增强现实技术在童书中的应用研究
汪行东 张飞英
（作者单位：深圳职业技术学院传播工程学院）
摘 要： 为研究增强现实技术在童书中应用的优势与不足，使用理论分析为主，具体童书案例为辅相结合的方法，结果发现：增强现实丰富的感官表达和交互式阅读体验在启蒙教育类、拼图游戏类、文学类、科普百科类童书均有着广阔的应用前景。目前，VR童书的主要不足在于硬件设备较为单一，网络成瘾等儿童身心健康问题，人人互动方面设计不足。VR童书作为新兴事物，应加强技术研发活动，不断设计出版优质的作品，赢得家长和儿童的认可。
关键词： 增强现实；童书；智能硬件；人人交互
童书是儿童获取快乐和学习的重要媒介，如何在童书阅读中让孩子体会到快乐，享受书籍带来的乐趣，一直是童书业者关注的重点。增强现实技术（Augmented Reality，AR）的出现，特别是沉浸式体验和新的互动样式，给童书出版提供新的可能性，将为童书产业带来新的变革。2013年日本《东京新闻报》专门设计了AR模块，通过智能手机扫描特点的区域，标题会动起来，与文章相关的卡通人物会跑起来，开创性地开启了VR儿童出版物的先河。AR技术应用在童书出版上，将有力地促进童书出版业的发展。
1 童书的特征
童书是以儿童为主体进行设计的，儿童在心理和生理上的特殊性对童书有特殊的要求。童年时期是儿童成长的关键阶段，在举止特性、社会情绪特性、认知特性上均与成人有着完全不同的特征[1]，特别是儿童的感觉、知觉均处于发育的过程中。童书的特征主要包括寓教于乐、生动有趣、特殊的审美意识[2]。
1.1 寓教于乐
儿童书籍的设计要遵循为孩子在学习中创造快乐的原则：阅读的目的不是为了学习，而是为了让儿童感到快乐。因而，为激发阅读童书的乐趣，以往的童书设计者会试图在书籍结构上进行创新。如近年较为流行的AR立体书（Movable Book），使用三维立体的形状来表现，更有利于儿童空间感的培养和全方面的观察事物，兼具书的内容、形式和玩具功能，满足了童书寓教于乐的需求[3]。如刘斯杰设计的《中国弹起》以立体书的形式表现了长城、兵马俑、浑天仪等六个场景，当用户在“故宫”页的关键点进行操作，将浮现马车绕故宫而过的场景，更直观的场景再现将大大提升阅读带来的愉悦感。
1.2 生动有趣
儿童好奇心有余而耐心不足，在内容的选择上应做到生动有趣，避免枯燥乏味的内容导致儿童对阅读心生反感。如江苏凤凰文艺出版社《人体游乐园》中，果冻兽带着小细菌到人体各个器官参观，皮肤城墙、肌肉农场、骨骼山脉、心脏加油站等等，生动有趣地表现人体器官的功能与作用，可读性更强；同时，在心脏加油站部分设计互动游戏，掷骰子答题，让儿童有更强的参与感，更能吸引儿童的关注。
药剂防治可在玉米吐丝盛期进行，重点喷洒果穗。每亩用25%粉锈宁可湿性粉剂100克兑水50-75公斤喷雾，一般连喷2次，间隔7－10天。
1.3 特殊的审美意识
传统的童书设计中，高度依赖于视觉体验，而传统印刷技术的限制，在视觉表现上有一定局限性。AR将为儿童带来丰富的感官体验，将平面、单调的信息转化为立体、逼真的影像，带来视觉、听觉、触觉全方位的冲击。在超高分辨率的硬件支持下，AR可以为孩子带来视觉多元的阅读体验，明艳、清晰可辨的各种色彩可为孩子带来视觉新鲜的刺激。视觉在儿童感官知觉中接受信息最为敏感、直接，视觉体验的提升，可大大提升童书对儿童的吸引力。另一方面，AR沉浸式体验中声音也尤为重要。通过对自然界声音的模拟和音乐片段的添加，将使儿童在听觉体验中获得愉悦感和满足感，陶冶儿童的情操。通过复杂的算法，提高声音的仿真度，避免传统的播放设备带来声音失真的问题，将有效增强儿童的听觉体验。
2 A R应用于童书的优势
增强现实技术是通过科学技术手段模仿现实世界中难以为人们体验的感觉，并将之叠加到现实世界，从而达到超越现实的感官体验的技术[6]。AR技术将虚拟和现实结合起来，在现实的基础上虚拟加工，创造出现实与虚拟交汇的感官世界[7]，从而大大丰富儿童的体验，可以让儿童体验到日常生活中很多无法接触的事物，满足儿童的好奇心和探索欲。
2.1 丰富的感官表达
从审美意识看，儿童具有直观性、想象活跃的特点。儿童总是会特别注意事物的外部形象特征，如颜色、大小、形状等等：他们感知一个事物时，通常是调动自己的感官，以视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等具体可感的方式来形成对事物的认知和评价[4]。基于这种特性，现代儿童童书设计中会配合虫鸣、花香等方式让儿童在阅读中直观地去感受。另一方面，儿童的想象是极为活跃的，“儿童的时代是人的一生中最富于想象力、感受性的时代”[5]。由于“任意组合”的思维、知识的狭窄和求知欲的旺盛，儿童对外部世界无法认识的事物会按照自己的想象去解释，激发了活跃异常的想象力。所以，在童书中，往往要有奇特的想象，把普遍的日常变成富于艺术色彩的样式。
提高柱塞总成密封效果的措施……………………………………………………………王海云，闵凡兵，崔晓燕，王克强（4.22）
同时，超触感技术的出现会带来丰富的触感体验。通过手握式可穿戴设备，将使得儿童在虚拟世界中触摸或拿起物体。现代城市生活的狭窄性，使得儿童体验乡村生活，与野生动物接触的机会极少，AR的超触感技术将使得儿童获得触摸动物、植物等的体验，丰富儿童的触觉体验，对儿童更有吸引力。
2.2 交互式阅读体验
科普百科类的AR图书是儿童认知外部世界，获取知识的重要方式。云南美术出版社《AR海洋世界》是一本基于增强现实技术的科普类的出版物图书，使用APP扫一扫各种各样的海洋生物其就会活灵活现地展示在大屏幕上，儿童也可以点击屏幕中自己喜爱的生物以及和它们互动，了解这些可爱的海洋生物的生活状况，实现实时互动。
通过简洁的交互框架设计，通过手指的翻、拉、滑等操作完成场景切换和故事情节发展选择。让儿童主动探索、发现新的场景、情节，从而让儿童拥有个性化的阅读体验[8]。
这个时段于罗兰金店来说，是最辉煌的时刻了。外面的世界越黑暗，金店的灯火越璀璨。玉敏早早开了灯，罗兰金店内顿时金光闪烁，金碧辉煌，与外面昏黄的街道形成鲜明的反差。镶在柜台内的灯带全都亮了起来，像一条条银蛇，闪着沉静而透明的光芒，衬得柜台内的珠宝首饰熠熠生辉，光泽鲜艳，如灯下美人般，款款楚楚动人，件件妖娆娇艳。灯下的美女们亦是毫不逊色，清一色青春年少春光明媚的店员们，优雅大方地站在柜台内外，衬得金店更加地流光溢彩，风华卓绝。精美的珠宝，灯火的殿堂，恬雅的美女，为罗兰金店增添了难以言尽的华丽色彩。
3 A R在童书出版的应用范围
AR技术有较强的实用性，在诸多童书中均有应用。简单总结主要包括以下几点。
3.1 启蒙教育类
适合3～4岁的学龄前儿童，这类图书设计的内容非常简单易懂，以简单的图形为主，在其中加入简单的互动就可以大大提升趣味性。如哈尔滨出版社《3D立体翻翻书》，通过使用手机扫一扫页面，可使页面上的物出现在手机屏幕上，可以全方位翻转进行更细致的观察，大大提升了阅读的趣味性。
3.2 拼图游戏类
1.3.4 靶区位置验证 调用治疗计划和靶区定位影像，按条件100 kV、150 mAs、加权CT剂量指数(weighted CT dose index，CTDIw)为0.003 2 Gy，行CBCT扫描，获取CBCT影像，与靶区定位影像比对获得靶区摆位误差值，如摆位误差超过2 mm，在线校正后重复CBCT扫描，影像比对后的摆位误差<2 mm，记录误差值。
3.3 文学类
VR童书还可能会加剧儿童的近视隐患。VR童书会将儿童局限在室内，减少儿童的室外活动的机会。同时，儿童在VR眼镜佩戴的全过程中都会强迫眼睛处于错误的聚焦平面，长此以往，睫状肌弹性下降[9]，导致儿童近视。
3.4 科普百科类
增强现实技术可以给传统纸质出版物以交互性的体验，使得出版物不仅可以阅读，还可以与之交互，将传统出版物的单向传播转变为人机互动模式转变，增强出版物的可读性，使得阅读书籍变得轻松愉快。传统的童书高度依赖于文字和图案符号，符号的单调性容易使儿童感到疲劳，大大降低儿童的阅读兴趣。设计是一般应用“特征点设计法”①，在儿童的兴趣点、边缘点和边点等位置设置互动按钮。从儿童心理出发设计的互动性强的出版物和具有创新性的虚拟对象，将书籍变成儿童的玩伴、朋友。以“动物狗”为例，文字和图片反映的信息趣味性均不足，在虚拟空间上展示动画设计的狗，展现狗的叫声、形态以及狗与其他小动物的区别，同时采用增强现实的追踪注册功能，将狗的卡通形象叠加到现实环境中，视听觉的巧妙结合和有趣的互动，将改善儿童的阅读体验，大大刺激儿童的创造性。
4 目前A R童书存在的问题
目前AR童书普及率不高，家长与儿童对AR童书的认识不足是其中一方面的原因，更重要的原因在于，AR童书还存在着一定问题。本文认为主要包括智能设备单一、网络成瘾等儿童身心健康问题、人人交互设计不足三个方面。
4.1 智能设备较为单一
从目前AR童书设计的情况看，体验AR的方式主要为手机或平板电脑扫一扫，结合APP客户端，获取动态的内容。手机或平板电脑已成为家庭必备用品，使用手机或平板电脑作为AR硬件，节约了不必要的设备成本，有利于VR童书的推广。但手机与平板电脑作为AR硬件，无法发挥AR沉浸式体验的优势，同时其尺寸和重量会给低幼儿童体验带来不便。“小熊尼奥”公司研发出一款放大镜式的儿童专属AR阅读设备“Magnifier NEO”，与该公司的口袋系列卡片配合使用。放大镜轻巧、圆滑，既方便幼儿携带和抓取，又可以通过内置高清摄像头进行精确3D对准，方便儿童从任何角度观察和探索。这一人性化的设计荣获2015年德国IF设计大奖。目前，国内传统出版企业由于缺乏足够的技术人才储备，在自主开发智能硬件方面投入不足，导致AR智能硬件单一，创新不足。
4.2 网络成瘾等儿童身心健康问题
由于儿童缺乏明辨是非的能力和自我约束能力，手机、平板、VR眼镜等电子产品方便儿童接触网络，也导致网络成瘾向儿童发展、呈现出低龄化的特征。《中国青少年网络成瘾预防手册》甚至因此建议，7岁以前尽量不让儿童接触电子游戏类产品，不让儿童将电子产品当作保姆；另外，不要把电脑放在儿童青少年房间中，建议放在客厅或父母房间里，以便监控其上网行为，有效预防和控制儿童青少年网络成瘾的发生[8]。高度依赖传统出版物与手机、平板电脑等电子产品实现，如何避免儿童的网络成瘾问题，是对VR童书设计持续的挑战。
文学类的AR童书可以从小培养孩子们的对文学作品的喜爱，有趣的形式和新鲜的互动将大大提升儿童的阅读趣味性。AR童书中，儿童可以与故事主人公一起互动、游戏，共同成长，让孩子更能体会阅读的乐趣。东方出版社《快乐西游（AR版）》通过3D全息投影技术让传统文学作品人物动起来，为缺乏抽象思维能力的儿童提供直观、跃然纸上的3D内容和接触式的阅读体验，让儿童与书中人物互动；引入涂色游戏，让儿童创造出自己想象的各种色彩的动画人物，更显有趣。
AR拼图游戏类图书重点在于拼图游戏，可以培养儿童的整体性思维、方位感以及动手能力，让儿童通过游戏获取知识、培养兴趣。奇幻煎饼《儿童拼图》引入AR技术，拼图前后让动物显示在儿童面前，并辅助动物原声，吸引儿童的好奇心、培养儿童专注力。
4.3 人人交互设计不足
目前的VR童书设计，将人机交互放在首位：儿童与童书交互，得到个性化的反馈结果，并根据反馈结果后继续操作，吸引儿童持续地参与、学习。需要注意的是，人人交互，人与人之间的情感才是儿童最为需要的东西。由于儿童阅读经验的匮乏、知识的欠缺和学习能力的不足，儿童的VR童书阅读活动需要家长的引导，童书阅读活动也是增进亲子感情的重要方式，通过设计使得亲子共同参与童书的阅读之中，塑造共同的情感和阅读体验。再者，儿童间共同参与游戏，是培养儿童社会交往能力、共情能力等的重要途径，通过设计可以有更多的玩伴参与的游戏，童书可以成为儿童间重要的社交载体。
5 结语与展望
AR是对图书出版业具有革新意义的技术，对童书的设计有着重要的意义。童书的特点在于其寓教于乐、生动有趣、儿童审美意识特殊性，AR丰富的感官表达和交互式阅读体验在启蒙教育类、拼图游戏类、文学类、科普百科类童书均有着广阔的应用前景。目前，VR童书的主要问题在于VR设备较为单一，设备创新较少，网络成瘾等儿童身心健康问题成为家长的隐忧，人人互动方面设计不足。VR童书作为新兴事物，应加强技术研发活动，不断设计出版优质的作品，赢得家长和儿童的认可，不断壮大和发展VR童书市场。
秦明月注意到这位毛夫人虽然强装镇定，但是其身体已经在微微发抖，她似乎想努力笑一下，但是嘴角只是牵动了一下而已。秦明月见多了死者家属看到亲人死于非命时痛不欲生的表情，反而有些麻木了，更多的是一种冷静到近乎残酷的观察与怀疑。在他的眼中，只要案子没破，一切人物都是可以怀疑的。
注释：
①虚拟现实是利用了图书上的特征点来把虚拟的场景呈现在现实世界里面，当你触摸到这个数据点（交互点）时，屏幕上将会呈现书中所显示图形的三维部分。
1.2设备和试剂运用希森美康公司所制的K-4500型血细胞分析设备、日本进口的奥林巴斯CX21生物显微镜及瑞氏-吉姆萨复合型染色试剂。
参考文献：
[1]刘洪岩.低幼儿童书籍的视觉形态设计与启蒙教育研究[D].齐齐哈尔:齐齐哈尔大学,2013.
[2]张晨.童书设计面面观[D].西安:陕西师范大学,2014.
[3]龚唯.寓教于乐——儿童立体书设计的玩具化[J].现代装饰(理论).2012(12):156.
[4]刘星.从儿童审美偏爱看儿童书籍的装帧设计[J].中国出版.2007(3):59-61.
[5]束磊.浅议大班幼儿审美能力的培养与提升[J].课程教育研究,2018(15):226-227.
[6]徐亮,吴飞,李伟萍.基于增强现实的天地图应用及关键技术探讨[J].地理空间信息,2018(1):32-34.
[7]阿祖马.虚拟现实调查[M].马萨诸塞:麻省理工学院出版社,1997.355-385.
[8]刘彦宏.基于增强现实的儿童图书设计研究[J].艺术教育,2017(17):208-210.
[9]陶然.中国青少年网络成瘾预防手册[M].北京:北京联合出版公司,2013.
[10]王杨.“VR+新闻出版”开启叙事新时代[J].传媒,2016(17):47-49.
作者简介： 汪行东（1987—），男，汉族，安徽怀宁人，硕士，讲师，研究方向：舆情与设计理论；张飞英（1999—），女，汉族，广东茂名人，本科在读，研究方向：广告文化。
标签：增强现实论文; 童书论文; 智能硬件论文; 人人交互论文; 深圳职业技术学院传播工程学院论文;