AR技术应用于3D互动科普读物的研究

邓建军 柴孝海 罗广桃

摘 要：文章主要研究AR技术应用于3D互动科普读物，通过依托动漫网游等新兴文化领域元素，采用AR（增强实现）技术，将计算机生成的虚拟物体或其他信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的“增强”，运用到文化科普读物、学习卡片及儿童卡片等文化产品中。

关键词：AR技术；配准方法；显示技术；注册技术；科普读物

中图分类号：TP391.9 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）09-0155-02

Abstract： This paper mainly studies the application of AR（augmented reality） technology in 3D interactive popular science readings. By relying on animation online games and other emerging cultural elements， using AR-enhanced technology， the virtual objects or other information generated by the computer are superimposed into the real scene， thus realizing the "enhancement" of reality， which can be applied to cultural products such as cultural popular science books， study cards and children's cards.

Keywords： AR technology； registration method； display technology； registration technology； popular science readings

互聯网时代的到来已然为各行各业的发展带来了全新的发展机遇，在信息技术的推动下，互联网信息的传播已经给传统的图书行业带来新的发展态势，本文分析了如何借助增强现实技术完善科普读物的出版和优化，借助AR技术实现3D互动。

1 当前互动3D图书与AR技术的结合发展现状

在新兴技术的推动下，人们已经不再拘泥于纸质图书的阅读形式，通过信息技术丰富阅读体验，增强AR技术设计互动3D图书拓宽了阅读的广泛性，丰富阅读的体验，将其应用在科普读物的设计之中，增强知识的互动性，让科普读物的阅读兴趣大大提高。

当前科普读物在应用AR技术的时候还是存在一定的缺陷，3D图书与纸质版的书籍还是有较大的差异，涉及的范围比较小，生产的成本很高，在当前的生活条件方面还不能完全实现，因此当前的AR技术与3D图书之间的互动融合进行的并不彻底。

在出版3D图书的时候主要集中在儿童科普读物上，此类图书在儿童阅读领域非常的受欢迎，其全新的图书阅读形式受到儿童的喜爱，激发了儿童的阅读兴趣，是一件可以继续推广和应用的出版形式，由此儿童科普读物在设计的时候可以借助AR技术丰富阅读体验，提升儿童的阅读能力。下表显示了当前市场上AR图书3D互动技术实现的技术原理。

从当前的增强现实技术在出版业的应用上来分析，科普读物在图书领域的应用并没有达到预先的普及水平，社会受众范围还比较小，当前的AR技术还是在影视领域有较广泛的应用，应用于影视观赏之中，并且当前出版行业发展迅速，机遇众多，各类图书的制作和出版都有较大的不同，AR技术的应用并没有达到最好的水平，多数的儿童科普读物并没有达到虚拟现实的水平，一些图书只是展现了一些图片内容或者是视频信息，并没有真正地给阅读者呈现出虚拟与现实交错的感觉，更是没有出现真正的图书与阅读者之间的互动，与最优秀的AR技术和3D互动水平还有较大的差距，使得阅读者从AR技术和3D图书的互动学习中找到适合自己成长的学习方式，也为我国出版业的进步和长远发展奠定良好的基础。

2 AR技术与3D图书结合的优势设计

注意提高AR技术与3D图书之间的互动，打破传统科普图书阅读的时候存在的枯燥无味的阅读模式，将书本的内容以更加形象的方式展现出来，增强对阅读者的体验和刺激，加深对于知识的印象。科普图书在各个环节都有先进的虚拟与现实的技术植入，包括了外部设备与软件AR技术在图书设计方面的应用原理：

在处理AR技术与3D图书之间的有效结合设计的时候可以从以下几个角度进行：

首先，AR技术在进行3D图书设计的时候，可以丰富听觉体验，听觉是用耳朵感觉知识，提高阅读者动脑思考的能力和记忆知识的能力，例如在设计科普读物的时候，将知识转化成人物旁边讲解或者是对话的形式，利用AR技术与3D互动形成多种声音形式展示知识，有效几种儿童的注意力，让儿童对于知识的印象更加深刻。

其次，3D互动图书结合AR技术可以提高儿童的触觉感受，将知识感悟从一个新的角度传递给儿童，在出版物制作的时候，增强制作感，让学生在互动的过程中将静态阅读与动态感悟结合在一起，增强阅读者的好奇心，丰富了信息的传递与表达的形式，增强阅读者的感受，提高阅读者对于科普知识的趣味性，有效提高阅读者的主动性。

最后，在AR技术的应用中，提高了阅读的快感，将知识以动态的形式呈现出来，为阅读者丰富了知识应用的途径，提高学生对于陌生实物的好奇心，鼓励其主动接受和思考，迎合儿童成长的轨迹和规律。通过3D图书与AR技术的结合，让图书的表现形式更有趣，让孩子快乐阅读和思考，面对科学知识的时候，儿童可以随时了解例如动物的叫声、动物身体的小细节以及英语单词的发音等等。儿童阶段学习知识的目的并不是为了储备多么丰富的知识库，更多的是要培养儿童对于阅读的兴趣，促进儿童掌握正确的阅读方法，使得儿童对于知识的学习具有正确的认知态度，在AR技术应用的时候，更多的是要通过虚拟现实的设计让儿童对于科普读物产生兴趣，产生浓厚的学习乐趣，在AR设计的时候，可以参考一些动画制作技巧，吸引儿童集中注意力，动画制作的技巧让儿童寓教于乐，在日常生活的时候养成良好的习惯，注意观察生活中蕴藏的知识。

3 结束语

在全新的技术背景推动下，可以将AR技术与3D图书有效结合在一起，丰富阅读者的互动体验，让儿童在阅读科普读物的时候有更愉快的体验，并且对科学知识产生浓厚的兴趣。本文探究了如何利用AR技术与3D互动图书进行有效的结合，提高科普读物内容的吸引力，增强推广范围。

参考文献：

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