基于移动增强现实的学习形式研究

信息技术　基于移动增强现实的学习形式研究①　赵越　（渤海大学大学计算机教研部　辽宁锦州　１　２１　０１　３）　摘　要：随着移动增强现实技术的迅猛发展及手持设备的普及，使得基于移动增强现实的学习形式成为可能。本文首先介绍了移动增　强现实的发展现状，接着阐述了应用于移动增强现实学习的手持设备，然后阐述了移动增强现实学习的应用及其优势，最后分析了其　所面临的问题及其应用前景。　关键词：移动增强现实技术　手持设备　增强现实学习　应用前景　中图分类号：Ｇ４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７　２－－３７９１（２０１３）０２（ｃ）一００２６一Ｏｌ　增强现实（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ，简称ＡＲ）　技术，也被称之为混合现实，是由虚拟现实　智能手机、ＰＤＡ已具有内置摄像头及彩色　显示屏，符合移动增强现实系统的显示要　感线以及分子运动等进行增强显示。在三　维空间环境中可以加深对这些知识的理　解，也培养了学习者的三维空间感。　（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ，ＶＲ）发展出来的新领域，　是近年来国内外学者研究的热点之一。所　求。能够为大多数学习者接受。　谓增强现实技术是一种将计算机产生的虚　２基于移动增强现实的学习应用及其优　３基于移动增强现实的学习形式面临的　拟物体或信息与真实环境进行合成，从而　势　实现对现实的增强或扩充的技术【ｌ１。目前增　问题　从目前看，尽管移动增强现实系统已经　２．１基于移动增强现实的学习应用　国外开发了一款在ｉＰｈｏｎｅ上运行的增　强现实技术已经被应用于军事、医疗、游　戏、教育等众多领域。　显示出了在教育教学领域中广泛的应用前　强现实软件，其能够通过手机屏幕以三维　景，但基于移动增强现实的学习形式也面　要搭建的电子元器件，从而可以通过虚拟　移动增强现实（Ｍｏｂｉｌｅ　ＡＲ）技术是增强　显示的方式在实际电路板上叠加学习者想　临着以下几方面的问题：（１）技术不够完善：　现实技术的一个分支。其使用网络摄像头、　智能手机或者其他设备进行对现实世界图　添加文字信息、链接或其他物体。　增强现实技术特别是移动增强现实，　目前的增强现实技术还处于起步阶段，大　设备的普及以及技术的进一步完善。（２）开　发周期长：对于将移动增强现实广泛应用　于教育教学领域来说，以目前的技术水平　电子元器件使学习者进行电路搭建的自主　规模应用还需要配备增强现实模块的移动　国内曼恒的研发人员干２０１２年底开发　了一款Ｍｏｂｉｌｅ　ＡＲ平台，其可以将一本普通　像的捕捉，进而在显示器显示的３Ｄ图像上　学习［３１。　未来将蕴藏着巨大的市场。赛迪网于今年３　纸质图书中的二维图像内容，通过手持设　与手段，开发相应的软件需要惊人的工作　月报道称，增强现实市场增长指数将从　备以互动的形式来展现对应的三维内容。　２０ｌ　１年的１．８１２５亿美元预计增长至２Ｏ１　８年　２．２基于移动增强现实的学习形式的优势　的５１．５５９２￣Ｌ美元ｌ￣Ｕ２０１４年，将有近８．６４　（１）知识可视化，激发学习者学习兴趣：　亿款移动设备配备增强现实技术；预计到　对于学习者来说，通过传统的学习形式进　２０１　７年，每年下载至智能手机和平板电脑　行学习时，很多知识较为抽象、枯燥，特别　４结语　中的移动增强现实应用将达到２５０￣Ｌ个　。　是一些问题很难直观的呈现给学习者。而　随着移动设备在学习者中的普及以及　目前移动增强现实技术使人感兴趣的　移动增强现实技术下的学习形式，可以将　移动增强现实技术的完善，移动增强现实　量。（３）成本较高：将移动增强现实应用于普　通学习者的知识学习需要不菲的花费。包　括移动手持设备及相应应用软件的费用。　有价值的应用主要有：室内外定位、报刊内　容动态展示及互动学习等。而在教育领域　的应用主要集中在立体书籍、幼儿教育和　移动增强现实的学习形式的应用及其优势　与未来发展。　生动有趣的声音、影像、动画等通过手持设　必将给学习者带来前所未有的感官体验和　备（手机等）的显示屏呈现给学习者，让学习　交互享受，移动学习将在未来几年迅速普　者可以直观的看到、听到原本相对抽象的　及，成为学习者所热衷的选择。　（２）实时交互性，提高学习者的学习效　参考文献　技能培训等几个方向。本文主要探讨基于　知识，从而激发学习者的学习兴趣。　果：移动增强现实技术下的学习形式，给学　［１】Ａｚｕｍａ　Ｒ．Ｓｕｒｖｅｙ　ｏｆ　ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　ｒｅａｌｉｔｙ　习者提供了交互学习环境，这种虚拟与真　【Ｊ】．Ｔｅｌｅｏｐｅｒａｔｏｒｓ　ａｎｄ　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，１９９７，６（４）：３５５－３８５．　［２】ｈｔｔｐ：／／ｎｅｗｓ．ｃｃｉｄｎｅｔ．ｃｏｒｎ／ａｒｔ／ｌ　０３２／　２　０　１　３　０　３　１　５／４　８　０　２　９　０　３一１．ｈｔ　ｍ１　７　ｆｒｏｍ＝ｗｗｗ．ｈａｏ　１００８６．ｃｏｍ　１基于移动增强现实学习的手持设备　传统的Ｍｏｂｉｌｅ　ＡＲ系统通常是由头盔　式显示器、跟踪ＧＰＳ、虚拟信息生成装置组　实结合的学习环境给学习者提供了丰富的　情感体验Ｈ１。学习者通过手持设备与虚拟物　体进行互动，亲身体验所学内容，亲自动手　参与到了学习中，加深对知识的理解并强　成。这些设备沉重、笨拙，无法提供方便自　如的使用感，同时，设备造价昂贵，不适用　于大范围学习使用。　化了记忆，提高学习者的动手能力和自主　【３１刘越．移动增强现实关键技术及研究进　学习能力，提高了学习者的学习效果。　空间感：移动增强现实技术下的学习环境　展【Ｊ】．办公自动化，２０１　２（１９）：５－７．　随着移动技术的迅速发展，特别是各　种手持设备，如ＰＤＡ、智能手机等，因其体　增强现实系统的良好平台。目前，绝大多数　（３）超现实感官体验，培养学习者三维　【４】雷静．增强现实技术在教学中的应用　【Ｊ】．中国教育技术装备，２Ｏｌｌ，２５７（３５）：　７—８．　积小、携带方便、功耗低等特点，成为移动　是三维的，在地理、化学、物理等一些教学　中，通过对三维的空间星系、分子结构、磁　①基金项Ｅｌ：辽宁省教育科学十二五规划项目（项目编号：ＪＧｌ２ＤＢ２０６）。　作者简介：赵越（１９７９一），女，满族，辽宁抚顺人，讲师，东北大学博士研究生，研究方向为模式识别、计算机视觉、增强现实。　２６　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ