摘 要：隨著移動增強現(xiàn)實技術(shù)的迅猛發(fā)展及手持設(shè)備的普及，使得基于移動增強現(xiàn)實的學習形式成為可能。本文首先介紹了移動增強現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀，接著闡述了應(yīng)用于移動增強現(xiàn)實學習的手持設(shè)備，然后闡述了移動增強現(xiàn)實學習的應(yīng)用及其優(yōu)勢，最后分析了其所面臨的問題及其應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：移動增強現(xiàn)實技術(shù) 手持設(shè)備 增強現(xiàn)實學習 應(yīng)用前景

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0026-01

增強現(xiàn)實（Augmented Reality，簡稱AR）技術(shù)，也被稱之為混合現(xiàn)實，是由虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality， VR）發(fā)展出來的新領(lǐng)域，是近年來國內(nèi)外學者研究的熱點之一。所謂增強現(xiàn)實技術(shù)是一種將計算機產(chǎn)生的虛擬物體或信息與真實環(huán)境進行合成，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實的增強或擴充的技術(shù)[1]。目前增強現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、游戲、教育等眾多領(lǐng)域。

移動增強現(xiàn)實（Mobile AR）技術(shù)是增強現(xiàn)實技術(shù)的一個分支。其使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭、智能手機或者其他設(shè)備進行對現(xiàn)實世界圖像的捕捉，進而在顯示器顯示的3D圖像上添加文字信息、鏈接或其他物體。

增強現(xiàn)實技術(shù)特別是移動增強現(xiàn)實，未來將蘊藏著巨大的市場。賽迪網(wǎng)于今年3月報道稱，增強現(xiàn)實市場增長指數(shù)將從2011年的1.8125億美元預計增長至2018年的51.5592億美元；到2014年，將有近8.64億款移動設(shè)備配備增強現(xiàn)實技術(shù)；預計到2017年，每年下載至智能手機和平板電腦中的移動增強現(xiàn)實應(yīng)用將達到250億個[2]。

目前移動增強現(xiàn)實技術(shù)使人感興趣的有價值的應(yīng)用主要有：室內(nèi)外定位、報刊內(nèi)容動態(tài)展示及互動學習等。而在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在立體書籍、幼兒教育和技能培訓等幾個方向。本文主要探討基于移動增強現(xiàn)實的學習形式的應(yīng)用及其優(yōu)勢與未來發(fā)展。

1 基于移動增強現(xiàn)實學習的手持設(shè)備

傳統(tǒng)的Mobile AR系統(tǒng)通常是由頭盔式顯示器、跟蹤GPS、虛擬信息生成裝置組成。這些設(shè)備沉重、笨拙，無法提供方便自如的使用感，同時，設(shè)備造價昂貴，不適用于大范圍學習使用。

隨著移動技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是各種手持設(shè)備，如PDA、智能手機等，因其體積小、攜帶方便、功耗低等特點，成為移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)的良好平臺。目前，絕大多數(shù)智能手機、PDA已具有內(nèi)置攝像頭及彩色顯示屏，符合移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)的顯示要求。能夠為大多數(shù)學習者接受。

2 基于移動增強現(xiàn)實的學習應(yīng)用及其優(yōu)勢

2.1 基于移動增強現(xiàn)實的學習應(yīng)用

國外開發(fā)了一款在iPhone上運行的增強現(xiàn)實軟件，其能夠通過手機屏幕以三維顯示的方式在實際電路板上疊加學習者想要搭建的電子元器件，從而可以通過虛擬電子元器件使學習者進行電路搭建的自主學習[3]。

國內(nèi)曼恒的研發(fā)人員于2012年底開發(fā)了一款Mobile AR平臺，其可以將一本普通紙質(zhì)圖書中的二維圖像內(nèi)容，通過手持設(shè)備以互動的形式來展現(xiàn)對應(yīng)的三維內(nèi)容。

2.2 基于移動增強現(xiàn)實的學習形式的優(yōu)勢

（1）知識可視化，激發(fā)學習者學習興趣：對于學習者來說，通過傳統(tǒng)的學習形式進行學習時，很多知識較為抽象、枯燥，特別是一些問題很難直觀的呈現(xiàn)給學習者。而移動增強現(xiàn)實技術(shù)下的學習形式，可以將生動有趣的聲音、影像、動畫等通過手持設(shè)備（手機等）的顯示屏呈現(xiàn)給學習者，讓學習者可以直觀的看到、聽到原本相對抽象的知識，從而激發(fā)學習者的學習興趣。

（2）實時交互性，提高學習者的學習效果：移動增強現(xiàn)實技術(shù)下的學習形式，給學習者提供了交互學習環(huán)境，這種虛擬與真實結(jié)合的學習環(huán)境給學習者提供了豐富的情感體驗[4]。學習者通過手持設(shè)備與虛擬物體進行互動，親身體驗所學內(nèi)容，親自動手參與到了學習中，加深對知識的理解并強化了記憶，提高學習者的動手能力和自主學習能力，提高了學習者的學習效果。

（3）超現(xiàn)實感官體驗，培養(yǎng)學習者三維空間感：移動增強現(xiàn)實技術(shù)下的學習環(huán)境是三維的，在地理、化學、物理等一些教學中，通過對三維的空間星系、分子結(jié)構(gòu)、磁感線以及分子運動等進行增強顯示。在三維空間環(huán)境中可以加深對這些知識的理解，也培養(yǎng)了學習者的三維空間感。

3 基于移動增強現(xiàn)實的學習形式面臨的問題

從目前看，盡管移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)已經(jīng)顯示出了在教育教學領(lǐng)域中廣泛的應(yīng)用前景，但基于移動增強現(xiàn)實的學習形式也面臨著以下幾方面的問題：（1）技術(shù)不夠完善：目前的增強現(xiàn)實技術(shù)還處于起步階段，大規(guī)模應(yīng)用還需要配備增強現(xiàn)實模塊的移動設(shè)備的普及以及技術(shù)的進一步完善。（2）開發(fā)周期長：對于將移動增強現(xiàn)實廣泛應(yīng)用于教育教學領(lǐng)域來說，以目前的技術(shù)水平與手段，開發(fā)相應(yīng)的軟件需要驚人的工作量。（3）成本較高：將移動增強現(xiàn)實應(yīng)用于普通學習者的知識學習需要不菲的花費。包括移動手持設(shè)備及相應(yīng)應(yīng)用軟件的費用。

4 結(jié)語

隨著移動設(shè)備在學習者中的普及以及移動增強現(xiàn)實技術(shù)的完善，移動增強現(xiàn)實必將給學習者帶來前所未有的感官體驗和交互享受，移動學習將在未來幾年迅速普及，成為學習者所熱衷的選擇。

參考文獻

[1] Azuma R.Survey of augmented reality [J].Teleoperators and Virtual Environments，1997，6（4）：355-385.

[2] http：//news.ccidnet.com/art/1032/20130315/4802903_1.html？from=www.hao10086.com

[3] 劉越.移動增強現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)及研究進展[J].辦公自動化，2012（19）：5-7.

[4] 雷靜.增強現(xiàn)實技術(shù)在教學中的應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備，2011，257（35）：7-8.