基于增强现实技术的少儿早教软件的设计与实现

2018-01-26郑国旦周春良

山西青年 2018年11期

郑国旦周春良

(宁波大红鹰学院，浙江宁波 315175)

一、概论

随着AR技术的不断火热：增强现实是一种全新的人机交互技术，利用这样一种技术，可以模拟真实的现场景观，它是以交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其它客观限制，感受到在真实世界中无法亲身经历的体验[1-2]。

现阶段，国内外很少有将增强现实技术应用到学单词的软件中去，我们这款APP就是结合此项技术来完成的。2015年地平线报告指出，增强现实技术应用于教育领域有以下几个优势：(1)与移动设备的结合，使其逐渐成为普及的学习工具，模糊了正式与非正式学习的界限，促进学习生态的进化；(2)可有效地响应用户输入，学习者可以在现实生活经验的基础上，通过与虚拟物体的互动，从事认知建构活动；

(一)目标问题

(1)如何提高学习者的学习兴趣，和学习的体验感；

(2)如何让学生者可以在学习中玩耍；

(3)如何让学习者可以在现实生活经验的基础上，通过与虚拟物体的互动，加强对单词的记忆；

(4)如何为学习者提供感性的学习材料。

(二)解决方案

(1)从3Dmax中绘制出3D模型，并把其导入Untiy3D上；

(2)通过SDK将模型与识别图联系在一起，编辑脚本在3D模型上面实现3D模型的动作；

(3)通过Unity3D导出Android源程序通过Android studio进行开发；

(4)在Android中嵌入U3D场景时，需要把场景实例当成一个View添加进布局然后进行开发。

二、AR平台的搭建

我们将该系统分为手机客户端与后台服务端两个模块，且手机客户端确定为以下几个主要功能模块：拍拍乐，动物拼图，连连看，涂涂乐，趣味答题等，后台服务器的主要功能模块有：用户基本信息记录，棒棒糖积分记录，前二十积分排名。

结合系统的需求分析，下文将对系统主要的功能模块进行阐述。系统主要分为手机客户端和服务端两个模块。

(一)手机客户端模块

该模块主要功能包括拍拍乐，动物拼图，连连看，涂涂乐，趣味答题排行榜，积分查询等。对于已注册的用户，登录APP，并输入正确的密码后，可以进行相关功能。

(二)服务端的模块设计

该模块主要功能有用户基本信息储存，棒棒糖实时积分记录，前二十名排序。服务端可以对用户数据及积分进行增删操作。

三、技术可行性分析方法

(一)调查方法：市场调研，上网收集资料，翻阅相关书籍；

(二)系统评价角度：功能的齐全程度，操作的可行性，界面的友好性，完成软件系统的实际经费开销情况，完成软件的时间长度；

(三)评价准则：在方案选择时，主要考虑安放的技术特点，设备要求，技术资源有无保障，接口是否合理及使用中的难易程度等；

(四)技术方案选择。

方案一：MySQl数据库服务器 + Java语言+C#语言+ C/S开发结构 + Linux开发平台

优点：MySQl处理方便，且速度快；Java语言是目前使用最广泛的网络编程语言，简单易学，面向对象，稳定，与平台无关；C/S开发结构有效地降低网络通信和服务器运算量；Linux开发平台配置需求低廉，功能强大而稳定，独立作业，免费或少许费用，多任务多使用者，使用者与群组的规划，相对比较不耗资源。

缺点：Linux开发平台没有特定的支持厂商，图形接口不够好。

方案二：MySQl数据库服务器 + Java语言+C#语言 + C/S开发结构 + Windows开发平台

优点：MySQl数据访问速度快，简单易于上手，常用功能都有，和开源软件配合很好；Java语言是目前使用最广泛的网络编程语言，简单易学，面向对象，稳定，与平台无关；C/S一般建立在专用的网络上，小范围里的网络环境，局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务；Windows开发平台直观，高效的面向对象的图形用户界面，易学易用。