能有用戶基本信息儲存，棒棒糖實時積分記錄，前二十名排序。服務端可以對用戶數據及積分進行增刪操作。

三、技術可行性分析方法

(一)調查方法：市場調研，上網收集資料，翻閱相關書籍；

(二)系統(tǒng)評價角度：功能的齊全程度，操作的可行性，界面的友好性，完成軟件系統(tǒng)的實際經費開銷情況，完成軟件的時間長度；

(三)評價準則：在方案選擇時，主要考慮安放的技術特點，設備要求，技術資源有無保障，接口是否合理及使用中的難易程度等；

(四)技術方案選擇。

方案一：MySQl數據庫服務器 + Java語言+C#語言+ C/S開發(fā)結構 + Linux開發(fā)平臺

優(yōu)點：MySQl處理方便，且速度快；Java語言是目前使用最廣泛的網絡編程語言，簡單易學，面向對象，穩(wěn)定，與平臺無關；C/S開發(fā)結構有效地降低網絡通信和服務器運算量；Linux開發(fā)平臺配置需求低廉，功能強大而穩(wěn)定，獨立作業(yè)，免費或少許費用，多任務多使用者，使用者與群組的規(guī)劃，相對比較不耗資源。

缺點：Linux開發(fā)平臺沒有特定的支持廠商，圖形接口不夠好。

方案二：MySQl數據庫服務器 + Java語言+C#語言 + C/S開發(fā)結構 + Windows開發(fā)平臺

優(yōu)點：MySQl數據訪問速度快，簡單易于上手，常用功能都有，和開源軟件配合很好；Java語言是目前使用最廣泛的網絡編程語言，簡單易學，面向對象，穩(wěn)定，與平臺無關；C/S一般建立在專用的網絡上，小范圍里的網絡環(huán)境，局域網之間再通過專門服務器提供連接和數據交換服務；Windows開發(fā)平臺直觀，高效的面向對象的圖形用戶界面，易學易用。

四、項目的銷售策略

(一)產品(product)

1.產品策略

從拍拍樂，涂涂樂，到趣味小游戲等一體化服務。提供優(yōu)質的產品，在用戶群中建立良好的口碑。

2.品牌策略

軟件名稱“樂拍”簡潔明了，突出軟件的作用容易記憶，隨著用戶的增加，有利于提高軟件的知名度。

(二)價格(price)

以免費下載與注冊增加用戶群，后期跟進卡片和圖片的出售套裝。主要盈利目標在于后期增設的廣告加盟費與新卡片的服務費。

(三)促銷(promotion)

在軟件上線之后可以給前1萬名注冊用戶免費試用為期3個月的服務，以及在廣告投放之初和商家加入平臺起步時，給予優(yōu)惠政策。

[1]蔡蘇，王沛文，楊陽，劉恩睿.增強現實(AR)技術的教育應用綜述[J].遠程教育雜志，2016(05)：27-40.

[2]程志龍.我國幼兒教育面臨的問題、成因和對策[J].學術界，2014(05)：207-217.