擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用研究

楊?yuàn)檴? 吳大軍 邱成軍

摘 要：本文介紹了目前應(yīng)用較為廣泛的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的背景、概況、與虛擬現(xiàn)實(shí)區(qū)別和應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)討論了擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域中的一些嘗試和階段性成果，這其中包括工業(yè)學(xué)習(xí)、醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)、軍事學(xué)習(xí)、輔助學(xué)習(xí)、情境學(xué)習(xí)、教育游戲和電子書(shū)方面的成就。最后，闡述了基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需要的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)平臺(tái)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和手持移動(dòng)設(shè)備的高速發(fā)展，在教育教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，將智能手機(jī)作為擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)，無(wú)疑是其發(fā)展的新道路。基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育教學(xué)產(chǎn)品必將走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。

關(guān)鍵詞：擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù) 移動(dòng)終端 電子書(shū) 教育技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（a）-0170-02

20世紀(jì)90年代早期，Tom Cnadell 等人在波音公司提出了擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmen

ted reality簡(jiǎn)稱(chēng)AR）這個(gè)概念，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)研究領(lǐng)域中一個(gè)新興的受歡迎的研究方向。人們生活的環(huán)境中包含大量的數(shù)字化信息，如果想用計(jì)算機(jī)建模并繪制出來(lái)，十分困難。完全的虛擬環(huán)境就需要巨量的數(shù)據(jù)和信息，并且耗費(fèi)大量的能源。比如一個(gè)簡(jiǎn)單的娛樂(lè)性的飛行模擬游戲，要想產(chǎn)生與真實(shí)場(chǎng)景相似，要消耗上億美元的支出。但是，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以充分利用身邊的真實(shí)世界的實(shí)物和電腦中產(chǎn)生的虛擬場(chǎng)景相互配合，產(chǎn)生一種綜合的立體的視覺(jué)感受和良好效果。用戶(hù)如果在現(xiàn)實(shí)世界中移動(dòng)物體，電腦中的虛擬物體也跟隨著移動(dòng)，二者合二為一。理想狀態(tài)下，計(jì)算機(jī)中的虛擬物體完全有能力同操作人員和真實(shí)物體進(jìn)行交互交流。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)要最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是讓用戶(hù)處于一種融合的、友好的環(huán)境中，能夠區(qū)分真實(shí)物體和虛擬物體，其所感知的是一個(gè)真實(shí)物體和虛擬物體環(huán)境相互融合的、友好的單一世界。我們生活的現(xiàn)實(shí)世界中的一切事物一直以來(lái)都是多姿多彩，將虛擬設(shè)備和軟件裝備現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行虛擬和擴(kuò)展，那么，大量信息將陸續(xù)地進(jìn)入我們的視野，所有事物會(huì)變得越來(lái)越祥和美麗，人類(lèi)社會(huì)文明將步入更高的境地。

1 擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)概要

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間、空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的視覺(jué)、聲音、味道、觸覺(jué)等實(shí)體信息通過(guò)科學(xué)技術(shù)模擬仿真后再疊加到現(xiàn)實(shí)世界被人類(lèi)感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，在現(xiàn)實(shí)可見(jiàn)的場(chǎng)景中，通過(guò)硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，虛擬的物體或說(shuō)明的信息疊加在一起，豐富用戶(hù)感知內(nèi)容，超越用戶(hù)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物的感知內(nèi)容，即擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)。如本文引言所述，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)是虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）的一個(gè)非常重要分支，并且這幾年收到越來(lái)越多的科研人員的歡迎，不但包含了虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)，還具有自身的特點(diǎn)。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、光電子技術(shù)科學(xué)、傳感器技術(shù)、數(shù)字圖像處理、視覺(jué)跟蹤技術(shù)、顯示技術(shù)等學(xué)科。

2 擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)之間的區(qū)別

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征如下。

（1）沉浸感（Immersion），是指用戶(hù)在使用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品時(shí)候產(chǎn)生的身臨其境的感覺(jué)。這是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件繪制的3D圖像，使得人置身于一種虛擬環(huán)境中，感覺(jué)人就像在真實(shí)的客觀存在的世界中一模一樣。

（2）交互性（Interaction），是指用戶(hù)和現(xiàn)實(shí)物體可以與計(jì)算機(jī)中的虛擬物體相互之間作用。利用虛擬環(huán)境，用戶(hù)可以利用大量的傳感器和輸入輸出設(shè)備與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互，比如：當(dāng)用戶(hù)用手去抓取虛擬環(huán)境中的物體時(shí)，用戶(hù)不但能夠感受虛擬物體的重量，而且還有質(zhì)感。

（3）想象（Imagination），是它能夠啟發(fā)用戶(hù)的創(chuàng)新思想。在虛擬環(huán)境中，人們不但能夠沉寂在知識(shí)的海洋，獲取大量的、新鮮的知識(shí)，而且能夠提高用戶(hù)的感性和理性認(rèn)識(shí)，最終，激發(fā)用戶(hù)思想的火花。

而基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)品是用戶(hù)能夠看到真實(shí)物體和虛擬物體的融合到一起的真實(shí)環(huán)境。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)是對(duì)真實(shí)世界的物理信息的一種補(bǔ)充、擴(kuò)展和增強(qiáng)，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)并不是要完全代替用戶(hù)的真實(shí)的世界。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)是讓用戶(hù)處于一種交融的環(huán)境中，用戶(hù)沒(méi)有能力區(qū)分真實(shí)事物和虛擬事物，用戶(hù)所感知到的唯一存在的世界是由真實(shí)和虛擬相融合而成。目前，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)基于三維空間注冊(cè)技術(shù)，人機(jī)交互技術(shù)以及3D戰(zhàn)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。綜上所述，用戶(hù)的浸入程度是虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)最顯著之差別。虛擬現(xiàn)實(shí)屬于完全的、徹底的浸入狀態(tài)，這也是虛擬現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)所在，在某些系統(tǒng)中，視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)都要受系統(tǒng)所控制。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)是對(duì)真實(shí)環(huán)境擴(kuò)展、增強(qiáng)，同時(shí)，用戶(hù)保持真實(shí)場(chǎng)景的感知。

3 基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)品在教育教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育產(chǎn)品和教育資源使得學(xué)習(xí)具有高度可視化和互動(dòng)性。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)很容易將各種海量數(shù)據(jù)覆蓋到用戶(hù)所在的現(xiàn)實(shí)世界，過(guò)程流暢無(wú)阻塞。另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)能夠有效地使得虛擬物體與真實(shí)物體相互互動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，提高質(zhì)量。在該技術(shù)的支持下，學(xué)生可以在現(xiàn)實(shí)實(shí)物的基礎(chǔ)之上建立虛擬物體，構(gòu)建模型，學(xué)習(xí)新知識(shí)。嘗試將擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)與學(xué)生手中的教科書(shū)相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也是種方式。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中都有極其廣泛的應(yīng)用。

3.1 工業(yè)學(xué)習(xí)

新加波國(guó)立大學(xué)開(kāi)發(fā)了一套基于虛擬交互面板的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，指導(dǎo)用戶(hù)裝配電腦，避免經(jīng)常翻閱紙質(zhì)的裝配圖，容易產(chǎn)生問(wèn)題的弊端，用戶(hù)將經(jīng)歷集中在裝備上，方便裝配。Sareika M和Schmalstieg D是奧地利格拉茨工業(yè)大學(xué)的教授，二人組成的課題組研發(fā)了Urban Sketcher系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)能夠輔助城市規(guī)劃。通過(guò)攝像機(jī)能夠捕獲真實(shí)的物體用虛擬三維模型構(gòu)造，無(wú)縫結(jié)合，使得設(shè)計(jì)趨于理想化。2002年，上海大學(xué)多媒體中心開(kāi)發(fā)了基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的虛擬裝修系統(tǒng)。2007年，南京航空航天大學(xué)的胡教授等人進(jìn)行了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在維修誘導(dǎo)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)中的研究，并開(kāi)發(fā)了一種維修輔助系統(tǒng)，其特點(diǎn)是人性化、智能化，對(duì)維修人員進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)，不但能夠降低維修人員維修作業(yè)難度、而且能夠減少維修人員作業(yè)差錯(cuò)。

3.2 醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)

2010年美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一套實(shí)時(shí)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)和3D建模分別獲得身體各個(gè)部位對(duì)應(yīng)的三維數(shù)據(jù)和人體器官的3D模型，通過(guò)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)將器官的三維模型數(shù)據(jù)處理，通過(guò)算法合成胡，將其疊加到患者相應(yīng)的身體部位，通過(guò)特殊的設(shè)備，醫(yī)生不但能夠觀察到虛實(shí)合成圖像，而且能夠多角度觀察患者，同時(shí)，以前肉眼無(wú)法看到的器官的內(nèi)部信息，現(xiàn)在一目了然。不但提高了醫(yī)生分析、診斷病情的能力，也減輕病人痛苦。

目前，世界上已經(jīng)研制出的用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)有以下幾個(gè)方面。

（1）基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的外科手術(shù)模擬訓(xùn)練。美國(guó)亞利桑那州大學(xué)研制的該系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)手套記錄腕關(guān)節(jié)和手指的運(yùn)動(dòng)情況、手掌的拱起程度以及大拇指與小指之間的接觸和分開(kāi)距等數(shù)據(jù)?？朔艘酝耐饪剖中g(shù)模擬訓(xùn)練只能通過(guò)訓(xùn)練錄像，分析手術(shù)過(guò)程中醫(yī)生的活動(dòng)和時(shí)間的缺點(diǎn)。（2）“可見(jiàn)人”虛擬圖像學(xué)習(xí)系統(tǒng)。其是由5000多幀人體不同截面的光、磁和射線(xiàn)的圖像組成的，學(xué)習(xí)者通過(guò)交互網(wǎng)絡(luò)調(diào)用可以人體圖，其信息量比《大不列顛百科全書(shū)》的儲(chǔ)存空間高50倍左右。（3）導(dǎo)管插入動(dòng)脈的模擬器。學(xué)生可以在這個(gè)有科學(xué)家設(shè)計(jì)的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中反復(fù)實(shí)踐導(dǎo)管插入動(dòng)脈時(shí)的操作，不用擔(dān)心會(huì)給病人帶來(lái)痛苦。（4）眼睛手術(shù)模擬器。根據(jù)人眼的結(jié)構(gòu)，科學(xué)家創(chuàng)建出了人眼的3D圖像，同時(shí)其具備實(shí)時(shí)的觸覺(jué)反饋信息功能。該虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠模擬醫(yī)生在移去晶狀體時(shí)候的全過(guò)手術(shù)過(guò)程，通過(guò)一個(gè)立體目鏡和大型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)圖像工作站生成數(shù)字化圖象，眼睛前部結(jié)構(gòu)的血管、虹膜和鞏膜組織以及角膜的透明度等都可以顯示在用戶(hù)的面前。（5）口腔手術(shù)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。學(xué)習(xí)者可以通過(guò)利用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)做好的三維牙齒和牙根圖像，進(jìn)行訓(xùn)練。（6）虛擬腹部擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)。學(xué)生者使用該擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)時(shí)，學(xué)習(xí)胃、胰、肝、膽管和膽囊知識(shí)，學(xué)生要配帶特制的眼鏡和數(shù)據(jù)手套。

3.3 軍事學(xué)習(xí)

澳大利亞大學(xué)高級(jí)計(jì)算研究中心的Piekars姑等，開(kāi)發(fā)了一個(gè)軍事訓(xùn)練和演習(xí)仿真系統(tǒng)，有真實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景、虛擬車(chē)輛、虛擬仿真巖體等，通過(guò)GPS、頭戴顯示器、電子羅盤(pán)等先進(jìn)設(shè)備，將參與軍事訓(xùn)練的士兵的信息發(fā)送到虛擬指揮中心，達(dá)到訓(xùn)練目的。除此之外，美國(guó)海軍研究院也研制了戰(zhàn)場(chǎng)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，戰(zhàn)士不僅可看到戰(zhàn)斗場(chǎng)景，還可以將各種偵查信息傳送到指揮中心。

3.4 輔助學(xué)習(xí)

早在2008年7月，泰國(guó)的Larn Gear Technology公司采用MR Studio的技術(shù)，設(shè)計(jì)出了首套擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)電子書(shū)《Eanhstmcture》。該技術(shù)利用特制的標(biāo)記來(lái)代表對(duì)象。一旦標(biāo)記對(duì)象被攝像頭發(fā)現(xiàn)，則成像數(shù)據(jù)就會(huì)被被輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在標(biāo)記的位置出現(xiàn)相應(yīng)的3D對(duì)象。這樣的設(shè)計(jì)便是擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)電子書(shū)的原型。2008年9月份舉行的第60屆法蘭克福圖書(shū)博覽會(huì)上，由德國(guó)Ars Edition公司利用圖像處理技術(shù)，設(shè)計(jì)了擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)電子書(shū)《Aliens&UFOs》，成為會(huì)展上一個(gè)亮點(diǎn)。

3.5 情境學(xué)習(xí)

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)在博物館和展覽館的應(yīng)用價(jià)值巨大，非常適合歷史學(xué)習(xí)和體驗(yàn)，淮安信息學(xué)院研制了基于AR技術(shù)的周恩來(lái)紀(jì)念館體驗(yàn)，允許用戶(hù)使用移動(dòng)設(shè)備來(lái)訪問(wèn)紀(jì)念館，從而了解偉人的豐功偉績(jī)。就國(guó)內(nèi)而言，2002年，上海大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的虛擬裝修系統(tǒng)，同時(shí)開(kāi)發(fā)了基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的上海大學(xué)校園漫游系統(tǒng)。該校園的漫游系統(tǒng)還可以在科技館、展覽館等地方應(yīng)用。另外，王涌天教授開(kāi)發(fā)的基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字圓明園，將圓明園清朝鼎盛時(shí)期的部分景觀和盛世面貌重現(xiàn)給游客，使得游客對(duì)古代圓明園的歷史有更加深刻的印象。澳大利亞Powerhouse 博物館開(kāi)發(fā)了基于安卓系統(tǒng)的百年前悉尼面貌的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)圖像，用戶(hù)可以利用手機(jī)下載和觀看。

3.6 教育游戲

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)游戲是種比較特別的教育形式，使用標(biāo)記技術(shù)，通常包括一個(gè)玩具和一個(gè)硬件設(shè)備或攝像頭來(lái)作為三維坐標(biāo)輸入，可以很容地應(yīng)用到各種學(xué)科，包括人類(lèi)學(xué)、歷史學(xué)或地理等。wIzQubes就是一款給兒童將故事的寓教于樂(lè)產(chǎn)品，該產(chǎn)品有新加坡MXR公司利用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)研制。兒童將學(xué)會(huì)顏色、單詞等知識(shí)。

3.7 電子書(shū)

Billinghurst和Poupyrev分別是美國(guó)華盛頓大學(xué)和索尼計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員，他們研制了基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“神奇書(shū)本”。讀者在閱讀時(shí)，顯示器上能夠顯示真實(shí)環(huán)境的場(chǎng)景，讀者能感知由書(shū)本內(nèi)容生成的虛擬圖像，同時(shí)，讀者還可以與其他“讀者”進(jìn)行交流。這可以應(yīng)用到各種學(xué)科的學(xué)習(xí)中。隨著ActionScript3.0語(yǔ)言的FLARToolkit類(lèi)庫(kù)的發(fā)布，并且無(wú)償?shù)拈_(kāi)放源代碼，加入到了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)的制作行列的Flash/Flex愛(ài)好者也越來(lái)越多。出現(xiàn)了很多新奇的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)，很多開(kāi)發(fā)者還將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)的注意力集中在兒童內(nèi)容、游戲娛樂(lè)和學(xué)校教育。2012年第61屆法蘭克福圖書(shū)博覽會(huì)上利奧紙品集團(tuán)開(kāi)發(fā)了ARIUXTM技術(shù)，利用顯示屏展示空間立體影像，增強(qiáng)感知效果。韓國(guó)光州科學(xué)技術(shù)學(xué)院研制了一種增強(qiáng)3D電子書(shū)，運(yùn)用特制的眼鏡型顯示器來(lái)配合使用，電子書(shū)的每頁(yè)都是3D人物。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)具、玩具等方面的應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿薮螅絹?lái)越多的國(guó)內(nèi)學(xué)者重視。2010年第62屆法蘭克福圖書(shū)博覽會(huì)上，中華商務(wù)聯(lián)合印刷有限公司將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)成功應(yīng)用在《中國(guó)彈起》互動(dòng)3D圖書(shū)。

4 教育教學(xué)產(chǎn)品中的開(kāi)發(fā)平臺(tái)-擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)

為了滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的需要，許多研究組織和機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)了配套的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，用于處理擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)任務(wù)的標(biāo)記識(shí)別、坐標(biāo)信息、模型建立、視頻圖片合并等功能。

4.1 硬件設(shè)備

首先，早期構(gòu)架的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)需要龐大的硬件支持，系統(tǒng)包括佩戴便攜式計(jì)算機(jī)、頭盔顯示器、攝像機(jī)以及各種跟蹤定位裝置。系統(tǒng)體積大笨重、價(jià)格昂貴、并且攜帶不方便，限制了用戶(hù)的使用范圍。比如，google眼鏡等設(shè)備成本高，不能進(jìn)入平常百姓家庭，無(wú)法使用。目前，隨著智能手機(jī)、ipad等設(shè)備，都內(nèi)置了高清晰攝像頭、紅外通信、藍(lán)牙接口以及WLAN、運(yùn)動(dòng)傳感器、GPS等。這些移動(dòng)通信設(shè)備終端的應(yīng)用，增強(qiáng)了擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的移動(dòng)性、便攜性和人機(jī)交互性，使得擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)方便攜帶。其次，PC機(jī)上應(yīng)用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多教育教學(xué)方面的系統(tǒng)，相對(duì)較成熟，目前，研究者們正準(zhǔn)備把這些擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)移植到手機(jī)等移動(dòng)終端上，提高擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)廣泛性。

4.2 軟件工具

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)軟件包較多，且大部分軟件開(kāi)放源代碼。日本的ARToolkit開(kāi)發(fā)工具能夠快速編寫(xiě)AR應(yīng)用，采用基于標(biāo)記的視頻檢測(cè)方法進(jìn)行定位；佳能混合實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放了MR Platform，具備相機(jī)校正工具、視頻捕捉、圖像檢測(cè)和坐標(biāo)計(jì)算等功能；VPRN是實(shí)現(xiàn)混合方式跟蹤定位的開(kāi)發(fā)工具，支持強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)中的混合定位支持；Unifeys SDK是商業(yè)版本的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)工具，依靠視頻檢測(cè)進(jìn)行跟蹤和定位，提供基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算和計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，作為一種新穎的教育教學(xué)手段，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)引起了教育界和社會(huì)各界人的很大性趣。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，數(shù)字化的普及，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)品的成本會(huì)越來(lái)越低，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)廣泛的進(jìn)入我們的教育教學(xué)領(lǐng)域。

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