增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中的創(chuàng)意應用研究

科普類兒童繪本是以蘊藏科學知識的自然現(xiàn)象為主要內容的教育類繪本。[1]這類繪本的內容來自大自然，風趣幽默又與生活息息相關，能夠引起兒童讀者對繪本內容的積極思考。增強現(xiàn)實技術是利用實時計算的影像位置及成像角度將虛擬圖像在現(xiàn)實設備中進行展示的多場景融合圖像展示技術。[2]將增強現(xiàn)實技術創(chuàng)造性地應用在科普類兒童繪本的設計中，不僅可以有效實現(xiàn)科普類兒童繪本的“擴容”，更能夠有效降低科普類兒童繪本的知識理解難度，增強繪本閱讀過程的趣味性和科技感，極具推廣價值。本文從概括增強現(xiàn)實技術應用大眾化的主流發(fā)展趨勢出發(fā)，結合增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本作品中的創(chuàng)意應用案例，對增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本作品中的應用價值進行概括總結，并提出豐富增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本作品中創(chuàng)意應用的對策建議。

一、增強現(xiàn)實技術應用大眾化的發(fā)展趨勢

增強現(xiàn)實技術誕生后，經歷了短暫的概念推廣期，利用和知名雜志以及知名影視演員合作的方式，躍入全球影迷眼中，成為最受追捧的新興技術。[3]? 2012年后，增強現(xiàn)實技術在一系列創(chuàng)意應用產品的帶動下，走上大眾化推廣的發(fā)展道路。[4]現(xiàn)如今，增強現(xiàn)實技術已經走入普通百姓的文娛生活中。結合增強現(xiàn)實技術應用大眾化的現(xiàn)狀，未來這一技術的應用大眾化發(fā)展可能會順應以下方向繼續(xù)前進。

（一）應用技巧越來越豐富

增強現(xiàn)實技術是建立在電子設備運算能力基礎上的高新技術產物。增強現(xiàn)實技術的應用效果，與客戶使用的隨身電子設備的運算能力緊密相關。[5]近年來，隨著智能移動通信終端技術研發(fā)水平的不斷提升，人們隨身攜帶的智能移動通信終端的運算能力得到顯著提升。尤其是多款智能終端操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，為增強現(xiàn)實技術的應用創(chuàng)造了更多可能，增強現(xiàn)實技術的實際應用技巧也變得越來越豐富。例如，最初應用這一技術時，人們需要用攝像頭掃描雜志的整個封面，但是現(xiàn)在人們只需要掃描方塊大小的二維碼就能夠啟動這一技術。

（二）使用方法越來越簡潔

增強現(xiàn)實技術是一種單純的技術成果。隨著承載這一技術成果運行的技術平臺的日臻完善，使用這一技術的方法越來越多元化，具體的使用方法也越來越簡捷。具體而言，最初人們使用這一技術時，必須下載專門的軟件，軟件對操作系統(tǒng)的運行能力還有一定的要求?，F(xiàn)如今，人們使用任何一款社交媒體軟件都能夠快速下載增強現(xiàn)實技術的應用系統(tǒng)，只要在網(wǎng)絡覆蓋的條件下打開相關軟件，就能夠簡單地實現(xiàn)對相關系統(tǒng)的操作。

（三）應用效果越來越理想

增強現(xiàn)實技術為使用者呈現(xiàn)的，是虛擬環(huán)境與現(xiàn)實環(huán)境融合在一起的視覺效果。隨著技術的進步和發(fā)展，現(xiàn)今的應用已經可以實現(xiàn)更加深層次的人機交互，虛擬成像的圖像仿真度和辨識度都得到有效提升，較之以往已經可以做到極具視覺沖擊力的“活靈活現(xiàn)”。例如，在《探索太陽系》這本科普讀物中，讀者可以利用移動書頁右下角的五角星的方式，控制虛擬火箭的點火、發(fā)射等程序，真正實現(xiàn)了閱讀過程中的“人機交互”。[6]

二、增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中創(chuàng)意應用的案例

近幾年，增強現(xiàn)實技術的創(chuàng)意應用已經引起部分科普類兒童繪本作者的重視，甚至在部分科普類兒童繪本設計中已經出現(xiàn)增強現(xiàn)實技術的身影。例如，有的作者將增強現(xiàn)實技術大膽地應用在兒童繪本《西游記》的創(chuàng)作設計中，讓“孫悟空”“豬八戒”“沙和尚”和“唐僧”等書中人物變成虛擬成像的“虛擬角色”。[7]這類兒童繪本與科普類兒童繪本存在一定差異，因此，需要專門對應用增強現(xiàn)實技術的科普類兒童繪本的案例進行簡單了解，才能夠對增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中的創(chuàng)意應用現(xiàn)狀了解準確。本文結合具體的科普類兒童繪本作品，對當前階段增強現(xiàn)實技術應用在科普類兒童繪本設計中的情況進行梳理。

（一）活靈活現(xiàn)的“小動物”

以北京聯(lián)合出版公司出版發(fā)行的應用增強現(xiàn)實技術的科普類兒童繪本《艾布克的立體筆記（第1輯）》為例，[8]這本書的第一個章節(jié)的主題是《探索狂野動物》，在第一章節(jié)的設計中，作者顛覆傳統(tǒng)圖書的閱讀方式，運用增強現(xiàn)實技術，讓平面的科普知識變得立體生動，兒童讀者在閱讀的過程中，可以利用手機掃描的方式，隨意拉近放大虛擬成像的動物形態(tài)，在近距離觀察的過程中，一邊聽專業(yè)主持人的專業(yè)講解，一邊親自觀察記憶相關知識點，更加準確、牢固地將知識牢記在心。在恐龍等動物的介紹環(huán)節(jié)中，兒童讀者還能夠親自操縱虛擬的恐龍進行活動和捕食，不僅增強其在閱讀過程中的參與度和趣味性，更能夠有效激發(fā)他們繼續(xù)學習的濃厚興趣。

（二）躍入眼前的“大腦袋”

以二十一世紀出版社在2019年10月份出版的應用增強現(xiàn)實技術的科普類兒童繪本作品《水寶寶的奇妙之旅》為例，[9]作者將水循環(huán)的科學知識進行故事化的演繹，利用繪本講述水寶寶為美麗的漂流瓶尋找主人的故事。故事中的水寶寶被設計成長著圓圓大腦袋的可愛水滴形象，這個藍藍的“大腦袋”帶著關于漂流瓶身份的各種疑問踏上旅途，一路上翻越高山，穿過河流、城市，遇到許多動物朋友，獲取大量關于水循環(huán)的科學知識，最終回到大海。這是一部情節(jié)簡單，但是蘊藏豐富的關于水循環(huán)知識的科普類兒童繪本。在閱讀過程中，兒童讀者可以通過人機交互的方式直觀地看到水流在城市、河流等各種場景的形態(tài)變化，“水寶寶”在整個虛擬成像的過程中憨態(tài)可掬，形象特點非常鮮明。

（三）尖牙利齒的“萌神獸”

以江蘇鳳凰文藝出版社在2017年1月份出版的，由袁文靜、王軼靜、范舒桐三位作家共同創(chuàng)作的科普類兒童繪本作品《地球！給我咬一口》為例，[10]在這部作品中，作者們設計了“解離獸”這個形象獨特的“引導員”，是個身形柔軟的虛擬卡通形象。在兒童讀者的閱讀過程中，這只神獸可以為讀者提供及時的知識講解。不僅如此，除了利用增強現(xiàn)實技術動態(tài)展示地球的內部構造，全景式展現(xiàn)深海潛水的獨特視角，還在圖書的閱讀專用App中設計了四個趣味親子合影功能，讓陪伴孩子一起閱讀的家長也能夠更加深入地參與到閱讀中，進一步增強親子閱讀的互動性和娛樂性。

三、增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中的應用價值

研究指出，應用增強現(xiàn)實技術的科普類兒童繪本，以視聽交互構建沉浸體驗，以觸控交互構建互動體驗，以媒介交互構建聯(lián)覺體驗，以此調動兒童視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺的五感體驗和動作，情感等行為體驗。[11]從上述案例來看，科普類兒童繪本作品的核心生命力在于其作品蘊藏的科普知識。將知識進行深入淺出的講解，是增強現(xiàn)實技術的最大價值。

（一）增強繪本的互動性

兒童讀者在閱讀中產生的想法各異，繪本內容對讀者的吸引力也就難以把控。增強現(xiàn)實技術的應用，讓原本只能停留在平面的知識變得立體鮮活。每一個知識點都可以利用虛擬成像的動態(tài)畫面展示出來，讀者可以利用下載安裝操作軟件的智能手機直接操控虛擬角色，滿足兒童讀者的好奇心，有效增強繪本閱讀過程中的互動性。

（二）提高閱讀的趣味性

傳統(tǒng)意義上的科普類兒童繪本限于其科普定位，知識講解的專業(yè)度較強，趣味性有限。增強現(xiàn)實技術的應用，將枯燥的閱讀過程變成人機互動的導讀過程，虛擬角色的出現(xiàn)可以起到很好地引導閱讀和知識講解的作用。在情節(jié)上，盡管科普類兒童繪本的內容不能天馬行空地展開，但是知識本身的新鮮感以及第一視角的畫面感帶給兒童讀者的視覺沖擊，足以保證科普類兒童繪本內容的可讀性和趣味性。

（三）豐富閱讀的層次性

增強現(xiàn)實技術的實現(xiàn)，離不開對終端設備的依賴。兒童讀者使用移動終端設備進行科普類兒童繪本的閱讀，是在父母家人的監(jiān)督指導下完成的。在閱讀的過程中，家長會不可避免地參與到閱讀中。將大量的技術應用在知識點的動態(tài)演示上，任何家長都能夠通過直觀講解自己的觀察收獲對兒童的閱讀進行有效引導，加上繪本自帶的導讀角色的輔助功能，兒童讀者就能夠多層次地深入閱讀繪本內容，獲得更多親子互動的閱讀樂趣。

四、豐富增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中創(chuàng)意應用的建議

隨著相關技術的日益發(fā)展，技術應用的門檻會進一步降低，將其應用在科普類兒童繪本設計中的“著力點”將會越來越多。更多繪本使用場景的出現(xiàn)，會為增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中的應用提出更多要求。需要深刻挖掘相關潛在需求，找到更多增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中的有效路徑。

（一）應用方式更加多樣

從增強現(xiàn)實技術的發(fā)展趨勢看，增強現(xiàn)實技術的實現(xiàn)有兩個必要條件，一是可以運行相關程序的終端設備，二是可以隨時上網(wǎng)的網(wǎng)絡環(huán)境。從技術執(zhí)行的角度看，之所以需要上網(wǎng)運行相關設備，就是因為相關程序的啟動需要網(wǎng)絡的支持，很多操作指令需要提前下載到手機終端才能夠被有效激活。建議通過增強軟件預存容量的方式，讓兒童讀者在不聯(lián)網(wǎng)的情況下也能夠使用手機等設備進行簡單的人機交互操作。即便是在網(wǎng)絡不通的情況下，科普類兒童繪本也能夠被方便閱讀，這會大大增加繪本的使用率。同時，為了便捷，家長可以將相關應用程序預安裝到隨書附帶的“電子閱讀器”等設備中，鼓勵兒童讀者使用專門的閱讀器閱讀相關繪本，豐富增強現(xiàn)實技術的應用方式。

（二）應用呈現(xiàn)更加多元

增強現(xiàn)實技術是一種多媒體技術，這一技術的應用效果可以做到多媒體同步互動的程度。易言之，即便在現(xiàn)有的科普類兒童繪本中應用增強現(xiàn)實技術，也可以做到將旁白介紹植入虛擬成像的情節(jié)展示過程中。在未來，可以嘗試豐富啟動增強現(xiàn)實技術的技術手段，允許兒童讀者通過使用“口語密碼”等方式，語音操作相關設備進行虛擬圖像的展示啟動，同時，在虛擬成像的圖片運行過程中，讀者也可以通過語音操作等各種方式，增加圖片的展示元素。例如，兒童讀者可以自主地將虛擬成像的圖片展示過程中的背景音樂替換成自己喜歡的音樂，或者，在虛擬圖片的運行過程中，通過遠程視頻的方式，邀請沒有在身邊陪伴自己的家人和自己一同觀看相關圖片等。增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中的應用會呈現(xiàn)出多元的發(fā)展趨勢，“增強現(xiàn)實閱讀感受”的效果會大大增強。

（三）應用層次更加深入

當前增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中的應用也是“人機互動”的過程，讀者可以利用相關軟件系統(tǒng)進行獨立操作，實現(xiàn)人機互動。但是從實際的應用看，很多兒童讀者都必須在家人陪同的情況下才能夠進行繪本的閱讀?？墒窃趯嶋H操作中，只能讓兒童獨自進行一人次的“人機互動”，家人無法同時和孩子一起進行。針對這一點，建議增加更多人機互動的端口，讓身處異地的家人可以通過重復掃描的方式，用不同的設備和孩子一起進行“人機互動”，或者讓身處異地的家人通過重復掃描的方式和孩子進行跨越時空界限的實時互動。這樣，增強現(xiàn)實技術的科技感和智慧感就能夠更加深入地體現(xiàn)到科普類兒童繪本的閱讀過程中，讓閱讀的過程更加有趣，更加生動，更加讓人難忘。

五、結語

綜上所述，在實際應用的層面，增強現(xiàn)實技術是將虛擬技術成果和現(xiàn)實生活環(huán)境巧妙融合在一起的“工具”技術。合理應用這一技術，就相當于掌握了創(chuàng)造虛擬和現(xiàn)實相互融合的最理想的教育環(huán)境的萬能工具。因此，將增強現(xiàn)實技術在科普類兒童繪本設計中進行創(chuàng)意應用，就應當緊密圍繞充分利用增強現(xiàn)實技術的多場景融合圖像展示效果這個核心，有意識地利用相關技術的應用增強科普類兒童繪本的趣味性、互動性和可讀性。

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[9]姜蔚，文，曾卓，圖.AR科普繪本·水寶寶的奇妙之旅[M].南昌：二十一世紀出版社，2019.

[10]袁文靜，王軼靜，范舒桐.地球！給我咬一口[M].南京：江蘇鳳凰文藝出版社，2017.

[11]張慧娟.基于AR技術的科普繪本多感官體驗設計[J].美與時代（上），2020（03）：73-75.

★基金項目：本文系2020年湖南省教育廳科學研究項目“基于增強現(xiàn)實技術的科普類兒童繪本設計研究”（項目編號：20C0125）的研究成果。

（作者簡介：聶輝，男，碩士研究生，長沙師范學院，講師，研究方向：繪本、插畫）

（責任編輯 劉冬楊）