增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

張敬

摘要：該文主要圍繞著移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）的應(yīng)用開(kāi)展深入研究及探討，望能夠?yàn)榻窈笠苿?dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)科學(xué)有效地應(yīng)用提供指導(dǎo)性的建議或者參考。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)學(xué)習(xí);應(yīng)用;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）06-0267-02

移動(dòng)學(xué)習(xí)，意指借助移動(dòng)設(shè)備可以在不受任何空間與時(shí)間限制情況下所開(kāi)展的學(xué)習(xí)活動(dòng)，移動(dòng)學(xué)習(xí)期間所使用移動(dòng)計(jì)算裝置需能夠呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)內(nèi)容，為學(xué)習(xí)者與教師提供雙向交流功能服務(wù)。移動(dòng)學(xué)習(xí)概念最早被提出于2000年的美國(guó)高校，在國(guó)內(nèi)引入之后得以迅速發(fā)展，有著較為廣泛的涉及面，由于其能夠以互聯(lián)網(wǎng)及通信技術(shù)為基礎(chǔ)移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)，故有著數(shù)字化、自由化學(xué)習(xí)兩方面特點(diǎn)。現(xiàn)階段，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)被有效運(yùn)用至了移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中，為其提供強(qiáng)大的技術(shù)支持力量，也逐漸成為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)移動(dòng)學(xué)習(xí)方面研究的主要方向。

1增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）

1.1概念及原理

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR），最早被提出于1990年，它是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）所發(fā)展起來(lái)的一種新型技術(shù)，也可稱其為擴(kuò)增現(xiàn)實(shí)技術(shù)，屬于以計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為基礎(chǔ)人機(jī)交互的一種技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)在娛樂(lè)、軍事、醫(yī)療、教育等各個(gè)領(lǐng)域方面應(yīng)用前景較為深遠(yuǎn)、廣泛。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它主要是借助計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)來(lái)提供信息，把虛擬世界及現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中信息進(jìn)行無(wú)縫隙的對(duì)接，將原有現(xiàn)實(shí)世界處于一定空間及時(shí)間范圍內(nèi)無(wú)法體驗(yàn)到實(shí)體感官的信息，經(jīng)電腦相關(guān)科技力量，在模仿仿真之后疊加至真實(shí)的場(chǎng)景當(dāng)中，增強(qiáng)用戶對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界感知，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，達(dá)到一種超越了現(xiàn)實(shí)感官體驗(yàn)感。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)突出特點(diǎn)即為：三維注冊(cè)、實(shí)時(shí)化交互、虛擬結(jié)合，也就是虛擬世界與真實(shí)世界信息集成化，有著實(shí)時(shí)化的交互性。

1.2核心技術(shù)

構(gòu)建起增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)，需要使用到多種各項(xiàng)技術(shù)，具體包含著顯示、跟蹤、定位、可視化、界面、標(biāo)定等各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)。

2移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中AR的具體應(yīng)用

據(jù)移動(dòng)學(xué)習(xí)的咨詢網(wǎng)絡(luò)對(duì)于移動(dòng)學(xué)習(xí)的操作系統(tǒng)APP選用需求相關(guān)調(diào)查顯示出：i 0S、Android系統(tǒng)需求各為59.29%、74.34%;Win8系統(tǒng)需求為21.24%;而選擇其他及不需要?jiǎng)t各為6.19%、15.93%。那么，從該項(xiàng)調(diào)查結(jié)果當(dāng)中即可了解到明確結(jié)論，特就是移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中手機(jī)作用日益顯著化。如何將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)科學(xué)技術(shù)及設(shè)備、產(chǎn)品等密切結(jié)合到一起，確保用戶能夠?qū)嵤┏两降膶W(xué)習(xí)，移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中就應(yīng)當(dāng)確保最大交互能夠?qū)崿F(xiàn)，優(yōu)化學(xué)習(xí)形式、改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，并將用戶體驗(yàn)提升，逐漸成為各大商家投入移動(dòng)端科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)及方向?，F(xiàn)階段，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)為基礎(chǔ)，在手機(jī)的移動(dòng)學(xué)習(xí)層面上，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)科學(xué)技術(shù)有效運(yùn)用集中體現(xiàn)具體如下：

2.1改變學(xué)習(xí)形式

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與相應(yīng)移動(dòng)設(shè)備融合應(yīng)用至移動(dòng)學(xué)習(xí)層面，能夠有效地改變?cè)械膶W(xué)習(xí)形式，以在地質(zhì)學(xué)知識(shí)移動(dòng)學(xué)習(xí)為例，采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以打破原有的地質(zhì)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)形式，通過(guò)移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中攝像頭進(jìn)行標(biāo)識(shí)物的識(shí)別操作，比如地理文字、二維碼、原始圖片等等;借助多媒體的信息化、3D圖像等輔助技術(shù)，獎(jiǎng)標(biāo)識(shí)物全部映射至手機(jī)設(shè)備屏幕當(dāng)中，更為直觀地的地理知識(shí)移動(dòng)學(xué)習(xí)形式即可實(shí)現(xiàn)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，其在移動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域有著較多例子。如加拿大某公司聯(lián)合了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)移動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)的Layar公司，借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，促進(jìn)兒童的學(xué)習(xí)產(chǎn)品形成交互性世界地圖移動(dòng)學(xué)習(xí)形式。該交互性地圖存在的標(biāo)示對(duì)象有80個(gè)，掃描相應(yīng)位置后即可獲取視音頻，能夠呈現(xiàn)全世界著名建筑及特色的風(fēng)土人情，每月均會(huì)自動(dòng)更新學(xué)習(xí)內(nèi)容，可充分激發(fā)起孩子們好奇心與興趣，借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，孩子們可足不出戶便能夠進(jìn)一步了解這個(gè)世界。

2.2改進(jìn)學(xué)習(xí)方式

現(xiàn)實(shí)及虛擬實(shí)現(xiàn)有效融合，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)應(yīng)用至移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中，可以有效改進(jìn)學(xué)生們的學(xué)習(xí)方式，以地理學(xué)知識(shí)移動(dòng)學(xué)習(xí)為例，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)當(dāng)中跟蹤系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化地跟蹤用戶們?cè)趫?chǎng)景內(nèi)具體位置及視域的方向，把虛擬物體逐漸合并至現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中物體準(zhǔn)確位置這種全新的學(xué)習(xí)方式。現(xiàn)階段，移動(dòng)學(xué)習(xí)方面增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展放線為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)移動(dòng)學(xué)習(xí)與位置服務(wù)的有機(jī)融合，以跟蹤系統(tǒng)為基礎(chǔ)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)歷經(jīng)GPS跟蹤及標(biāo)志物的跟蹤利用，以自然的無(wú)標(biāo)志物的跟蹤這三個(gè)發(fā)展階段。室外的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，一般運(yùn)用以位置為基礎(chǔ)服務(wù)的LBS，借助外部定位的方式與無(wú)線電的通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行移動(dòng)設(shè)備、用戶位置的有效確定，提供著相關(guān)位置信息。智能手機(jī)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)，用戶在開(kāi)展地理學(xué)相關(guān)知識(shí)移動(dòng)學(xué)習(xí)期間，能夠通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)該種全新的學(xué)習(xí)方式，借助GPS實(shí)時(shí)化地跟蹤智能手機(jī)在相應(yīng)真實(shí)場(chǎng)景當(dāng)中具體位置，借助電子羅盤(pán)將智能手機(jī)所指明的方向確定下來(lái)，再通過(guò)加速表將智能手機(jī)傾斜的角度確定下來(lái)，將地理學(xué)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容投射至現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景當(dāng)中，在智能手機(jī)屏幕當(dāng)中呈現(xiàn)出來(lái)。LayarReality Browser，它屬于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)移動(dòng)學(xué)習(xí)的一個(gè)應(yīng)用程序，借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將智能手機(jī)視野顯示出來(lái)，發(fā)現(xiàn)炫層的地理學(xué)知識(shí)信息，并將其分享給其他移動(dòng)學(xué)習(xí)的朋友，具備目錄有三千多層，可視化的瀏覽體驗(yàn)較強(qiáng)度。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的Layar，可借助智能手機(jī)的攝像頭及以地理位置為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，找到Tweeps、Flickr的照片、歷史事實(shí)等相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容，將layar App打開(kāi)，朝著某個(gè)方向?qū)z像頭開(kāi)啟，在該虛擬屏幕當(dāng)中便能夠看到地理地表，再進(jìn)入用戶便能夠看到更多所需學(xué)習(xí)到的相關(guān)地理學(xué)知識(shí)內(nèi)容。

2.3增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，疊加虛擬信息至真實(shí)世界場(chǎng)景或者對(duì)象當(dāng)中，可對(duì)學(xué)習(xí)者自身所處真實(shí)場(chǎng)景起到增強(qiáng)作用，并提供一種全新信息感知的方式，為學(xué)習(xí)者們提供自然融合一種學(xué)習(xí)環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體壇感。把增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)有效應(yīng)用至虛擬展示當(dāng)中，讓信息內(nèi)容立體化，對(duì)比傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，信息獲取更具直觀性及豐富性，學(xué)習(xí)體驗(yàn)感更為強(qiáng)烈。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還可被應(yīng)用至無(wú)法恢復(fù)景象與物體還原展示當(dāng)中，獲取此物體鏡像豐富的信息內(nèi)容，為這一方面學(xué)習(xí)者們提供學(xué)習(xí)輔助。如圓明園原景展現(xiàn)、敦煌莫高窟AR展現(xiàn)等，學(xué)習(xí)者們均能夠透過(guò)相應(yīng)顯示器看到重構(gòu)之后遺址的原景。學(xué)習(xí)者們可以在博物館學(xué)習(xí)更多豐富知識(shí)，更多博物館、科技館均吸引大批量游客，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，充分激發(fā)起了觀眾的學(xué)習(xí)興趣，剛開(kāi)始借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，來(lái)為觀眾們提供以場(chǎng)景虛實(shí)相結(jié)合沉浸式的學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中。博物館內(nèi)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，其主要是借助小型熒屏來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括平板電腦與智能手機(jī)等。特定部分展覽，博物館對(duì)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)當(dāng)中Android、iOS應(yīng)用系統(tǒng)程序的開(kāi)發(fā)利用，觀眾們便能夠借助小型熒屏看到許多立體化展示多媒體的學(xué)習(xí)素材。如亞洲藝術(shù)的博物館曾舉辦了中國(guó)的兵馬俑展覽，雖然只是展覽出小部分，但是，觀眾們通過(guò)下載該博物館內(nèi)所開(kāi)發(fā)一款帶有著i OS應(yīng)用系統(tǒng)程序增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，掃描配合著展覽設(shè)計(jì)提示牌六張，便可在現(xiàn)實(shí)的空間范圍內(nèi)觀看大量出土珍貴的文物SD內(nèi)容及視頻。對(duì)比靜態(tài)常規(guī)的展品，博物館的場(chǎng)景融合這種體驗(yàn)式的移動(dòng)學(xué)習(xí)方式更具趣味性，且有著良好的移動(dòng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)效果。

3移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中AR應(yīng)用問(wèn)題及今后發(fā)展

3.1問(wèn)題分析

依據(jù)國(guó)內(nèi)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的市場(chǎng)專題調(diào)研報(bào)告結(jié)果中可了解到，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)國(guó)內(nèi)行業(yè)現(xiàn)階段為市場(chǎng)的啟動(dòng)期，且以應(yīng)用領(lǐng)域探索、盈利模式挖掘等為基本特征。因以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為輔助移動(dòng)學(xué)習(xí)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用至多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。但是，因增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)還不夠成熟，在智能手機(jī)當(dāng)中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)仍然有問(wèn)題存在，比如：以表的技術(shù)為基礎(chǔ)跟蹤識(shí)別及圖像渲染期間，智能手機(jī)運(yùn)算的承載負(fù)荷大，增強(qiáng)耗電量，且對(duì)于電池會(huì)產(chǎn)生較大的損害。對(duì)此，需要將電池質(zhì)量提升;手機(jī)增強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)運(yùn)算，其在多個(gè)用戶相互間使用過(guò)程中，占據(jù)較大內(nèi)存、較高的復(fù)雜程度，智能手機(jī)在無(wú)法承載情況發(fā)生后，可能會(huì)有卡機(jī)或者死機(jī)等問(wèn)題狀況出現(xiàn)，對(duì)體驗(yàn)效果影響較大。室外配合智能手機(jī)的攝像頭增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的交互，圖像的處理能力及圖像的分辨率均相對(duì)較低、光線過(guò)于強(qiáng)或者過(guò)于弱，這些均會(huì)對(duì)跟蹤算法、識(shí)別準(zhǔn)確度產(chǎn)生不利影響。這些問(wèn)題均是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)階段移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中應(yīng)用所存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，有待于進(jìn)一步解決及改進(jìn)處理。

3.2今后發(fā)展

現(xiàn)階段，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)還不夠成熟，雖然在應(yīng)用領(lǐng)域上較為廣泛，但是，基本上均屬于表層技術(shù)方面運(yùn)用，移動(dòng)學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用還不夠深入。針對(duì)硬件設(shè)備研發(fā)還存在著不成熟問(wèn)題，需強(qiáng)化對(duì)于智能手機(jī)硬件方面支持的呈現(xiàn)設(shè)計(jì)，注重電池、手機(jī)的處理能力、GPS精度的提升。軟件方面，應(yīng)當(dāng)將商家信息的支持、物體的識(shí)別能力等提升，以促進(jìn)用戶智能手機(jī)移動(dòng)學(xué)習(xí)期間交互體驗(yàn)感提升。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅是國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流方向，更是今后移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中信息獲取及學(xué)習(xí)方式的全新技術(shù)手段，成為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)智能手機(jī)移動(dòng)學(xué)習(xí)今后研究的主要方向，為廣大移動(dòng)學(xué)習(xí)者們提供精彩紛呈的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)以上分析論述之后我們對(duì)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）、移動(dòng)學(xué)習(xí)及移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，均能夠有了更加深入地認(rèn)識(shí)及了解，也被明確提出了今后移動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題及今后發(fā)展。從總體上來(lái)說(shuō)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的問(wèn)世及應(yīng)用發(fā)展，開(kāi)啟了移動(dòng)學(xué)習(xí)全新發(fā)展時(shí)代，那么，為今后更好地借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效化的移動(dòng)學(xué)習(xí)，還需相關(guān)專家及學(xué)者增加對(duì)這一方面的深入研究及探索，以能夠探索出更具高效陛的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)移動(dòng)學(xué)習(xí)方式。