构建现实与虚拟的桥梁——基于AR技术的数字出版解决方案

周志颖 姚明桃 塔娜

AR技术，又称增强现实技术，是一种将虚拟世界实时叠加到真实世界的虚实融合技术。AR技术最早在20世纪90年代初被提出，由于兼具虚拟和现实两个维度，并能够与LBS、图像识别等技术相融合，使得AR技术拥有广泛的应用场景和巨大的商业价值。随着新技术的发展，AR技术逐步被运用到军事、医疗、建筑、教育、出版、影视、娱乐等领域。

一、AR技术在出版中的应用

1.我国AR出版概况

根据中国新闻出版研究院发布的《2016—2017中国数字出版产业年度报告》，2016年我国数字出版产业总收入5720.85亿元。其中，移动出版收入约1399亿元，在线教育(K12)收入为251亿元，网络动漫收入为155亿元，三者总和占到数字出版总收入的31%，比2015年增长了2.49个百分点。移动出版已经成为数字出版的重要发展方向，具有巨大的发展潜力。与此相应，近年来我国基于AR技术的出版物也逐渐受到图书市场的青睐和追捧，但由于受众特征和技术特点的影响，AR技术在图书出版中的应用呈现发展不均衡趋势，以少儿读物、科普读物为主导。

在大众出版、专业出版、教育出版等细分领域，教育出版和专业出版中AR技术的应用更广泛，用户更多，成效也更为明显。当前，我国教育出版的产值在整个出版业产值中所占的比例超过60%。随着国家提出“坚持以人为本、推进素质教育”的教育改革发展的战略主题，教育出版加快转型步伐，不少出版单位纷纷将AR技术应用到教材、科普读物等，甚至应用到课堂上。江苏凤凰教育出版社与“梦想人科技”合作出版的《小学科学活起来》，就是利用AR技术，将文字、图片、音视频和三维动画等融入到纸质图书，使图书内容真正活了起来，丰富的内容、逼真的场景给读者带来了前所未有的新鲜体验。专业出版拥有大量的精准用户，尤其在医学、建筑、能源等专业领域，出版单位根据用户需求，将图书内容与AR技术相结合，为读者提供了更为方便、快捷的知识获取方式。相比教育出版和专业出版，大众出版稍显落后。由于大众出版的用户相对分散，需求尚不明朗，目前，大众出版类的AR图书市场较为冷清。

2.AR出版产业链的构成

近年来，由于经济与科技的发展，出版业面临着转型发展的巨大挑战。国内外出版企业纷纷调整战略部署，希望能应用新技术，通过资源整合，寻找到一条与传统出版结合的创新之路。AR出版便是创新路径之一。目前，许多出版企业已尝试与技术公司合作，推出AR图书。大多数出版企业由于没有自己的技术团队，是通过技术外包的形式将技术实现交由技术提供商做，出版企业自身则负责内容的开发。“梦想人科技”作为一家AR技术提供商，可以为合作的出版企业提供三维模型库、AR编辑器、APP展示商城、用户行为分析系统等服务模块。

随着出版企业与技术提供商之间的合作不断深入，AR出版产业价值链初步形成，由内容增值链与技术增值链共同构成，包括内容制作、内容包装、内容营销、数据传输、发行服务、用户接口等6个核心环节(见图1)。[1]

图1 AR出版产业价值链构成

目前，内容增值链中各环节的主要工作由出版企业承担，技术增值链中各环节的主要工作由技术提供商承担完成。

AR出版作为出版融合发展的重要方向，随着产业的不断发展，产业链各个环节将进一步优化和整合，内容和技术这两个层面将会互相渗透，构建AR出版物的新型服务与发行平台，促进AR出版的规模化发展和可持续的商业生态建设。在AR出版物普及的同时，AR出版产业的规范化、标准化更是迫切需要解决的问题。

3.AR出版面临的困境

AR技术的应用是出版融合发展的重要路径。目前，AR技术在出版业的应用还面临很多问题，在内容、技术和产业等层面均有体现。在内容层面，AR出版内容的同质化现象严重，互动内容匮乏；在技术层面，底层核心技术的自主研发力度不够；在产业层面，行业标准的缺失，AR内容知识产权界定模糊，AR出版产业链亟待进一步完善。

二、AR数字出版解决方案

“梦想人科技”基于在AR领域十多年的积淀，顺应时代要求，将AR技术应用于出版领域，推出了4D书城APP、梦想编辑器、4D梦想课堂等AR出版产品。

4D书城APP是“梦想人科技”推出的增强现实教育平台，是国内首创集成增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术的少儿教育娱乐内容平台。该平台涵盖了百科AR卡、4D故事绘本、VR魔镜-儿童安全百科、VR魔镜-科普百科系列等儿童教育产品，以及教材、教辅、童话故事、成语故事、科普图书、科学杂志、儿童绘本等数千本AR电子图书。读者通过手机或平板电脑扫一扫书页，即可阅读相应的AR内容，给孩子们的学习带来沉浸式的阅读体验。

梦想编辑器是一款增强现实应用制作软件，使用梦想编辑器无需编程，只要运用模板即可快速制作完成AR产品，并发布到PC和移动端平台。目前，针对不同项目需求，梦想编辑器提供八大制作模板，可大大缩短AR产品的制作周期，节省制作成本。

4D梦想课堂是“梦想人科技”基于增强现实和虚拟现实技术为教育行业精心打造的体验式教学课堂， 集应用系统、平台、内容于一体，涵盖家庭教育、少儿科普、 K12趣味教育、STEAM创客教育、职业教育、高等教育等各大体系。4D梦想课堂充分发挥AR技术虚实融合、实时交互、三维跟踪的特点，通过对“逻辑”“教学”“过程”等的模拟，根据不同学科的特点开发AR课程，构建可视化教学体系。4D梦想课堂通过演示真实的知识场景，为学生提供了广阔的学习环境，引导学生的动手能力，启发学生的创新思想。通过4D梦想课堂提供的虚拟现实场景，学生能够轻松、便捷地获取知识。

图2 “梦想人科技”AR数字出版解决方案示意图

“梦想人科技”已经从做单品扩展到做平台，其规模化发展的思路也已初见端倪。“梦想人科技”依托其强大的技术背景，为涉足AR出版的出版企业提供集策划、制作、出版、销售、运营于一体的数字出版解决方案(见图2)，从而推动AR出版产业化进程。

目前，“梦想人科技”AR数字出版解决方案包含AR内容制作系统、AR内容发布系统、AR数字出版内容资源库、AR数字出版运营管理平台及AR内容审核、应急处理管理系统。

AR内容制作系统是梦想编辑器的内容制作子模块，可通过模板设定某些特定的事件、动作和属性，将图片、音频、视频、三维模型、动画、粒子特效等数字资源与纸质出版物版面结合，形成交互式增强现实(AR)内容，并将这些内容以AR出版物的形式发布上传到云端服务器中。用户下载APP，通过摄像头扫描纸质出版物版面，就能在终端设备上观看并交互实时叠加的三维内容，从而实现内容呈现方式的多样化，使传统出版物与数字内容有机融合。

AR内容发布系统是梦想编辑器的产品发布子模块，通过计算机图像识别和人工智能技术在系统中嵌入ISLI的资源关联标识符，通过ISLI关联编码的管理，实现纸质图书与虚拟内容之间的精准关联与有效管理，并将内容同时发布到PC或移动终端。AR内容发布系统可以满足数字内容产品形态多样化和投送渠道多样化的需求，结合4D书城APP可以支持数字内容的封装、版权保护、发行、支付等功能。

AR数字出版内容资源库包含了“梦想人科技”多年来积累的2万多个AR资源。使用梦想编辑器可以便捷地调用这些内容丰富的AR资源，快速地完成AR出版物的制作。AR内容资源库还允许其他美术设计人员将自己制作的3D模型，通过AR转换工具转换成AR资源，并上传到AR内容资源库。

AR数字出版运营管理平台主要面向合作的出版企业，用于AR出版物的运营管理，以及对其运营效果进行分析。通过此平台，出版企业不仅可以针对AR出版物的运营过程进行管理，还可以对AR出版物的用户使用行为和运营效果进行分析，为出版企业对出版物的内容改进、运营活动以及新品开发等决策提供支持。

AR内容审核及应急处理系统可对不符合要求的内容发出预警，应急下架，有效保障出版内容的安全。根据我国《图书质量保障体系》的要求，该系统针对图书内容的发布采用了“三审三校”的流程。同时，针对用户在平台上发布评论也进行必要的审核。

三、梦想编辑器——快速完成AR出版物的开发制作

梦想人AR数字出版解决方案的核心技术是梦想编辑器。利用梦想编辑器，编辑制作人员无需进行3D建模、编程等复杂的技术工作，即可快速完成AR出版物的开发制作，并实时发布到PC和移动端平台。梦想编辑器拥有4D点读、4D彩蛋、4D教材、4D认知卡、4D绘本、4D魔镜、4D课程表、4D全景等八大制作模板，可满足不同项目需求。通过选择梦想编辑器中的模板，可以极其高效地将已有数字资源和纸质图书的内容聚合在一起，大大缩短制作周期，节省成本。

图3 梦想编辑器制作AR出版物流程图

使用梦想编辑器制作AR出版物的步骤详见图3所示流程图。

打开微信，扫描图4所示二维码，可以观看梦想编辑器的操作视频演示。

图4 梦想编辑器操作视频演示

以畅销书《十万个为什么》为例，针对该书的特点，首先选择4D绘本模板，设置该项目基本信息。接着，导入需要使用的相关资源，包括纸质图书的页面PDF文件，以及相应的AR资源，如图片、音频、视频、游戏、3D模型、自定义模板、网络链接等。然后对《十万个为什么》图书项目进行页面管理(见图5)，按照纸质版《十万个为什么》的页面顺序对AR版出版物进行编排，导入该页面所需的AR资源，如通过语音讲解大猩猩的生活习性，以3D模型呈现大猩猩的身体构造，用视频解释地球上为什么有四季，用全景图片展示古代名胜古迹的风貌等。再添加相应的AR按钮，设置交互模式。最后提交发布信息，进入审核阶段，在4D书城平台完成发布。读者登陆4D书城，通过搜索书名或者平台首页推荐，便可阅读体验AR版《十万个为什么》内容资源。读者在阅读纸质版《十万个为什么》时，通过手机扫描纸质版页面，也可以便捷地体验AR内容资源。

四、目前面临的问题及发展策略

1.面临的问题

随着AR出版物的大量涌现，“梦想人科技”作为国内AR出版的领军企业也面临着一系列亟待解决的问题。比如，AR技术在出版业准确的应用场景在哪里，AR出版物的盈利模式如何创新，如何制定符合出版业应用的标准体系，如何构建基于内容的AR出版产业链，AR出版物的运营应该如何创新，等等。

在内容方面，作为辅助式工具，AR技术可以让读者体验AR出版物中鲜活、逼真的声音、图像、立体影像及互动效果，但核心还是在于读者通过扫描纸质图书后呈现出来的这些虚拟信息所产生的感官体验。如AR内容信息是否贴合图书内容，影像素材是否足够丰富逼真，设计编排是否有助于故事表达和读者理解，操作是否便捷易学，等等，都会直接影响AR出版物的阅读体验。目前，AR出版物大多仍需借助手机、平板电脑等电子设备进行阅读，且往往受限于特定的APP客户端等平台，长时间观看会造成视力疲劳等。这些都是“梦想人科技”今后将着力解决的问题。

在应用方面，自AR出版物面世以来，许多出版社都在试水AR出版，但制作成本高、制作周期长、技术能力弱等问题仍是制约AR出版规模化发展的瓶颈。不断改进、完善AR图书编辑创作工具与平台，提供覆盖面更广的AR数字出版技能培训，是AR出版规模化发展的突破点，也是“梦想人科技”今后将致力实现的目标。

图5 《十万个为什么》的页面管理示意图

2.发展策略

技术与内容的无缝结合是数字出版必须解决的问题。技术服务方提供技术，内容版权方提供内容，内容版权方不仅仅是出版社，还可以包括大量的资源提供商。

“梦想人科技”目前已与国内外100多家一线出版机构开展合作，共同推出了5000余种AR图书，发行总量超过5亿册。“梦想人科技”积累了丰富的AR内容资源库，三维模型素材数量超过25 000个，覆盖包括医学、科学、旅游等学科，并仍在不断增加。同时，“梦想人科技”还独立开发出一套适用于出版社运用AR技术实现AR出版物的AR数字出版系统，科学整合了AR/VR出版物策划制作、资源采集、内容审核、数据分析、运营管理、应急处理等功能模块。

“梦想人科技”是目前国内唯一打通了底层、SDK工具层、封装工具层和平台层并深耕数字出版领域的专业公司，已经实现将AR技术应用于出版行业标准化作业流程的无缝连接，较好地解决了AR图书制作的高成本问题。“梦想人科技”是国家新闻出版行业标准《出版业AR技术应用规范》起草组副组长单位，被原国家新闻出版广电总局授予“新闻出版业科技与标准重点实验室”，还位列全国新闻出版业数字化转型升级软件技术服务商推荐名录增强现实内容制作系统和虚拟现实制作系统两项系统的首位。

五、制定行业标准，推进AR出版健康发展

在国家新闻出版署的大力推动下，我国的AR出版已走在世界的前列。随着AR出版行业的快速发展，推动行业标准制定和实施显得尤为重要。制定出版业AR技术应用规范标准不仅能够解决大多数出版社应用AR技术的难题，还从根本上解决AR数字内容的安全生产和规范链接等核心监管问题，对AR技术在出版行业合理、规范、有效发展具有极其重要的战略意义。[2]目前，我国首个AR出版物行业标准《出版业AR技术应用规范》已经开始制定。

通过规范AR技术在出版行业的标准化应用，将有利于AR出版产业规模化发展，推进AR技术与传统出版深度融合发展。具体来看，通过标准化的AR出版系统，解决AR图书制作出版流程不科学、不规范的问题；通过加强资源供应商、技术平台、出版社的标准化合作，解决AR图书制作资源匮乏、制作成本高的问题；通过标准化的AR出版物审校、应急管理机制，有效解决网络出版安全问题；通过标准化的审核、管理、运营等技术手段，解决新闻出版行政主管部门对AR出版物的行业监管问题。

目前，“梦想人科技”正积极推进AR出版物行业标准纳入ISLI标准应用体系。ISLI是国际标准关联标识符(International Standard Link Identifier)的英文首字母缩写。ISLI是我国主导制定的第一项国际标识符标准，其核心理念是对互联网环境下各种对象的关联关系进行标示，以此解决复合形态的内容产品的标识问题。ISLI的实施应用，将极大地推动和促进我国新闻出版产业数字化转型升级。将AR出版物行业标准纳入ISLI标准应用体系，将有助于发现、引导、创造互联网环境下的用户需求，创新产品形态与服务模式，推动新闻出版业转型升级和融合发展。