“3R”技术在科普图书出版全流程中的应用

黄 蔚

数字出版及新技术的出现为出版行业带来了机遇与挑战，技术创新支持着出版业的持续发展。新技术应用于出版业之初，各出版方会先进行一定程度上的尝试和推广，进而推动出版业新技术的不断完善。新媒体与互联网技术时代背景下，出版物在图书内容、生产、传播及呈现等方面将有别于传统出版，读者的未来阅读方式的发展趋势将是参与式阅读以及互动式体验等。而科普图书的出版对于传播科学技术知识、开展科普工作具有重要的意义，是国家科普事业不断发展的重要保障，因此，各出版单位的整体出版战略中应重点部署科普类图书出版。互联网时代背景下，人们对于高效率获取科普知识的需求也不断增加，出版行业也面临着转型与升级，因此，科普类图书的出版应借助于新技术完成书本内容与沟通方式的改革与创新。书籍出版公司需要满足顾客的需求，运用更加多样化的技术创新开发出版内容，打造全媒体式数字产品。“3R”技术的应用，对图书出版的重要性不言而喻。

1 “3R”技术的相关概述

1.1 VR 技术

VR 技术中VR 是Virtual Reality 的简写，即虚拟现实技术。美国VPL 公司的创始人拉尼尔认为“虚拟现实”中的现实指的是任何事物或者环境存在的物理或者功能方面的意义；“虚拟”则指的是运用各种技术实现的虚构的世界。VR 技术是一种全面的集成技术，它使用计算机信息技术创建虚拟环境，而用户则是可以使用对话型设备在虚拟环境中进行对话和体验，操控虚拟的世界。VR 技术体现的是数字信息化视觉技术，多方面、多层次提供给用户差异化的感观体验，实用化地展现技术，为人们打开新世界。

1.2 AR 技术

AR 是增强现实的Augmented Reality 的缩写。AR 技术的特点是将计算机创建的虚拟环境与现实世界叠加在一起，增强和强化现实世界。AR 技术即当使用计算机技术创建虚拟环境时，摄像机将捕获环境影像像的位置和角度，并将其在全息上投影到显示器上。投影信息只在实际的场景中重叠，与人类的眼睛所看到的没有关系，只是用来提示现实事物场景，信息位置是固定的，不会随着人的视线的移动而变化。AR 技术实现了虚拟世界和现实的组合。虚拟世界和现实的组合，可以提示虚拟世界的现实事物，虚拟重叠影像是同现实世界的事物相关联的。

1.3 MR 技术

Mixed Reality 被简称为MR，是混合现实。这种技术存在于物理环境和虚拟环境中，将虚拟环境和实际环境组合后创建一个新的可视化的三维世界；这是一种可以实时交互的技术。应用MR 技术，就会创建一个能够交互反馈虚拟世界和现实世界的信息环，因此，形成新的视觉环境，显然，用户的体验正在成为更加的现实。虚拟与现实共存，且能够实现实时互动，能够让用户角色更加融入。

1.4 “3R”技术的相互关系

“3R”技术是基于虚拟现实技术实现的，三者之间既有区别又有联系。从VR 技术到 MR 技术是在VR 技术的基础上逐渐升级的。“3R”技术的运用能够实现部分或者完全沉浸式的个人体验，这种沉浸感让人身临其境。MR 技术结合了AR 与VR 技术，给用户带来全方位的沉浸。“3R”技术都能够通过强调现实和虚拟之间的相互作用，可以在现实世界中产生同样的自然相互作用；实时交互对话，用户能够直接感受到虚拟世界，如在视觉中看到的对象有可能由于用户身体的动作等而发生变化的情况下。

2 “3R”技术在科普图书出版全流程中的应用

2.1 在图书选题策划阶段应用“3R”技术

图书出版是要经过较多环节流程的，各出版社会根据业务需求制定不同的出版流程。一般来说，主要环节都是类似的，基本上首要环节都是选题策划。企业实现融合出版的重要技术手段就是“3R”技术，选题策划阶段运用“3R”技术设计和开发书的内容和形式，使用新技术、新计划理念、创新出版。

2.1.1 图书内容建模

“3R”技术的核心是使用虚拟场景建模，三种技术建模的标准是用户的沉浸感。在规划受欢迎的科学书籍内容时使用建模手法，使读者能够与虚拟场景进行对话。要对书籍的内容进行数字显示，主要有三种方法，即：运用计算机输入设备在输入软件的帮助下完成文字、数字等内容的数字化，构成一维信息；运用摄像设备、扫描仪等，使用图形软件或图形处理软件完成图形，实现图形的数字化，形成二维信息。使用3D 扫描仪和360°全景相机等专业规格的机器，使用建模软件完成立体场景的构建，构成三维信息的动态场景。在书籍的选题计划中，一维信息和二维信息，主要是通过以往的书籍内容的表示方法，系统设计可以实现的文本和图像信息。三维信息的呈现是将内容的虚拟场景呈现给用户，要完成现实的沉浸感和交互作用，是需要将书籍内容连接到读取器上的建模技术。目前，建模方法主要包括3D 建模技术、物理建模技术和行为建模技术。各建模手法，为了实现主题的内容的设计和编辑，在各种各样的选题具体化。

2.1.2 人机交互设计

1）语音交互设计。在虚拟现实的脚本中，最自然、安装最简单的就是语音对话。配套的语音数据通过片断化转换为语音样本，因为语音识别技术和语音合成技术用于实现读者语音指示的转换；计算机程序可以识别新的语音，将声音信息和声音样本完成对比，读者说出的话语被识别，从而由程序控制反馈。语音交互实现了读者在虚拟世界中简便的语音交流互动。这种技术可以运用于儿童绘本类科普图书或者语言类图书的选题策划。

2）动作交互设计。读者沉浸于图书内容构建的虚拟场景中，当他们好奇场景中的事物时，动作交互技术能够设计出互动的手势动作，实现更好的交互体验。

3）视线跟踪设计。该技术主要是以读者的视线移动为交互方式。这种跟踪技术原本需要使用头戴式耳机在硬件条件下完成跟踪，因此识别有所提高，但使用起来很不方便。通过软件条件下科学技术的不断开发，技术可以通过图形处理来估计视觉注意的位置，从而实现跟踪。

4）“五感”体验。人的“五感”是指视、听、触、味和嗅。视觉体验和听觉体验可以简单地在虚拟场景中实现，这个领域的技术比较成熟。在触觉上，手指的顶端非常敏感，使用压力手套或其他器具还不能实现与人手指末端相同的敏感度，温感个接触感在普通设备条件下是无法获取的。味觉、嗅觉还处于探索阶段。“3R”技术融合图书内容是一种新的出版思路。

2.2 读者需求下的“3R”科普图书交互

2.2.1 沉浸体验和人机交互

选题策划阶段经过选题论证，下一阶段是选题实施阶段。该阶段是，在“3R”技术中，书的内容被片断化，照片、声音、视频从读者的阅读习惯和理解的角度来看是一致的。创建3D 建模、全景拍摄、视频捕获、图形渲染等，创建虚拟内容；满足读者对虚拟场景沉浸式体验的需求。人机交互设计中，系统开发人员根据读者的行为模式和认知方式，从数学、生理、心理等方面实现虚拟，读者运用交互设备在虚拟现实空间中体验真实的空间感，并经由“五觉”系统接收虚拟信号，将自己融入到图书内容呈现的虚拟场景中，并根据在现实世界中的经验，完成与场景的交互反馈。

2.2.2 交互设备

“3R”技术是很受欢迎的科学书籍的出版物出版的技术，技术驱动下转变了读者的阅读体验，让读者能够在交互设备的辅助下实现沉浸式阅读。主要的交互式设备是输入设备、输出设备和支持设备。

1）输入设备。一般的输入装置包括数据手套、数据服、人类运动捕捉装置、眼跟踪器、3D 扫描仪；以及其他手动输入设备包括在内。

2）输出设备。一般的输出装置包括头戴式显示器、洞穴系统显示装置、墙投影显示装置，包括全息投影显示设备等。

3）配套设备。辅助仪器主要是针对虚拟现实场景中人们的感知需求而设计的，使用耳机和扬声器来加强听觉。触觉可以使用接触传感器和力反馈装置来强化。

基于输入设备、输出设备和支持设备的交互式设备有助于读者更好地体验虚拟现实景象。建立以读者体验为中心的虚拟环境，及时获取读者的情感和反馈，在反馈的基础上，改进交互式设备的控制和舒适性。

2.3 “3R”图书产品

2.3.1 AR 技术的图书产品

为了收集读者的需求，举办了AR Science Knowledge Exhibition，科技企业使用AR 技术，创建了一种具有抽象科学知识的全媒体阅读场景。AR书主要是增强现实，三维立体化场景，人社发行的《朗读者》，使用了AR 技术，图书封面特地强调了运用AR 技术，聆听朗读同阅读文本完美结合，读者扫描书中的图片就能够看到视频。

2.3.2 VR 技术的图书产品

2016 年3 月，美国Google 公司“Interactive Book”和“Media Augmented Stereo Book”的开发正式发行，加强了与读者的对话，扩大了科普书内容的呈现范围。读者通过各种交互设备直接参与，如交互手柄、VR 眼镜等就能体验沉浸式的交互体验。如人社版的《3D 系统解剖学》使用VR 技术向读者提示虚拟医疗方案，解决由于标本不充分而不能处理的问题。

2.3.3 MR 技术的图书产品

在京举办的第15 届北京国际书展。本次图书节包含了数字体验互动展区，其中就有MR 数字图书馆。使用Hololens 眼镜凝视MR 数字图书馆四面墙壁上的各种图书，封面就会自动打开，书页的内容将以动画的形成展现。MR 技术这种混合现实技术，在现实世界和虚拟世界之间创建一个互动的反馈循环，让读者能够体验到动态和静态的阅读体验。

2.4 “3R”图书产品的营销

2.4.1 体验营销升级

“3R”图书产品能够运用新媒介技术让读者感受到不同的体验感。虚拟技术的营销模式是对实际场景、环境和空间的超越；读者可以理解虚拟世界中科学书的内容，体验特别的感观刺激，进而激发购买欲望。上海交通大学出版社的VR 图书馆——“阅读隧道”，是全国第一家创新性的概念图书馆。库中有VR 书籍展示大厅，通过使用VR 机器，读者可以与虚拟世界的人或物进行交换，体验新的阅读模式。VR 书与传统的纸质书页不同，原来的平面书的内容是用三维显示的，让读者体验新奇，感受特别。移动互联网的运用拓展了3R 图书的线上体验营销，线上体验馆，能够全景展示出科普图书中的文字、图片及视频，用户通过手机、电脑就鞥能够体验到虚拟现实场景，吸引更多的阅读用户。

2.4.2 互动营销体现的沉浸感

虚拟现实技术实现了虚拟现实场景的交互互动，能为读者提供深刻的沉浸感。由于书籍出版公司和读者之间的相互作用，可以有效地拉近两者之间的距离，因此出版公司更准确地定位目标用户。可以从用户那里收集反馈信息，并将最大化用户习惯和用户功能作为营销目标。图书出版企业根据分析，获取用户更多的需求信息，为读者提供更完善的产品和服务。用户在获取更好的体验感将形成有效的传播效应，对于出版企业的品牌建设具有重要的推动作用，从而实施更好的用户互动营销。

3 结语

传统的图书出版中主要有出版、印花、发行等环节，主要有作者或者内容资源商提供内容，之后由出版方的编校人员审读内容，之后经过印刷后，经由不同的渠道发行。整个流程中是缺乏媒介技术的应用的，产业链的循环速度也较慢。3R 技术的应用是对传统图书出版产业链的丰富，引入了新媒介技术，通过硬件装置以及软件系统的开发者参加书籍内容的计划，是书籍内容表示方法的革新。图书内容的印刷中配备了通过相关仪器的制作，读者可以在虚拟现实场景中体验文本、照片和视频。同时将3R 技术应用于图书产品营销环节，能够让用户体验沉浸感，体验交互互动。3R 技术将继续与热门科学书籍的出版整合，改善与科普相关的内容、技术以及渠道，促进科普图书出版更好的发展。