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摘要：网络技术和手持移动设备的高速发展，为基于网络和移动设备上的研究开发提供了便利的基础和平台。在虚拟现实基础上发展起来的增强现实技术，正在逐渐开拓小型手持移动设备的新领域。移动设备的移动性、便携性以及较强的人机交互性，使得增强现实系统能够脱离体积庞大的计算机、摆脱摄像系统等硬件的限制。在教育技术领域，将智能手机作为增强现实技术的开发应用平台，无疑是其发展的新福音。介绍了增强现实技术的应用现状，对基于增强现实技术的移动虚拟电子书进行了可行性分析。
关键词：增强现实技术；移动终端；虚拟电子书；教育技术
1672-7800（2013）001-0012-03
0引言
增强现实技术（Augmentedreality，简称AR）是指把原本在现实世界的一定时间、空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息、声音、味道、触觉等），通过科学技术模拟仿真后再叠加到现实世界被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。简言之，就是在真实可见的场景中，通过电子现实设备，叠加虚拟的物体或说明信息，从而实现用户超越对现实世界的感知，即所谓的“增强”。正如《名侦探柯南》中柯南具有测距功能的眼镜片，就是增强现实的一个应用。增强现实属于虚拟现实（Virtualreality，简称VR）的一个重要分支，在虚拟现实的基础上具有自身的特点，也是近年来的研究热点。它综合了计算机图形、光电成像、多传感器、图像处理、计算机视觉、融合显示等多门学科。
1增强现实技术应用现状
医学是最早将AR技术应用到实际中的领域之一。以往微创手术的一个局限在于限制了医生直接观察手术部位的能力，AR技术可以使得医生在一个新手术前进行模拟手术，即医生实际操作的是模拟人体组织，同时通过显示器观察到的是虚拟的逼真人体手术，既不会对病人造成生命危险，训练过程又与真实情况几乎一致，以此提高医生的熟练度，从而提高手术的成功率。
亦真亦幻的虚实融合环境为参与者带来了丰富的感官交互和深入的沉浸感，使AR可以建成理想的娱乐环境。射击游戏SkySiege3D有新突破，实现了让用户在自己的客厅就能体验激烈的空战乐趣。该游戏通过3D画面、AR技术和摄像头的协作，为用户提供了逼真的游戏场景。另外，游戏中导弹的爆炸声、直升机螺旋浆的旋转声和炮的嘶吼声，制造了紧张的音效，与环境相得益彰。
（1）立体书籍。使读者在看书的同时通过头盔显示器看到并听到相关知识的动态画面及声音，使文字不再枯燥、单调和抽象，能够提高学习效率。
（2）增强现实在国外一些工程技术人员培训中有许多实际应用。在理工学科的实验中，一种创新的教学方式是在头戴式眼镜式显示器中，在现实物体上叠加提示或说明信息，通过逐步减少信息最终达到学习者能独自完成的效果。这种方法符合认知的渐进过程，能够提高教学质量。
（3）AR教育游戏。教育游戏一直是教育技术研究开发的热点。AR虚实结合、实时互动的特点使得游戏更能激发学生的兴趣。据英国《新科学家》周刊报道，新加坡国立大学的研究人员发明了一种新颖动画故事册，这种软件为特定的故事册制作，当故事册放在摄像头前时，显示屏就可以显示特定运动的卡通立体形象，能够让孩子们产生极大的兴趣。
2可行性分析
另一方面，AR技术虽然在PC机上的应用已经到了一个相对来说较为成熟的阶段，但是现代人的需求是要其摆脱PC机的环境，希望其能够在手机等移动设备上独立运行，而这个领域还处于初步发展阶段。这个领域的空白需要去填补，所以使AR技术运用到手机上的各种处理办法，也是近年来研究的一个热点和趋势。
关键词：增强现实技术；移动终端；虚拟电子书；教育技术
1672-7800（2013）001-0012-03
0引言
增强现实技术（Augmentedreality，简称AR）是指把原本在现实世界的一定时间、空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息、声音、味道、触觉等），通过科学技术模拟仿真后再叠加到现实世界被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。简言之，就是在真实可见的场景中，通过电子现实设备，叠加虚拟的物体或说明信息，从而实现用户超越对现实世界的感知，即所谓的“增强”。正如《名侦探柯南》中柯南具有测距功能的眼镜片，就是增强现实的一个应用。增强现实属于虚拟现实（Virtualreality，简称VR）的一个重要分支，在虚拟现实的基础上具有自身的特点，也是近年来的研究热点。它综合了计算机图形、光电成像、多传感器、图像处理、计算机视觉、融合显示等多门学科。
1增强现实技术应用现状
1.1增强现实技术概述
增强现实技术是虚拟现实技术的子学科，是在虚拟现实技术的基础上，增加了对现实世界的考察和应用而产生的一项新技术。与VR的纯虚拟环境不同，AR实现虚拟对象与真实环境的融合。其优势在于，在大大减少计算量的同时，还能使用户在使用的过程中更加逼真地感受信息。所达到的效果在于，通过使用对实际环境中真实信息的补充、扩展、叠加等手段，来实现增强或补充使用者的感官感受。AR系统还大大拓展了使用者与虚拟对象之间的人机交互，使得使用者能对真实的环境信息有更自由的判断和体会，或摘自：本科毕业论文模板www.udooo.com
者模拟出想要的场景，体验与现实世界结合的虚拟世界。1.2应用现状
与VR技术类似，增强现实技术的应用领域涉及各个领域，诸如军事、医学、教育、航空航天、娱乐与艺术等各个领域。与VR技术相比较而言，其更为明显的优势在于，它有能够对真实环境增强显示输出的特性，因此在医疗研究与解剖训练、军用飞机导航、军事模拟训练、工程设计、教学试验模拟、精密仪器制造和维修等领域具有更广泛的创新应用。在国外，尤其是美国、德国以及日本的各大名校和相关研究机构都在积极地开发研究。国内对这项技术的研究尚待拓展。医学是最早将AR技术应用到实际中的领域之一。以往微创手术的一个局限在于限制了医生直接观察手术部位的能力，AR技术可以使得医生在一个新手术前进行模拟手术，即医生实际操作的是模拟人体组织，同时通过显示器观察到的是虚拟的逼真人体手术，既不会对病人造成生命危险，训练过程又与真实情况几乎一致，以此提高医生的熟练度，从而提高手术的成功率。
亦真亦幻的虚实融合环境为参与者带来了丰富的感官交互和深入的沉浸感，使AR可以建成理想的娱乐环境。射击游戏SkySiege3D有新突破，实现了让用户在自己的客厅就能体验激烈的空战乐趣。该游戏通过3D画面、AR技术和摄像头的协作，为用户提供了逼真的游戏场景。另外，游戏中导弹的爆炸声、直升机螺旋浆的旋转声和炮的嘶吼声，制造了紧张的音效，与环境相得益彰。
1.3应用新趋势
对于AR在教学中的应用，有以下几个应用新趋势：（1）立体书籍。使读者在看书的同时通过头盔显示器看到并听到相关知识的动态画面及声音，使文字不再枯燥、单调和抽象，能够提高学习效率。
（2）增强现实在国外一些工程技术人员培训中有许多实际应用。在理工学科的实验中，一种创新的教学方式是在头戴式眼镜式显示器中，在现实物体上叠加提示或说明信息，通过逐步减少信息最终达到学习者能独自完成的效果。这种方法符合认知的渐进过程，能够提高教学质量。
（3）AR教育游戏。教育游戏一直是教育技术研究开发的热点。AR虚实结合、实时互动的特点使得游戏更能激发学生的兴趣。据英国《新科学家》周刊报道，新加坡国立大学的研究人员发明了一种新颖动画故事册，这种软件为特定的故事册制作，当故事册放在摄像头前时，显示屏就可以显示特定运动的卡通立体形象，能够让孩子们产生极大的兴趣。
2可行性分析
2.1硬件设备可行性
一方面，小型手持式移动设备（如智能手机）的兴起，为本研究提供了崭新的发展平台。基于早期构架的AR系统需要庞大的硬件支持，限制了用户的运动范围，为其随时随地应用于户外环境带来了困难。早期系统要求用户佩戴便携式计算机、头盔显示器、摄像机以及各种跟踪定位装置。整个系统体积庞大且笨重，给用户的实际使用带来诸多不便，而且造价高昂、设备精细而存在安全隐患，不便维护。而当前国外研究的头戴式显示器，如google眼镜等设备成本较高，应用上还存在局限，还不具有进入千家万户普遍使用的性能。现在流行的智能手机等小型手持式移动设备，都内置了高像素摄像头，同时集如红外通信接口、蓝牙无线接口以及无线局域网卡等高速通信网络设备、通信基站协同工作的GPS定位设备于一身。移动设备的移动性、便携性以及较强的人机交互性，使得增强现实系统能够脱离体积庞大的计算机、摆脱摄像系统等硬件的限制。另一方面，AR技术虽然在PC机上的应用已经到了一个相对来说较为成熟的阶段，但是现代人的需求是要其摆脱PC机的环境，希望其能够在手机等移动设备上独立运行，而这个领域还处于初步发展阶段。这个领域的空白需要去填补，所以使AR技术运用到手机上的各种处理办法，也是近年来研究的一个热点和趋势。
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