AR增強現實，觸及孩子的多維度世界

近日，浙江經視《創新浙江》欄目重磅推出《AR增強現實，觸及孩子多維度世界》專題視頻，以映墨科技的魔幻島AR互動投影系列產品為案例，從科普的角度向觀眾介紹了AR的技術分類、技術原理、AR互動投影技術的產品應用等。

從呈現載體來看，AR主要有3大類技術：第1類是通過頭戴式顯示器呈現影像，代表產品是Hololens；第2類是基於平板、手機等移動端的「掃一掃」，代表產品是AR卡片；第3類就是互動投影，代表產品是魔幻島AR系列產品。

應用層面上，第1類(頭戴式硬體)的主要應用點是工業領域，主要是項目向型的應用；第2類(掃一掃)的主要應用領域是廣告營銷及幼兒科普教育，第3類(互動投影)是目前應用較少，但相對更容易落地，有很多潛力待挖掘。

那麼，映墨科技在兒童娛樂和教育領域是如何將AR技術落地的呢？答案是，從相對更「接地氣」的互動投影技術切入，針對不同應用場景開闢不同的產品線；同時，基於「掃一掃」技術開發具有學科針對性的軟體產品。

2017年，映墨科技強力打造了「魔幻島」兒童AR品牌，通過互動投影的AR技術實現「寓學於樂」的多人互動體驗。

魔幻島本質上是一套讓AR多樣落地的互動投影解決方案，共有3條產品線：基於DLP投影機和Kinect感測器，代表產品/應用為互動沙盤、互動沙地、桌面互動方案；基於DLP投影機和RGB攝像頭，代表產品為小龍魔盒；基於DLP投影機和紅外攝像頭，代表應用為互動砸球。

在兒童娛樂領域，已落地的產品有魔幻島AR互動沙盤、小龍魔盒、互動砸球；在兒童教育領域，映墨科技正在研發AR智能檯燈和AR學科APP。

魔幻島AR互動沙盤是一台看起來很普通的白色沙子做成的沙盤。然而，當掛在沙盤上方的感測器和投影儀開始工作的時候，便會出現神奇的一幕。

在孩子的手中，原來那個白色的沙盤可以出現令人驚訝的變化，他們靠著自由的想像力，在這個沙盤上翻手為雲，覆手為雨。沙子被堆成一定的高度，就成了火山；沙子越堆越高，山頂就會出現白雪覆蓋的現象；把沙子推平，就變成了綠地和沼澤。

不僅如此，小朋友可以變身考古學家，當他挖掘到的碎片足夠多時，散落的碎片就會拼成一副完整的骨骼圖，然後，奇蹟就出現了。（骨骼變成非洲水牛，一段實拍）此外，AR沙盤還可以打造成沙灘海洋，孩子們手持圓盤就可以化身為捕魚達人，將沙盤內的魚兒們撈進自己的小池塘中，體驗撈魚的樂趣。

技術原理：投影機+Kinecet的硬體組合，在集成了位置追蹤、識別渲染等技術後可以捕捉到深度信息。當Kinect感測器感知到物體(比如手)在投影面上方時，位置追蹤可以檢測到物體與投影面之間的距離，從而會有相應的互動效果，比如下虛擬雨。如果投影面是沙面的話且沙子被移動時，Kinect可以感知到沙子高度的變化，從而投射出不同的互動內容，比如火山。

小龍魔盒是一款集微型晶元、投影儀和攝像頭於一體的可攜帶式的互動投影設備，可以在地面、桌面、牆面等一切平面上進行投影，並實現人影互動。比如小朋友可以通過觸摸「萌兔獃獃」的身體特定部位和道具圖標，實現與兔子的互動。當小兔子的身體部位被觸碰時，它會做出摸頭、蹬腳等動作；當道具被選中時，小兔子會立即做出吃飯、喝水、拍照等動作。

技術原理：採用最新的彩色圖像動態智能識別技術，能夠準確迅速識別動態物體的位置。在投影區域內，體驗者可以通過不同的肢體動作與平面上的虛擬場景進行多樣的交互。投影面可以是牆面、地面等水平面。

互動砸球是一款利用紅外攝像技術的牆面互動一體機，孩子們可以用手中的海洋球，砸向牆上走動的殭屍，既能快樂遊戲，又能在運動中強身健體。

技術原理：當目標物體進入投影區域，紅外攝像頭會對該物體進行捕捉拍攝，然後將信息反饋給計算機，再由計算機將物體的運動信息反饋給遊戲系統，遊戲系統會根據不同的運動信息形成多樣的交互。

AR智能檯燈是一款內含微型計算平台、投影儀、攝像頭的產品。它可以在任何平面上上識別、捕捉和處理圖像並能夠疊加、投影相應的內容，實現一些有趣的AR人機交互效果。

在實際的教育場景當中，AR智能檯燈能夠將手繪的圖像用3D效果呈現在小孩子眼前，幫助他們更好地學習。從效果上來看，AR智能檯燈類似於立體的繪本。以檯燈為硬體載體，以投影為教學媒介，通過包含英文、數學、科普、故事、音樂、美術等元素的情境內容來構建孩子的基礎能力、提升孩子的學習興趣。

AR學科APP所呈現出來的立體效果可以將化學、物理、生物、地理、數學等學科中晦澀難懂的原理具象化，在此基礎上增加一些人機交互便可降低青少年對這些原理的理解門檻。以化學為例，1台手機，1個APP，幾張紙片，幾個動作…就可以徹底和「原子分子傻傻分不清楚，焓變熵變各種整不拎清」的狀態告別。

結語：在未來的歲月里，類似的兒童AR產品將會不斷湧現出來，並滲透在我們的生活中，一個新智能時代即將到來。對於它們，我們應該張開懷抱熱情地歡迎它們的到來，並和它們一道去創造和迎接一個新的未來。

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