構(gòu)建現(xiàn)實與虛擬的橋梁
——基于AR技術(shù)的數(shù)字出版解決方案

周志穎 姚明桃 塔娜

AR技術(shù)，又稱增強現(xiàn)實技術(shù)，是一種將虛擬世界實時疊加到真實世界的虛實融合技術(shù)。AR技術(shù)最早在20世紀(jì)90年代初被提出，由于兼具虛擬和現(xiàn)實兩個維度，并能夠與LBS、圖像識別等技術(shù)相融合，使得AR技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用場景和巨大的商業(yè)價值。隨著新技術(shù)的發(fā)展，AR技術(shù)逐步被運用到軍事、醫(yī)療、建筑、教育、出版、影視、娛樂等領(lǐng)域。

一、AR技術(shù)在出版中的應(yīng)用

1.我國AR出版概況

根據(jù)中國新聞出版研究院發(fā)布的《2016—2017中國數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)年度報告》，2016年我國數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)總收入5720.85億元。其中，移動出版收入約1399億元，在線教育(K12)收入為251億元，網(wǎng)絡(luò)動漫收入為155億元，三者總和占到數(shù)字出版總收入的31%，比2015年增長了2.49個百分點。移動出版已經(jīng)成為數(shù)字出版的重要發(fā)展方向，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。與此相應(yīng)，近年來我國基于AR技術(shù)的出版物也逐漸受到圖書市場的青睞和追捧，但由于受眾特征和技術(shù)特點的影響，AR技術(shù)在圖書出版中的應(yīng)用呈現(xiàn)發(fā)展不均衡趨勢，以少兒讀物、科普讀物為主導(dǎo)。

在大眾出版、專業(yè)出版、教育出版等細(xì)分領(lǐng)域，教育出版和專業(yè)出版中AR技術(shù)的應(yīng)用更廣泛，用戶更多，成效也更為明顯。當(dāng)前，我國教育出版的產(chǎn)值在整個出版業(yè)產(chǎn)值中所占的比例超過60%。隨著國家提出“堅持以人為本、推進素質(zhì)教育”的教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題，教育出版加快轉(zhuǎn)型步伐，不少出版單位紛紛將AR技術(shù)應(yīng)用到教材、科普讀物等，甚至應(yīng)用到課堂上。江蘇鳳凰教育出版社與“夢想人科技”合作出版的《小學(xué)科學(xué)活起來》，就是利用AR技術(shù)，將文字、圖片、音視頻和三維動畫等融入到紙質(zhì)圖書，使圖書內(nèi)容真正活了起來，豐富的內(nèi)容、逼真的場景給讀者帶來了前所未有的新鮮體驗。專業(yè)出版擁有大量的精準(zhǔn)用戶，尤其在醫(yī)學(xué)、建筑、能源等專業(yè)領(lǐng)域，出版單位根據(jù)用戶需求，將圖書內(nèi)容與AR技術(shù)相結(jié)合，為讀者提供了更為方便、快捷的知識獲取方式。相比教育出版和專業(yè)出版，大眾出版稍顯落后。由于大眾出版的用戶相對分散，需求尚不明朗，目前，大眾出版類的AR圖書市場較為冷清。

2.AR出版產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成

近年來，由于經(jīng)濟與科技的發(fā)展，出版業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。國內(nèi)外出版企業(yè)紛紛調(diào)整戰(zhàn)略部署，希望能應(yīng)用新技術(shù)，通過資源整合，尋找到一條與傳統(tǒng)出版結(jié)合的創(chuàng)新之路。AR出版便是創(chuàng)新路徑之一。目前，許多出版企業(yè)已嘗試與技術(shù)公司合作，推出AR圖書。大多數(shù)出版企業(yè)由于沒有自己的技術(shù)團隊，是通過技術(shù)外包的形式將技術(shù)實現(xiàn)交由技術(shù)提供商做，出版企業(yè)自身則負(fù)責(zé)內(nèi)容的開發(fā)?！皦粝肴丝萍肌弊鳛橐患褹R技術(shù)提供商，可以為合作的出版企業(yè)提供三維模型庫、AR編輯器、APP展示商城、用戶行為分析系統(tǒng)等服務(wù)模塊。

隨著出版企業(yè)與技術(shù)提供商之間的合作不斷深入，AR出版產(chǎn)業(yè)價值鏈初步形成，由內(nèi)容增值鏈與技術(shù)增值鏈共同構(gòu)成，包括內(nèi)容制作、內(nèi)容包裝、內(nèi)容營銷、數(shù)據(jù)傳輸、發(fā)行服務(wù)、用戶接口等6個核心環(huán)節(jié)(見圖1)。[1]

圖1 AR出版產(chǎn)業(yè)價值鏈構(gòu)成

目前，內(nèi)容增值鏈中各環(huán)節(jié)的主要工作由出版企業(yè)承擔(dān)，技術(shù)增值鏈中各環(huán)節(jié)的主要工作由技術(shù)提供商承擔(dān)完成。

AR出版作為出版融合發(fā)展的重要方向，隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)將進一步優(yōu)化和整合，內(nèi)容和技術(shù)這兩個層面將會互相滲透，構(gòu)建AR出版物的新型服務(wù)與發(fā)行平臺，促進AR出版的規(guī)?；l(fā)展和可持續(xù)的商業(yè)生態(tài)建設(shè)。在AR出版物普及的同時，AR出版產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化更是迫切需要解決的問題。

3.AR出版面臨的困境

AR技術(shù)的應(yīng)用是出版融合發(fā)展的重要路徑。目前，AR技術(shù)在出版業(yè)的應(yīng)用還面臨很多問題，在內(nèi)容、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)等層面均有體現(xiàn)。在內(nèi)容層面，AR出版內(nèi)容的同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，互動內(nèi)容匱乏；在技術(shù)層面，底層核心技術(shù)的自主研發(fā)力度不夠；在產(chǎn)業(yè)層面，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，AR內(nèi)容知識產(chǎn)權(quán)界定模糊，AR出版產(chǎn)業(yè)鏈亟待進一步完善。

二、AR數(shù)字出版解決方案

“夢想人科技”基于在AR領(lǐng)域十多年的積淀，順應(yīng)時代要求，將AR技術(shù)應(yīng)用于出版領(lǐng)域，推出了4D書城APP、夢想編輯器、4D夢想課堂等AR出版產(chǎn)品。

4D書城APP是“夢想人科技”推出的增強現(xiàn)實教育平臺，是國內(nèi)首創(chuàng)集成增強現(xiàn)實(AR)和虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)的少兒教育娛樂內(nèi)容平臺。該平臺涵蓋了百科AR卡、4D故事繪本、VR魔鏡-兒童安全百科、VR魔鏡-科普百科系列等兒童教育產(chǎn)品，以及教材、教輔、童話故事、成語故事、科普圖書、科學(xué)雜志、兒童繪本等數(shù)千本AR電子圖書。讀者通過手機或平板電腦掃一掃書頁，即可閱讀相應(yīng)的AR內(nèi)容，給孩子們的學(xué)習(xí)帶來沉浸式的閱讀體驗。

夢想編輯器是一款增強現(xiàn)實應(yīng)用制作軟件，使用夢想編輯器無需編程，只要運用模板即可快速制作完成AR產(chǎn)品，并發(fā)布到PC和移動端平臺。目前，針對不同項目需求，夢想編輯器提供八大制作模板，可大大縮短AR產(chǎn)品的制作周期，節(jié)省制作成本。

4D夢想課堂是“夢想人科技”基于增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實技術(shù)為教育行業(yè)精心打造的體驗式教學(xué)課堂， 集應(yīng)用系統(tǒng)、平臺、內(nèi)容于一體，涵蓋家庭教育、少兒科普、 K12趣味教育、STEAM創(chuàng)客教育、職業(yè)教育、高等教育等各大體系。4D夢想課堂充分發(fā)揮AR技術(shù)虛實融合、實時交互、三維跟蹤的特點，通過對“邏輯”“教學(xué)”“過程”等的模擬，根據(jù)不同學(xué)科的特點開發(fā)AR課程，構(gòu)建可視化教學(xué)體系。4D夢想課堂通過演示真實的知識場景，為學(xué)生提供了廣闊的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生的動手能力，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思想。通過4D夢想課堂提供的虛擬現(xiàn)實場景，學(xué)生能夠輕松、便捷地獲取知識。

圖2 “夢想人科技”AR數(shù)字出版解決方案示意圖

“夢想人科技”已經(jīng)從做單品擴展到做平臺，其規(guī)?；l(fā)展的思路也已初見端倪?！皦粝肴丝萍肌币劳衅鋸姶蟮募夹g(shù)背景，為涉足AR出版的出版企業(yè)提供集策劃、制作、出版、銷售、運營于一體的數(shù)字出版解決方案(見圖2)，從而推動AR出版產(chǎn)業(yè)化進程。

目前，“夢想人科技”AR數(shù)字出版解決方案包含AR內(nèi)容制作系統(tǒng)、AR內(nèi)容發(fā)布系統(tǒng)、AR數(shù)字出版內(nèi)容資源庫、AR數(shù)字出版運營管理平臺及AR內(nèi)容審核、應(yīng)急處理管理系統(tǒng)。

AR內(nèi)容制作系統(tǒng)是夢想編輯器的內(nèi)容制作子模塊，可通過模板設(shè)定某些特定的事件、動作和屬性，將圖片、音頻、視頻、三維模型、動畫、粒子特效等數(shù)字資源與紙質(zhì)出版物版面結(jié)合，形成交互式增強現(xiàn)實(AR)內(nèi)容，并將這些內(nèi)容以AR出版物的形式發(fā)布上傳到云端服務(wù)器中。用戶下載APP，通過攝像頭掃描紙質(zhì)出版物版面，就能在終端設(shè)備上觀看并交互實時疊加的三維內(nèi)容，從而實現(xiàn)內(nèi)容呈現(xiàn)方式的多樣化，使傳統(tǒng)出版物與數(shù)字內(nèi)容有機融合。

AR內(nèi)容發(fā)布系統(tǒng)是夢想編輯器的產(chǎn)品發(fā)布子模塊，通過計算機圖像識別和人工智能技術(shù)在系統(tǒng)中嵌入ISLI的資源關(guān)聯(lián)標(biāo)識符，通過ISLI關(guān)聯(lián)編碼的管理，實現(xiàn)紙質(zhì)圖書與虛擬內(nèi)容之間的精準(zhǔn)關(guān)聯(lián)與有效管理，并將內(nèi)容同時發(fā)布到PC或移動終端。AR內(nèi)容發(fā)布系統(tǒng)可以滿足數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)品形態(tài)多樣化和投送渠道多樣化的需求，結(jié)合4D書城APP可以支持?jǐn)?shù)字內(nèi)容的封裝、版權(quán)保護、發(fā)行、支付等功能。

AR數(shù)字出版內(nèi)容資源庫包含了“夢想人科技”多年來積累的2萬多個AR資源。使用夢想編輯器可以便捷地調(diào)用這些內(nèi)容豐富的AR資源，快速地完成AR出版物的制作。AR內(nèi)容資源庫還允許其他美術(shù)設(shè)計人員將自己制作的3D模型，通過AR轉(zhuǎn)換工具轉(zhuǎn)換成AR資源，并上傳到AR內(nèi)容資源庫。

AR數(shù)字出版運營管理平臺主要面向合作的出版企業(yè)，用于AR出版物的運營管理，以及對其運營效果進行分析。通過此平臺，出版企業(yè)不僅可以針對AR出版物的運營過程進行管理，還可以對AR出版物的用戶使用行為和運營效果進行分析，為出版企業(yè)對出版物的內(nèi)容改進、運營活動以及新品開發(fā)等決策提供支持。

AR內(nèi)容審核及應(yīng)急處理系統(tǒng)可對不符合要求的內(nèi)容發(fā)出預(yù)警，應(yīng)急下架，有效保障出版內(nèi)容的安全。根據(jù)我國《圖書質(zhì)量保障體系》的要求，該系統(tǒng)針對圖書內(nèi)容的發(fā)布采用了“三審三校”的流程。同時，針對用戶在平臺上發(fā)布評論也進行必要的審核。

三、夢想編輯器——快速完成AR出版物的開發(fā)制作

夢想人AR數(shù)字出版解決方案的核心技術(shù)是夢想編輯器。利用夢想編輯器，編輯制作人員無需進行3D建模、編程等復(fù)雜的技術(shù)工作，即可快速完成AR出版物的開發(fā)制作，并實時發(fā)布到PC和移動端平臺。夢想編輯器擁有4D點讀、4D彩蛋、4D教材、4D認(rèn)知卡、4D繪本、4D魔鏡、4D課程表、4D全景等八大制作模板，可滿足不同項目需求。通過選擇夢想編輯器中的模板，可以極其高效地將已有數(shù)字資源和紙質(zhì)圖書的內(nèi)容聚合在一起，大大縮短制作周期，節(jié)省成本。

圖3 夢想編輯器制作AR出版物流程圖

使用夢想編輯器制作AR出版物的步驟詳見圖3所示流程圖。

打開微信，掃描圖4所示二維碼，可以觀看夢想編輯器的操作視頻演示。

圖4 夢想編輯器操作視頻演示

以暢銷書《十萬個為什么》為例，針對該書的特點，首先選擇4D繪本模板，設(shè)置該項目基本信息。接著，導(dǎo)入需要使用的相關(guān)資源，包括紙質(zhì)圖書的頁面PDF文件，以及相應(yīng)的AR資源，如圖片、音頻、視頻、游戲、3D模型、自定義模板、網(wǎng)絡(luò)鏈接等。然后對《十萬個為什么》圖書項目進行頁面管理(見圖5)，按照紙質(zhì)版《十萬個為什么》的頁面順序?qū)R版出版物進行編排，導(dǎo)入該頁面所需的AR資源，如通過語音講解大猩猩的生活習(xí)性，以3D模型呈現(xiàn)大猩猩的身體構(gòu)造，用視頻解釋地球上為什么有四季，用全景圖片展示古代名勝古跡的風(fēng)貌等。再添加相應(yīng)的AR按鈕，設(shè)置交互模式。最后提交發(fā)布信息，進入審核階段，在4D書城平臺完成發(fā)布。讀者登陸4D書城，通過搜索書名或者平臺首頁推薦，便可閱讀體驗AR版《十萬個為什么》內(nèi)容資源。讀者在閱讀紙質(zhì)版《十萬個為什么》時，通過手機掃描紙質(zhì)版頁面，也可以便捷地體驗AR內(nèi)容資源。

四、目前面臨的問題及發(fā)展策略

1.面臨的問題

隨著AR出版物的大量涌現(xiàn)，“夢想人科技”作為國內(nèi)AR出版的領(lǐng)軍企業(yè)也面臨著一系列亟待解決的問題。比如，AR技術(shù)在出版業(yè)準(zhǔn)確的應(yīng)用場景在哪里，AR出版物的盈利模式如何創(chuàng)新，如何制定符合出版業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)體系，如何構(gòu)建基于內(nèi)容的AR出版產(chǎn)業(yè)鏈，AR出版物的運營應(yīng)該如何創(chuàng)新，等等。

在內(nèi)容方面，作為輔助式工具，AR技術(shù)可以讓讀者體驗AR出版物中鮮活、逼真的聲音、圖像、立體影像及互動效果，但核心還是在于讀者通過掃描紙質(zhì)圖書后呈現(xiàn)出來的這些虛擬信息所產(chǎn)生的感官體驗。如AR內(nèi)容信息是否貼合圖書內(nèi)容，影像素材是否足夠豐富逼真，設(shè)計編排是否有助于故事表達(dá)和讀者理解，操作是否便捷易學(xué)，等等，都會直接影響AR出版物的閱讀體驗。目前，AR出版物大多仍需借助手機、平板電腦等電子設(shè)備進行閱讀，且往往受限于特定的APP客戶端等平臺，長時間觀看會造成視力疲勞等。這些都是“夢想人科技”今后將著力解決的問題。

在應(yīng)用方面，自AR出版物面世以來，許多出版社都在試水AR出版，但制作成本高、制作周期長、技術(shù)能力弱等問題仍是制約AR出版規(guī)?；l(fā)展的瓶頸。不斷改進、完善AR圖書編輯創(chuàng)作工具與平臺，提供覆蓋面更廣的AR數(shù)字出版技能培訓(xùn)，是AR出版規(guī)?；l(fā)展的突破點，也是“夢想人科技”今后將致力實現(xiàn)的目標(biāo)。

圖5 《十萬個為什么》的頁面管理示意圖

2.發(fā)展策略

技術(shù)與內(nèi)容的無縫結(jié)合是數(shù)字出版必須解決的問題。技術(shù)服務(wù)方提供技術(shù)，內(nèi)容版權(quán)方提供內(nèi)容，內(nèi)容版權(quán)方不僅僅是出版社，還可以包括大量的資源提供商。

“夢想人科技”目前已與國內(nèi)外100多家一線出版機構(gòu)開展合作，共同推出了5000余種AR圖書，發(fā)行總量超過5億冊?！皦粝肴丝萍肌狈e累了豐富的AR內(nèi)容資源庫，三維模型素材數(shù)量超過25 000個，覆蓋包括醫(yī)學(xué)、科學(xué)、旅游等學(xué)科，并仍在不斷增加。同時，“夢想人科技”還獨立開發(fā)出一套適用于出版社運用AR技術(shù)實現(xiàn)AR出版物的AR數(shù)字出版系統(tǒng)，科學(xué)整合了AR/VR出版物策劃制作、資源采集、內(nèi)容審核、數(shù)據(jù)分析、運營管理、應(yīng)急處理等功能模塊。

“夢想人科技”是目前國內(nèi)唯一打通了底層、SDK工具層、封裝工具層和平臺層并深耕數(shù)字出版領(lǐng)域的專業(yè)公司，已經(jīng)實現(xiàn)將AR技術(shù)應(yīng)用于出版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程的無縫連接，較好地解決了AR圖書制作的高成本問題?！皦粝肴丝萍肌笔菄倚侣劤霭嫘袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)《出版業(yè)AR技術(shù)應(yīng)用規(guī)范》起草組副組長單位，被原國家新聞出版廣電總局授予“新聞出版業(yè)科技與標(biāo)準(zhǔn)重點實驗室”，還位列全國新聞出版業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級軟件技術(shù)服務(wù)商推薦名錄增強現(xiàn)實內(nèi)容制作系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實制作系統(tǒng)兩項系統(tǒng)的首位。

五、制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推進AR出版健康發(fā)展

在國家新聞出版署的大力推動下，我國的AR出版已走在世界的前列。隨著AR出版行業(yè)的快速發(fā)展，推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定和實施顯得尤為重要。制定出版業(yè)AR技術(shù)應(yīng)用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不僅能夠解決大多數(shù)出版社應(yīng)用AR技術(shù)的難題，還從根本上解決AR數(shù)字內(nèi)容的安全生產(chǎn)和規(guī)范鏈接等核心監(jiān)管問題，對AR技術(shù)在出版行業(yè)合理、規(guī)范、有效發(fā)展具有極其重要的戰(zhàn)略意義。[2]目前，我國首個AR出版物行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《出版業(yè)AR技術(shù)應(yīng)用規(guī)范》已經(jīng)開始制定。

通過規(guī)范AR技術(shù)在出版行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，將有利于AR出版產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，推進AR技術(shù)與傳統(tǒng)出版深度融合發(fā)展。具體來看，通過標(biāo)準(zhǔn)化的AR出版系統(tǒng)，解決AR圖書制作出版流程不科學(xué)、不規(guī)范的問題；通過加強資源供應(yīng)商、技術(shù)平臺、出版社的標(biāo)準(zhǔn)化合作，解決AR圖書制作資源匱乏、制作成本高的問題；通過標(biāo)準(zhǔn)化的AR出版物審校、應(yīng)急管理機制，有效解決網(wǎng)絡(luò)出版安全問題；通過標(biāo)準(zhǔn)化的審核、管理、運營等技術(shù)手段，解決新聞出版行政主管部門對AR出版物的行業(yè)監(jiān)管問題。

目前，“夢想人科技”正積極推進AR出版物行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)納入ISLI標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用體系。ISLI是國際標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)標(biāo)識符(International Standard Link Identifier)的英文首字母縮寫。ISLI是我國主導(dǎo)制定的第一項國際標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)，其核心理念是對互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下各種對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系進行標(biāo)示，以此解決復(fù)合形態(tài)的內(nèi)容產(chǎn)品的標(biāo)識問題。ISLI的實施應(yīng)用，將極大地推動和促進我國新聞出版產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。將AR出版物行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)納入ISLI標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用體系，將有助于發(fā)現(xiàn)、引導(dǎo)、創(chuàng)造互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的用戶需求，創(chuàng)新產(chǎn)品形態(tài)與服務(wù)模式，推動新聞出版業(yè)轉(zhuǎn)型升級和融合發(fā)展。