浅谈动画及AR技术在教学领域的应用

2022.10.25

牛勇博樊琳琳

【摘要】虚拟现实（AR）技术随着1990年提出以来，随着电子产品CPU处理器的性能越来越强，AR逐渐开始在各行各业相继引用。而在教育领域，AR技术的应用少之又少，主要集中在早教与益智教育方面。相较之下，动画在教育领域的应用虽然案例更加多样，但也基本应用于早期教育。所以本文在基于AR与动画技术的基础上，探讨AR技术在初高中甚至更高教学领域的应用猜想。

【关键词】增强现实技术;动画技术;教育

中图分类号：G42 ? 文献标志码：A? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1007-0125（2019）32-0176-01

近些年来，随着科学技术的发展，增强现实（AR）技术与虚拟现实（VR）技术迅猛发展，渗透至社会的各行各业中。这些新兴技术正在潜移默化地改变某些行业的行为，其中，AR在教育领域所展现出来的潜力是十分巨大的。

AR技术是通过计算机技术将虚拟的信息应用在真实环境中，并将单个或多个虚拟物体实时叠加至同一画面中，构成可以交互体验的3D图像画面，带给用户相较于其他技术更为真实的体验与感受。AR技术是在VR技术的基础上发展起来的一种信息技术。AR技术融合了多项新技术与新手段，其主要特点有：一是真实世界与虚拟世界的信息集成;二是实时交互性;三是添加虚拟定位物体到三维空间中。而VR技术则是一种能够创建与体验虚拟世界的计算机仿真技术，它利用计算机生成一种交互式的三维动态视景，通过实体行为的仿真技术使得用户沉浸在虚拟空间中，具有多感知性、交互性、自主性等特征。VR技术在社会各领域中也具有广泛的应用场景。

AR技术相较于VR技术具有以下四大优势。

一是AR技术成本低。一个AR设备只需要一个简单的手机即可实现，而一套完整的VR设备则需要成千上万的资金投入。二是AR技术开发门槛低。三是AR技术应用的范围更广阔。四是AR技术可以提供更加便捷的销售宣传方式。

目前市场上，AR技术在教育上的应用主要有：AR卡片、AR书籍、AR游戏以及AR软件四大类。其中，AR卡片与AR书籍在儿童的早期教育中发挥着重大的作用，适用于低龄儿童。这一类产品通过融合3D动画、声音、图片、文字等要素，很好地吸引了孩子们的注意力，是视、听、想等多个感官的全方位体验。通过这种互动性高、趣味性强的学习方式，对幼儿进行早期启蒙教育。AR游戏与AR软件则是针对更高年龄段的用户。在AR游戏中融入更多的知识，并在游玩过程中将它们一一展示出来，通过相较于传统游戏具有更强的互动性与趣味性，在游戏过程中充分调动使用者的学习兴趣，做到寓教于乐。而AR软件则是在具体的专业领域进行知识展示与教学。通过AR软件，使用者可以将课本上平面的二维知识转换为三维视图，更加直观展示知识要点，也可以进行各类模拟，甚至进行三维动画演示。

相较于AR技术，动画技术应用在教育方面的例子更多也更广泛。从《邋遢大王历险记》到《蓝猫淘气3000问》再到《福五鼠36记》，这些动画都或多或少包含着一些知识或者教育理念。对比传统的教育方式，动画作品在教学中具有直观具体、生动形象、表现力强等特点。不仅是在儿童早期教育方面，现在随着自媒体时代的到来，有越来越多的动画开始进行科学知识的普及，或者进行历史知识的普及。这些动画用一个个鲜明的角色，将那些冰冷生硬的文字转化为生动有趣的画面，形象表达事物的动态过程，提升观看者的兴趣。而在教学中使用动画视频则可以增加教学效果、提升教学效率。但除去少部分具有创意的动画，更多则是说教意味浓重的教学型动画，这类动画虽然也向观众宣传了知识，但会因为说教意味浓重而不受欢迎。

AR技术与动画的制作技术在某些方面相似，例如都具有高趣味性，都利用了多个感官进行体验，在教学中都需要依靠多媒体教学设备等。且AR技术可以与动画技术进行互补，在教学领域中发挥1+1>2的作用。例如，利用三维动画的3D模型建立技术，可以导入到AR应用中使用;动态3D模型则可以全方位、立体生动地将知识点进行展示，这些都要比单纯的三维模型或者二维平面动画所展现出来的趣味性要强;在AR的前期制作过程中也可以运用到动画前期的人物或场景设计的知识，使AR程序呈现出的场景与人物模型更容易被用户接受，趣味性与观赏性大大增加。

AR技术对于设备门槛的要求更低也是其应用在教学领域的一大优势。目前，全国各地大部分学校都配备了多媒体教学设備，且随着科技发展，电脑、手机这些电子产品十分普及。而这些设备刚好是AR设备的最基础载体。教师在上课时就可以通过AR技术将课堂知识点转化为立体的动态模型，这样既能使学生更加容易理解课堂知识点，也可以充分调动课堂上学生的学习积极性，同时动画卡通的设计风格也不会使学生感到学习的枯燥与乏味。

综上所述，相较于传统课堂，或者单纯的AR课堂以及教育动画，AR技术与动画技术相结合的课堂方式新颖、内容有趣，在教学领域的应用前景十分巨大。

参考文献：

[1]张衡，肖浩然，李娇，陈智，柳旭.基于增强现实技术的幼儿科普教育开发[J].科技资讯，2016（11）.

[2]魏三强，王兵.AR技术在非物质文化遗产及文化旅游业中应用[J].江汉大学学报，2016，44（4）.

[3]樊琳琳，马玉涛.浅析三维模型创建在AR交互过程中会出现的问题及对策[J]. 艺术科技，2017（5）.