張震，劉瑞佳，肖穎喆

（湖南工業(yè)大學(xué) 包裝與材料工程學(xué)院，湖南 株洲 412007

在包裝的發(fā)展歷程中，包裝的作用對于消費者而言是對產(chǎn)品的直觀感受，是傳達(dá)產(chǎn)品信息給消費者的橋梁，是企業(yè)品牌的外在表現(xiàn)，隨著科技的發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)時代到來，包裝已經(jīng)成為了產(chǎn)品的附屬品。增強現(xiàn)實技術(shù)作為新時代的技術(shù)應(yīng)運而生，針對視覺將虛擬世界與現(xiàn)實世界融合起來。通過AR設(shè)備或者智能手機將虛擬信息展現(xiàn)到現(xiàn)實環(huán)境中?；谠撎攸c，在包裝中融入增強現(xiàn)實技術(shù)給消費者帶來不同以往的多感官體驗。

1 增強現(xiàn)實技術(shù)簡述

增強現(xiàn)實技術(shù)（AugmentedReality，簡稱AR技術(shù)）將虛擬世界與現(xiàn)實世界相結(jié)合。其定義最早是1994年P(guān)aul Milgram和Fumio Kishino[1]所提出的Reality-Virtuality概念，如圖1所示，增強現(xiàn)實以虛擬空間的信息來最大化增強現(xiàn)實空間。一個完整的AR系統(tǒng)至少需要具備三個組件：跟蹤組件、注冊組件、可視化組件[2]。它所用到的關(guān)鍵技術(shù)手段包括多媒體、三維建模、實時跟蹤和注冊、智能顯示技術(shù)、傳感等。其原理是將虛擬模型、圖像、文字、音頻等在計算機種經(jīng)過計算重組映射到真實世界[3]。

圖1 虛擬現(xiàn)實連續(xù)體Fig.1 Reality-virtuality continuum

1.1 增強現(xiàn)實技術(shù)的工作原理

增強現(xiàn)實技術(shù)是由增強現(xiàn)實顯示設(shè)備與虛擬場景構(gòu)成，其步驟可概括為場景捕捉、圖像識別、圖像處理、現(xiàn)實可視化，如圖2所示。頭盔顯示器的攝像頭通過用戶視角對真實環(huán)境進(jìn)行記錄采集，并將所記錄的環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸R系統(tǒng)中。然后AR系統(tǒng)對收集到的環(huán)境進(jìn)行搜索，當(dāng)搜索到設(shè)定好的AR識別標(biāo)記時，將虛擬圖像準(zhǔn)確的疊加到真實環(huán)境中從而達(dá)到虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合[4]。

圖2 增強現(xiàn)實技術(shù)工作原理圖Fig.2 Working principle of Augmented Reality Technology

增強現(xiàn)實包含以下幾個關(guān)鍵技術(shù)：

1）智能顯示技術(shù)：智能顯示技術(shù)是虛擬信息顯示到現(xiàn)實世界的工具[5]。目前應(yīng)用廣泛的設(shè)備有頭盔顯示器(HMD)、手持設(shè)備顯示（手機、平板等）、其他顯示設(shè)備（電腦顯示器）。

2）三維注冊技術(shù)：三位注冊技術(shù)是增強現(xiàn)實技術(shù)種的核心技術(shù)之一，能夠使虛擬信息準(zhǔn)確的顯示到現(xiàn)實世界。主要步驟為首先確定顯示設(shè)備的攝像頭方向，虛擬信息與模型之間的關(guān)系，然后將虛擬信息經(jīng)過渲染后準(zhǔn)確顯示到真實環(huán)境[6]。

3）智能交互技術(shù)：智能交互技術(shù)是用戶與虛擬模型進(jìn)行交互的關(guān)鍵，用戶通過對虛擬模型下達(dá)預(yù)先設(shè)置好的指令使模型進(jìn)行相應(yīng)的動作，從而達(dá)到虛擬世界與現(xiàn)實世界的交互。

1.2 移動增強現(xiàn)實

移動增強現(xiàn)實技術(shù)是增強現(xiàn)實技術(shù)的一種，是利用移動手機進(jìn)行增強現(xiàn)實的技術(shù)。H?llerer和Feiner[7]提出移動增強現(xiàn)實(MAR)是真正應(yīng)用到移動環(huán)境，是離開實驗室的增強現(xiàn)實。移動增強現(xiàn)實的實現(xiàn)得益于智能手機、平板電腦等手持智能設(shè)備的升級，使其攝像頭、GPS等功能具備增強現(xiàn)實的硬件條件。Blippar, Zappar, Aurasma, Layar等免費應(yīng)用也為移動增強現(xiàn)實的普及提供了軟件條件。相比于頭戴式頭盔顯示器，顯然手機、平板電腦更加適合也更加方便用戶使用。

2 增強現(xiàn)實技術(shù)在包裝中的應(yīng)用

增強現(xiàn)實技術(shù)在應(yīng)用時必須考慮到如何開發(fā)沉浸式的消費體驗，將數(shù)字信息與社交和現(xiàn)實世界相結(jié)合[8]。在設(shè)計時應(yīng)該考慮到增強現(xiàn)實的主動與被動成分，傳播目標(biāo)、目標(biāo)用戶和、觸發(fā)增強現(xiàn)實的物理環(huán)境等。

2.1 更直觀展示產(chǎn)品

增強現(xiàn)實技術(shù)在包裝中的應(yīng)用最常見的一種是使用移動APP掃描包裝從而對產(chǎn)品本身進(jìn)行展示。Haoming Li[9]利用3ds Max對水杯產(chǎn)品本身進(jìn)行建模，將產(chǎn)品包裝表面的QR Code作為識別圖像在Unity3d中進(jìn)行動畫設(shè)計，當(dāng)消費者使用指定APP掃描包裝上的QR Code時，出現(xiàn)包裝內(nèi)相應(yīng)型號的水杯模型，如圖3所示，并且當(dāng)點擊水杯杯蓋時會模擬杯蓋打開的動畫。這種設(shè)計使消費者可以不打開包裝就能對產(chǎn)品的外觀、功能及使用方式進(jìn)行了解。李詩瑤[10]等人使用增強現(xiàn)實技術(shù)對龍井茶的包裝進(jìn)行設(shè)計，如圖4所示，使用APP掃描龍井茶的包裝后茶文化、沖、泡等會以動畫的方式呈現(xiàn)。所示產(chǎn)品包裝是消費者了解產(chǎn)品的第一途徑，同時正是因為包裝的存在，消費者不能最直觀的對產(chǎn)品進(jìn)行了解。使用增強現(xiàn)實技術(shù)將產(chǎn)品的模型展現(xiàn)在消費者面前使其能夠更直觀更加真實的了解到產(chǎn)品的外型、功能等。

圖3 水杯包裝效果圖Fig.3 Effect drawing of water cup packaging

圖4 茶葉包裝效果圖Fig.4 Effect drawing of tea packaging

2.2 增加包裝交互性

互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，消費者不再滿足于商品的功能，更加注重參與感、沉浸感。游戲是當(dāng)代最能滿足這一需求的。通過將游戲與包裝相結(jié)合的方式是提升包裝與消費者之間的交互性，增加消費者的感官體驗且最大化用戶粘性的主要方式。瑞士牛奶加工企業(yè)Emmi和跨國食品包裝公司利樂推出的智能包裝中將有趣的游戲與教育結(jié)合，如圖5所示。提供了一個名為“動起來”的AR游戲，用戶可以選擇生產(chǎn)者、高蛋白或牛奶三者，然后通過收集牛奶、麥片等原料的方式使消費者對產(chǎn)品進(jìn)行了解。用戶可以通過體驗來獲得不同的排名從而得到獎品。這項設(shè)計使消費者通過游戲的方式對產(chǎn)品進(jìn)行全方位的了解，并在互動的過程中獲得視覺與觸覺的體驗，提升了產(chǎn)品的價值。盧熠[11]對咖啡包裝進(jìn)行了增強現(xiàn)實設(shè)計，如圖6所示。AR應(yīng)用程序識別圖設(shè)計在瓶內(nèi)底部，當(dāng)咖啡喝完之后使用移動設(shè)備掃描AR識別圖會在瓶內(nèi)出現(xiàn)AR種植小游戲，通過對屏幕的觸摸、旋轉(zhuǎn)等操作可以對植物進(jìn)行控制。游戲是當(dāng)代消費者最容易接受的方式，將包裝與游戲結(jié)合不僅增加了消費者與包裝的交互，并且賦予了包裝獨特的功能。

圖5 “動起來”AR程序Fig.5 "move" ar program

圖6 咖啡種植小游戲Fig.6 Coffee planting games

2.3 降低資源消耗

減少紙張使用量，降低資源消耗是增強現(xiàn)實包裝的一個特色。以動態(tài)音頻的方式代替紙張文字的形式，降低了消費者對文字的閱讀量，并且使消費者獲得了視覺、聽覺、觸覺等感官體驗，符合當(dāng)代年輕人消費理念。Jorge L. Charco[12]設(shè)計的為了方便用戶能夠快速、直觀的了解到食品中包含的成分，設(shè)計了一款增強現(xiàn)實APP，如圖7所示。用戶可以通過APP掃描商品包裝盒，從而將視頻所包含的營養(yǎng)成分、所用到的原料等信息以實物模型的方式進(jìn)行介紹。澳大利亞Immertia推出了一個“Swigr”平臺，如圖8所示，幫助消費者通過產(chǎn)品包裝與企業(yè)建立聯(lián)系。消費者使用手機掃描商品后，商品的生產(chǎn)過程、背景故事等會以動畫視頻的方式呈現(xiàn)出來，以視頻講解故事的方式給消費者帶來第一視角最真實的品牌解讀。

圖7 食品營養(yǎng)信息展示圖Fig.7 Food nutrition information display chart

圖8 Swigr平臺Fig.8 Swigr platform

3 包裝設(shè)計應(yīng)用增強現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢

3.1 增加信息傳遞方式

區(qū)別于傳統(tǒng)包裝，增強現(xiàn)實智能包裝通過其可將虛擬與現(xiàn)實結(jié)合的特點，實現(xiàn)了多維的信息展示、提高與消費者的互動性。產(chǎn)品的信息傳達(dá)通過增強現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在虛擬空間的呈現(xiàn)，便于消費者根據(jù)自身的需求去篩選有效信息，做到了以消費者為主的新型信息傳達(dá)方式。將產(chǎn)品需要傳達(dá)的信息附加到虛擬場景中，突破了傳統(tǒng)包裝中通過將文字信息、圖片等印刷在瓦楞紙、金屬、塑料等包裝材料上傳達(dá)信息的框架。減少了包裝印刷中的龐雜的信息，使包裝更具美感。AR技術(shù)進(jìn)入包裝領(lǐng)域后，將視聽等融合在一起，以一種生動的方式向消費者傳達(dá)產(chǎn)品的功能、使用方法等信息。在使信息傳達(dá)方式生動形象、容易理解的同時降低了說明書的印刷量起到了節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境的作用。

3.2 增強多感官消費體驗

傳統(tǒng)的包裝由于印刷技術(shù)的局限性通過平面、靜態(tài)的方式來展示產(chǎn)品信息和企業(yè)文化。增強現(xiàn)實技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，打破了傳統(tǒng)的包裝設(shè)計。以三維動畫、視頻、音樂等方式通過動態(tài)形式更加生動的傳達(dá)信息，使消費者獲得了傳統(tǒng)包裝設(shè)計中在現(xiàn)實世界難以實現(xiàn)的參與感。消費者通過手機掃描產(chǎn)品包裝上的二維碼或指定圖片觀看三位音頻、視頻或進(jìn)入到小游戲，從而提高消費者的視、聽等感官體驗。這種表現(xiàn)形式更具多樣性、互動性，帶給消費者獨特的驚喜。消費者能夠在獲得良好的感官體驗的同時對產(chǎn)品的品牌文化、企業(yè)形象進(jìn)行了解。

3.2.1 視覺體驗

包裝是產(chǎn)品與消費者之間交流的橋梁，需要在眾多的商品之中第一時間引起消費者的注意，視覺作為消費者主動接受信息的感官系統(tǒng)，起著非常重要的作用[13]。增強現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展在信息展示方面通過動態(tài)的、變化的方式使傳統(tǒng)包裝上二維信息轉(zhuǎn)變?yōu)槿S的信息，給一成不變的信息賦予的生命力，給消費者的視覺體驗帶來了一種全新的刺激，讓消費者在更加全面的接受產(chǎn)品信息的同時可以不受限制的發(fā)揮想象。

3.2.2 聽覺體驗

聽覺作為人類第二大感官系統(tǒng)，在日常生活中涉及時間直覺的任務(wù)時，聽覺通道起著主導(dǎo)作用[14]。但在傳統(tǒng)的包裝中并未有涉及到聽覺的設(shè)計，在實現(xiàn)策略等方面也是空白。增強現(xiàn)實技術(shù)可以在虛擬的場景空間中加入指導(dǎo)音效、提示語音、任務(wù)旁白、背景音樂等聲音要素。這種新穎的包裝形式通過在技術(shù)開發(fā)階段加入的各種音效讓消費者通過聽覺通道擁有不一樣的消費體驗，增強商品品牌的辨識度。增強現(xiàn)實包裝在包裝信息的設(shè)計中加入聽覺要素的設(shè)計，彌補了傳統(tǒng)包裝中關(guān)于聽覺設(shè)計的空白并提供了高質(zhì)量的消費體驗。

3.2.3 味覺體驗

味覺是人類重要的感覺神經(jīng)，決定著對食物的選擇。由于味覺的體驗是基于化學(xué)信號的并且收視覺、嗅覺等影響，所以對味覺體驗的提高一直是增強現(xiàn)實包裝的一大難題。Narumi T[15]等人利用增強現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建的“Meta Cookie+”系統(tǒng)，通過特殊的AR標(biāo)記將視覺與嗅覺疊加到現(xiàn)實世界的餅干上，從而產(chǎn)生不同的味道，如圖9所示。

圖9 Meta Cookie+Fig.9 Meta Cookie+

3.2.4 觸覺體驗

觸覺感官遍布人類的全身，同時也是人類接收信息最多且最具主動性的感官系統(tǒng)，比如溫度、濕度、痛感、壓感等都是通過刺激觸覺將信息反饋至大腦中。觸覺設(shè)計是增強現(xiàn)實包裝與消費者進(jìn)項交互設(shè)計的基礎(chǔ)。增強現(xiàn)實包裝進(jìn)行信息模型展示是在虛擬空間中，對模型進(jìn)行移動、折疊、旋轉(zhuǎn)等操作需要消費者觸摸提示按鈕或設(shè)備的按鍵進(jìn)行完成。通過系統(tǒng)的設(shè)計，使消費者對按鈕的觸摸趨于規(guī)律化，給消費者帶來規(guī)則性的觸覺[16]。增強現(xiàn)實包裝的在給消費者帶來觸覺體驗的同時使消費者能夠主動的參與進(jìn)來，拉近消費者與產(chǎn)品之間的距離。

3.3 豐富傳統(tǒng)包裝功能

商品在生產(chǎn)過程中使用增強現(xiàn)實技術(shù)會增加產(chǎn)品成本，降低收益。針對企業(yè)而言可以使用增強現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造更多的收益點，比如通過增強現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計出游戲關(guān)卡、社交分享等方式獲得更多的收益。針對當(dāng)代消費者而言，在購買商品時除了基本功能之外最大的購買動力來源于商品的趣味性，增強現(xiàn)實技術(shù)的包裝可以給包裝增加社交游戲的功能，消費者通過智能手機掃描商品包裝參加游戲競賽，在給包裝附加了趣味性的同時增強商品與消費者之間的情感交互，提升商品對消費者的吸引力，并且延長產(chǎn)品包裝的壽命。

4 結(jié)語

增強現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)給包裝動態(tài)化設(shè)計帶來了新的機遇，有效的改變了包裝的互動方式，也為包裝帶來新的價值。增強現(xiàn)實包裝不僅繼承了傳統(tǒng)包裝保護(hù)產(chǎn)品、傳遞信息、促進(jìn)銷售等功能，并且使包裝數(shù)字化，突破信息傳遞的維度限制，增強消費者體驗感，增加包裝的附加值，是包裝行業(yè)未來最具發(fā)展前景的道路之一。